CN218124321U - 一种储能变流器的供电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种储能变流器的供电电路，包括：交流供电模块，交流供电模块的输入端连接三相电源，交流供电模块的输出端连接电源变换模块的第一输入端；直流供电模块，直流供电模块的输出端连接电源变换模块的第二输入端，直流供电模块的输入端连接交流供电模块的输出端；储能变流器，储能变流器的输入端连接电源变换模块的输出端，储能变流器的第一输出端连接交流断路器的另一端；交流供电模块于三相电源导通时对直流供电模块充电并为储能变流器供电，以及于三相电源断开时控制直流供电模块为储能变流器供电。有益效果是本实用新型采用内置直流供电和外部交流供电相结合的方式，可以实现三相电源断开时的直流电源独立启动为储能变流器供电。

Description

一种储能变流器的供电电路

技术领域

本实用新型涉及储能变流器技术领域，尤其涉及一种储能变流器的供电电路。

背景技术

随着电力电子技术的发展，储能变流器在光伏、风电等新能源并网场合、电网调频调峰、用户侧等方面应用越来越广范。储能变流器的能量可以双向流动，既可以将电网富裕的电能通过AC/DC变换储存到储能电池中，也可以将电池储存的电能通过DC/AC变换输出到电网，储能变流器已经成为新型电网***的关键设备。保证储能变流器的稳定可靠运行关系到新型电网***的稳定性能，尤其是在交流电网断电，需要切换到储能***离网供电时，储能变流器应具备独立可靠启动能力。

现行的储能变流器电源方案一般有两种，一种是采用双路交流供电，通过外部220V交流电和交流式不间断电源结合进行供电，此方案虽然也能实现短时间内的储能变流器稳定供电及独立启动，但要求至少一路交流电保持供电，且存在成本高，设备复杂，占地空间过大等问题，另一种方案是交直流供电，通过外部220V交流电和220V直流电结合进行供电，此方案也需要确保至少一路电源保持供电，在电网断电且没有外部220V交流电的情况下，仍旧不能实现独立启动储能变流器。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种储能变流器的供电电路，包括：

一交流供电模块，所述交流供电模块的输入端连接外部的三相电源，所述交流供电模块的输出端连接一电源变换模块的第一输入端；

一直流供电模块，所述直流供电模块的输出端连接所述电源变换模块的第二输入端，所述直流供电模块的输入端连接所述交流供电模块的输出端；

一交流断路器，所述交流断路器的一端连接所述交流供电模块的输入端；

一储能变流器，所述储能变流器的输入端连接所述电源变换模块的输出端，所述储能变流器的第一输出端连接所述交流断路器的另一端；

所述交流供电模块于所述三相电源导通时对所述直流供电模块进行充电，并输出电压至所述电源变换模块以为所述储能变流器供电，以及于所述三相电源断开时控制所述直流供电模块输出电压至所述电源变换模块以为所述储能变流器供电；

所述交流断路器于所述三相电源断开时断开，并于所述储能变流器接收到所述直流供电模块的输出电压时导通以控制所述交流供电模块恢复供电。

优选的，所述交流供电模块包括：

一交流供电端口，所述交流供电端口的输入端连接所述三相电源；

一隔离变压器，所述隔离变压器的输入端连接所述交流供电端口的输出端；

一整流器，所述整流器的输入端连接所述隔离变压器的输出端，所述整流器的正极端口连接所述储能变流器的所述第一输入端，所述整流器的负极端口连接所述储能变流器的所述第二输入端；

所述交流供电端口的输入端作为所述交流供电模块的输入端，所述整流器的正极端口作为所述交流供电模块的输出端。

优选的，所述整流器为三相整流桥。

优选的，所述直流供电模块包括：

一双向电压转换器，所述双向电压转换器的正极端口分别连接所述储能变流器的所述第一输入端和所述整流器的正极端口，所述双向电压转换器的负极端口分别连接所述储能变流器的所述第二输入端和所述整流器的负极端口；

一直流蓄电池，所述直流蓄电池的输入端连接所述双向电压转换器的输出端；

所述三相电源导通时所述双向电压转换器的正极端口作为所述直流供电模块的输入端，所述三相电源断开时所述双向电压转换器的正极端口作为所述直流供电模块的输出端。

优选的，所述储能变流器的所述第一输入端和所述交流供电模块之间设有一第一防反模块，所述第一防反模块包括：

一第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述交流供电模块的输出端；

一第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述第一二极管的负极，所述第二二极管的负极连接所述储能变流器的所述第一输入端。

优选的，所述储能变流器的所述第二输入端和所述直流供电模块之间设有一第二防反模块，所述第二防反模块包括：

一第三二极管，所述第三二极管的正极连接所述储能变流器的所述第二输入端；

一第四二极管，所述第四二极管的正极分别连接所述第三二极管的负极和所述直流供电模块的输出端，所述第四二极管的负极连接所述交流供电模块的输出端。

优选的，还包括一双向电压变换模块，分别连接所述交流断路器的另一端以及所述储能变流器的第二输出端，所述双向电压变换模块接收到所述储能变流器的输出电压时控制所述交流断路器导通。

