CN118074306A - 一种储能变流器电源辅助*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种储能变流器电源辅助***，包括：电源供电部分、供电调节模块、母线、设置于母线输出端的输出电压调节模块、设置于电源供电部分的采集模块以及分别连接采集模块、供电调节模块以及输出电压调节模块的控制器。本申请通过将电源供电部分设置为多路供电电路，并在各供电电路上设置采集模块，在多路供电电路与母线之间设置供电调节模块，供电调节模块和采集模块与控制器连接，控制器根据采集各供电电路的供电电压来控制供电调节模块，保证取电的稳定性以及灵活性，同时避免其他路二极管长期工作在反向恢复状态所带来的辅助电源***可靠性降低的问题；通过设置的输出电压调节模块，保证稳定可靠的供电以及降低待机状态下的整机功耗。
Description
技术领域
本申请涉及一种储能变流器电源辅助***，属于电化学储能技术领域。
背景技术
随着储能行业的蓬勃发展，作为储能变流器的核心装备之一，储能变流器需要在严寒、湿热、高盐雾等恶劣环境中长期可靠运行，这对其辅助电源***提出了更高的要求。为保证辅助电源取电冗余可靠，目前大多数储能变流器将电池、市电220VAC、电网690VAC三个部分通过二极管不控整流的方式，直接连接到辅助电源母线，母线电压通过各部分输出电压自然完成切换，但是由于母线电压的不稳定，会导致未有电流通过的二极管长期处于反向恢复状态，降低二极管可靠性，对储能变流器辅助电源***造成了严重影响。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种储能变流器电源辅助***，用以解决现有技术中串联二极管长期工作在反向恢复状态所带来的可靠性降低的问题，具体方案为：
一种储能变流器电源辅助***，所述***包括：
电源供电部分，设置有多路，用于进行多路供电；
供电调节模块，连接于电源供电部分的输出端，为电源取电冗余提供保证；
母线，位于所述供电调节模块的输出端，所述母线分别连接供电调节模块和储能变流器；
输出电压调节模块，设置于母线的输出端，为储能变流器提供稳定的输出电压提供了保障；
采集模块，设置于电源供电部分，用于采集电源供电部分的供电电压；
控制器，分别连接采集模块、供电调节模块以及输出电压调节模块，根据采集模块反馈的供电电压，进行供电调节模块中供电线路的切换，以实现辅助电源不会出现掉电的情况。
优选的，所述电源供电部分包括第一交流供电电路、第二交流供电电路以及直流供电电路；
所述第一交流供电电路、第二交流供电电路以及直流供电电路的输出端分别连接所述供电调节模块；
所述第一交流供电电路在经过倍压整流之后为储能变流器提供供电；
所述第二交流供电电路在经过不控整流之后为储能变流器提供供电；
所述采集模块分别设置于所述第一交流供电电路、第二交流供电电路以及直流供电电路的输出端。
优选的，所述供电调节模块包括若干常闭继电器以及与各常闭继电器对应设置的二极管电路、倍压整流电路和不控整流电路；
若干所述常闭继电器分别连接在所述第一交流供电电路、第二交流供电电路以及电池供电电路的输出端，若干所述常闭继电器分别与所述控制器电性连接；
所述二极管电路与位于直流供电电路上的常闭继电器的输出端连接；
所述倍压整流电路与位于第一交流供电电路上的常闭继电器的输出端连接；
所述不控整流电路与位于第二交流供电电路上的常闭继电器的输出端连接。
优选的，所述二极管电路包括第一二极管和第二二极管；
所述第一二极管和所述第二二极管的输入端分别连接在位于直流供电电路上的常闭继电器的输出端，所述第一二极管和所述第二二极管的输出端分别连接在所述母线的输入端。
优选的，所述第一交流供电电路为市电供电；
所述第二交流供电电路为电网供电；
所述直流供电电路为电池供电。
优选的，所述输出电压调节模块包括若干反激电源，以及与反激电源对应设置的二极管；
若干所述反激电源分别与电源供电部分的各供电电路对应设置，所述反激电源并联在所述母线的输出端，所述反激电源分别连接所述控制器；
所述二级管分别连接在各反激电源的输出端。
优选的，若干所述反激电源经所述二级管处理之后的总输出电压为24VDC。
本申请能产生的有益效果包括：
本申请通过将为储能变流器供电的电源供电部分设置为多路供电电路，在多路供电电路上设置采集模块，进行各供电电路上供电电压的采集；在多路供电电路与母线之间设置供电调节模块，供电调节模块和采集模块与控制器连接，控制器根据采集的各供电电路的供电电压来控制供电调节模块，保证取电的稳定性，也增加了多路取电的灵活性，同时也避免了其他路二极管长期工作在反向恢复状态所带来的辅助电源***可靠性降低的问题；
通过在母线与储能变流器之间设置输出电压调节模块，保证稳定可靠的供电，同时降低待机状态下的整机功耗。
附图说明
图1为本申请一种储能变流器电源辅助***的原理示意图。
具体实施方式
一种储能变流器电源辅助***，包括：用于给辅助电源提供供电的电源供电部分，其中，电源供电部分由多路供电构成；
将电源供电部分的多路供电的载流分支回路连接在一起；
起着汇集、分配和传送电能的母线；
设置在母线和电源供电部分之间的供电调节模块，用以实现当某路或其中几路供电出现故障时，其余电路仍然可以为辅助电源供电，从而保证了为储能变流器供电的冗余可靠；
设置于母线与储能变流器之间的输出电压调节模块，确保为储能变流器稳定可靠供电。
设置于各供电电路上的采集模块，用以采集各供电电路的供电电压。
以及控制器，用于根据采集模块采集的各供电电路的供电电压，控制供电调节模块，保证辅助电源不会掉电；通过控制输出电压调节模块确保为储能变流器提供可靠的供电。
其中，供电电路至少包括一组第一交流供电电路、第二交流供电电路以及直流供电电路；
所述第一交流供电电路在经过倍压整流之后为储能变流器提供供电；
所述第二交流供电电路在经过不控整流之后为储能变流器提供供电；
供电调节模块包括：与各供电电路上对应设置的常闭继电器和控制电路，即常闭继电器分别对应连接在第一交流供电电路、第二交流供电电路以及直流供电电路的输出电路上；
其中，控制电路包括设置于第一交流供电电路上的倍压整流电路、设置于第二交流供电电路上的不控整流电路以及位于直流供电电路上的二极管电路；
所述倍压整流电路的输入端与连接在第一交流供电电路上常闭继电器连接；
所述不控整流电路的输入端与连接在第二交流供电电路上常闭继电器连接；
所述二极管电路包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和第二二极管的输入端与连接在直流供电电路上常闭继电器连接；
所述倍压整流电路、所述不控整流电路、所述第一二极管和第二二极管的输出端分别连接在所述母线的输入端。
所述输出电压调节模块包括一一对应设置的反激电源和二极管；
所述反激电源的数量与所述供电电路的数量相对应，所述反激电源并联在母线的输出端；
所述二极管的输入端分别连接在各反激电源的输出端，所述二级管的输出端分别连接储能变流器。
其中，采集模块与供电电路的数量对应设置，即分别设置于第一交流供电电路、第二交流供电电路以及直流供电电路的输出端，分别采集第一交流供电电路、第二交流供电电路以及直流供电电路的输出电压，各采集模块分别与控制器连接。
其中，控制器分别连接常闭继电器、第一二极管、第二二极管，以及各反激电源。
需要说明的是：
在本申请中，为储能变流器供电的电源辅助***中的电源供电部分包括多路供电电路，增加了电源辅助***多路取电的灵活性，通过在电源供电部分与母线之间设置常闭继电器，且在对应的常闭继电器的输出端连接控制电路，通过常闭继电器将多路供电连接至母线，保证了取电的稳定性，常闭继电器与控制器连接，控制器根据采集模块采集的各供电电路的供电电压的情况，控制器控制常闭继电器的开/关，从而避免了其他路二极管长期工作在反向恢复状态所带来的辅助电源***可靠性降低的问题；
通过在母线与储能变流器之间设置有输出电压调节模块，电压调节模块包括多个反激电源以及与反激电源对应设置的二极管；其中多个反激电源并联在母线输出端，保证了反激电源部分的稳定可靠供电，反激电源与控制器电性连接，通过控制器对应的控制反激电源的开/关，从而实现可以根据储能变流器状态，灵活接入反激电源，降低待机状态下的整机功耗。
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
实施例1：
如图1所示的一种储能变流器电源辅助***：
在本实施例中，辅助电源供电部分包括一组第一交流供电电路、第二交流供电电路和直流供电电路，即附图1所示市电220VAC、电网690VAC、电池三路供电电路；
供电调节模块分别设置于市电220VAC、电网690VAC、电池三路供电电路与母线之间；供电调节模块包括分别设置于市电220VAC、电网690VAC、电池三路供电电路上的常闭继电器KM1、常闭继电器KM2以及常闭继电器KM3，以及连接在常闭继电器KM1、常闭继电器KM2以及常闭继电器KM3输出端的倍压整流电路、不控整流电路以及二极管电路，以确保辅助电源部分的正常取电。
其中，电池供电电路通过常闭继电器KM3和第一二极管D1、第二二极管D2直接连接至母线；市电220VAC供电电路先通过常闭继电器KM1，然后经倍压整流电路，再连接至母线；电网690VAC供电电路先通过常闭继电器KM2，然后经不控整流电路，再连接至母线。三路供电电路全部接入到辅助电源的输入端，即使在出现其中两路供电故障的情况下，仍然有一路供电可以为辅助电源提供输入电源，从而为储能变流器的供电冗余提供可靠保障。
输出电压调节模块由三块反激电源（即反激电源2、反激电源1和反激电源3）构成，反激电源2、反激电源1和反激电源3的输入端共母线，反激电源2、反激电源1和反激电源3的输出端分别连接第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5，经第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5调节之后，输出的总电压为24VDC。其中反激电源2、反激电源1和反激电源3并联在母线的输出端，进一步冗余，有效避免了仅有一块反激电源时，产生故障后导致储能变流器无法启机的情况，同时也降低了单块反激电源的带载需求。
在本实施例中，采集模块为Samp_电池、Samp_220VAC以及Samp_690VAC采样电路；
所述Samp_电池、Samp_220VAC以及Samp_690VAC采样电路分别电性连接控制器，所述Samp_电池、Samp_220VAC以及Samp_690VAC采样电路分别设置在市电220VAC、电网690VAC、电池供电电路的输出端，控制器通过Samp_电池、Samp_220VAC、Samp_690VAC采样电路分别进行电池、市电和电网的供电电压的采集，将三部分供电电压进行优先级排序。在辅助电源正常运行之后，通过控制2个常闭继电器KM2、常闭继电器KM3，将电池供电和电网690VAC供电电供电断开，从而仅由市电220VAC进行供电，避免了在母线不稳定时，不控整流电路、第一二极管D1、第二二极管D2长期工作在反向恢复状态。当市电220VAC供电电突然断开之后，控制器通过常闭继电器KM2将电网690VAC供电电接入，从而保证辅助电源不会掉电。
在本实例中，控制器与储能变流器电性连接，控制器根据储能变流器的工作状态，来确定三块反激电源的工作状态，其中反激电源1作为主供电电源，当储能变流器工作在待机状态时，通过控制控制单元Ctr2、控制单元Ctr3将反激电源2和反激电源3关闭，仅依靠反激电源1工作，从而降低辅助电源的损耗。当储能变流器满载运行时，由反激电源1、反激电源2、反激电源3同时为后级供电，确保储能变流器稳定可靠供电。
在本实施例中，储能变流器辅助电源通过常闭继电器将多路供电连接至母线，在保证辅助电源取电冗余的前提下，解决了串联二极管长期工作在反向恢复状态所带来的可靠性降低的问题，同时通过控制常闭继电器KM1、常闭继电器KM2、常闭继电器KM3，进而增加了辅助电源的可靠性、可调节性。
三路反激电源并联，进一步进行冗余，有效避免了仅有一块反激电源故障而导致储能变流器无法启机的情况，也降低了单块反激电源的功率，降低了反激电源的设计难度。同时通过控制单元Ctr2、控制单元Ctr3灵活控制反激电源2和反激电源3的状态，在待机状态下，仅反激电源1工作，从而降低了辅助电源部分的功耗。
在本实施例中，通过在电池、市电、电网三个供电电路上串联常闭继电器，控制器通过采集模块反馈的各供电电路上的供电电压，调节常闭继电器的状态，不仅保证了电源辅助***中电源供电部分的冗余供电，同时也提高了电源辅助***中电源供电的可靠性和可调节性。同时在其基础上，增加了输出电压调节模块，实现电源辅助***中电源输出电压的冗余、可控，进一步增加了储能变流器供电部分的可靠性。同时，在保证辅助电源取电冗余的前提下，通过增加常闭继电器的方式，解决了现有技术中串联二极管长期工作在反向恢复状态所带来的可靠性降低的问题。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (7)
1.一种储能变流器电源辅助***，其特征在于，所述***包括：
电源供电部分，设置有多路，用于进行多路供电；
供电调节模块，连接于电源供电部分的输出端，为电源取电冗余提供保证；
母线，位于所述供电调节模块的输出端，所述母线分别连接供电调节模块和储能变流器；
输出电压调节模块，设置于母线的输出端，为储能变流器提供稳定的输出电压提供了保障；
采集模块，设置于电源供电部分，用于采集电源供电部分的供电电压；
控制器，分别连接采集模块、供电调节模块以及输出电压调节模块，根据采集模块反馈的供电电压，进行供电调节模块中供电线路的切换，以实现辅助电源不会出现掉电的情况。
2.根据权利要求1所述的一种储能变流器电源辅助***，其特征在于，所述电源供电部分包括至少一组第一交流供电电路、第二交流供电电路以及直流流供电电路；
所述第一交流供电电路、第二交流供电电路以及直流供电电路的输出端分别连接所述供电调节模块；
所述第一交流供电电路在经过倍压整流之后为储能变流器提供供电；
所述第二交流供电电路在经过不控整流之后为储能变流器提供供电；
所述采集模块分别设置于所述第一交流供电电路、第二交流供电电路以及直流供电电路的输出端。
3.根据权利要求2所述的一种储能变流器电源辅助***，其特征在于，所述供电调节模块包括若干常闭继电器以及与各常闭继电器对应设置的二极管电路、倍压整流电路和不控整流电路；
若干所述常闭继电器分别连接在所述第一交流供电电路、第二交流供电电路以及直流供电电路的输出端，若干所述常闭继电器分别与所述控制器电性连接；
所述二极管电路与位于直流供电电路上的常闭继电器的输出端连接；
所述倍压整流电路与位于第一交流供电电路上的常闭继电器的输出端连接；
所述不控整流电路与位于第二交流供电电路上的常闭继电器的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的一种储能变流器电源辅助***，其特征在于，所述二极管电路包括第一二极管和第二二极管；
所述第一二极管和所述第二二极管的输入端分别连接在位于直流供电电路上的常闭继电器的输出端，所述第一二极管和所述第二二极管的输出端分别连接在所述母线的输入端。
5.根据权利要求2所述的一种储能变流器电源辅助***，其特征在于，所述第一交流供电电路为市电供电；
所述第二交流供电电路为电网供电；
所述直流供电电路为电池供电。
6.根据权利要求2所述的一种储能变流器电源辅助***，其特征在于，所述输出电压调节模块包括若干反激电源，以及与反激电源对应设置的二极管；
若干所述反激电源分别与电源供电部分的各供电电路对应设置，所述反激电源并联在所述母线的输出端，所述反激电源分别连接所述控制器；
所述二级管分别连接在各反激电源的输出端。
7.根据权利要求6所述的一种储能变流器电源辅助***，其特征在于，若干所述反激电源经所述二级管处理之后的总输出电压为24VDC。
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| GR01 | Patent grant |