优选的，还包括一直流隔离开关，分别连接所述双向电压变换模块、所述储能变流器的第三输出端和外部的一电池组，所述直流隔离开关在接收到所述储能变流器的输出电压时断开。

优选的，所述双向电压变换模块和所述交流断路器之间连接有一滤波器。

优选的，所述交流断路器和所述交流供电模块之间设有一交流防雷器，所述电池组和所述直流隔离开关之间设有一直流防雷器。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型采用内置直流供电和外部交流供电相结合的方式，可以实现在没有外部交流电源的情况下通过内置直流电源独立启动储能变流器，并在储能变流器启动完成后恢复交流供电模块供电，构成简单、成本低廉且使用便捷。

附图说明

图1为本实用新型的较佳的实施例中，本电路的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型并不限定于该实施方式，只要符合本实用新型的主旨，则其他实施方式也可以属于本实用新型的范畴。

本实用新型的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种储能变流器的供电电路，如图1所示，包括：

一交流供电模块1，交流供P电模块1的输入端连接外部的三相电源，交流供电模块1的输出端连接一电源变换模块2的第一输入端；

一直流供电模块3，直流供电模块3的输出端连接电源变换模块2的第二输入端，直流供电模块3的输入端连接交流供电模块1的输出端；

一交流断路器4，交流断路器4的一端连接交流供电模块1的输入端；

一储能变流器5，储能变流器5的输入端连接电源变换模块2的输出端，储能变流器5的第一输出端连接交流断路器4的另一端；

交流供电模块1于三相电源导通时对直流供电模块3进行充电，并输出电压至电源变换模块2以为储能变流器5供电，以及于三相电源断开时控制直流供电模块3输出电压至电源变换模块2以为储能变流器5供电；

交流断路器4于三相电源断开时断开，并于储能变流器5接收到直流供电模块3的输出电压时导通以控制交流供电模块1恢复供电。

具体地，本实施例中，考虑到现有技术中对储能变流器5进行供电的供电电路一般分为两种，一种是采用外部220V交流电和交流式不间断电源结合进行供电的方案，此方案虽然也能实现短时间内的储能变流器5稳定供电及独立启动，但要求外部220V交流电和交流式不间断电源其中一个电源始终保持供电状态，另一种是采用外部220V交流电和220V直流电结合进行供电的方案，此方案也需要确保外部220V交流电和220V直流电中的至少一个电源始终保持供电状态，在电网断电且没有外部220V交流电的情况下，仍旧不能实现独立启动储能变流器5，因此本实施例中，采用内置直流供电模块3和外置交流供电模块1的方案，不受电网断电的影响，能够始终对储能变流器5进行供电。

优选的，电源变换模块2与储能变流器5之间设有三个电源接口，三个电源接口分别为直流220V接口、直流24V接口和直流5V接口，电源变换模块2将交流供电模块1输出的交流电压或直流供电模块3输出的直流电压转换为对应大小的直流电压并输出至对应的电源接口。

优选的，当交流供电模块1输出电压至电源转换模块2时，直流供电模块1的输入端能够接收电压进行充电，当交流供电模块1未输出电压至电源转换模块2时，直流供电模块1的输入端未接收到电压则自动进行放电。

具体地，本实施例中，当电网正常时三相电源处于导通状态，交流供电模块1能够为储能变流器5进行供电，同时能够对直流供电模块3进行充电，而当电网停电时三相电源处于断开状态，交流供电模块1无法为储能变流器5进行供电，此时通过直流供电模块3为储能变流器5进行供电。

优选的，在直流供电模块3为储能变流器5供电过程中，若是电网恢复正常，则切换为通过交流供电模块1为储能变流器5进行供电，直流供电模块3进入充电状态。

优选的，在电网停电后交流断路器4处于断开状态，交流供电模块3停止供电，直流供电模块3开始供电，此时储能变流器5接收到直流供电模块3输出的电压进行启动，储能变流器5启动完成后输出电压至交流断路器4以控制交流断路器4导通，交流断路器4导通后交流供电模块1重新接收到输入电压并开始供电。

本实用新型的较佳的实施例中，交流供电模块1包括：

一交流供电端口11，交流供电端口11的输入端连接三相电源；

一隔离变压器12，隔离变压器12的输入端连接交流供电端口11的输出端；

一整流器13，整流器13的输入端连接隔离变压器12的输出端，整流器13的正极端口连接储能变流器5的第一输入端，整流器13的负极端口连接储能变流器5的第二输入端；

交流供电端口11的输入端作为交流供电模块1的输入端，整流器13的正极端口作为交流供电模块1的输出端。

本实用新型的较佳的实施例中，整流器13为三相整流桥。

本实用新型的较佳的实施例中，直流供电模块3包括：

一双向电压转换器31，双向电压转换器31的正极端口分别连接储能变流器5的第一输入端和整流器13的正极端口，双向电压转换器31的负极端口分别连接储能变流器5的第二输入端和整流器13的负极端口；

一直流蓄电池32，直流蓄电池32的输入端连接双向电压转换器31的输出端；

三相电源导通时双向电压转换器31的正极端口作为直流供电模块3的输入端，三相电源断开时双向电压转换器31的正极端口作为直流供电模块3的输出端。

具体地，本实施例中，当电网停电时，交流供电模块1停止供电，由直流蓄电池32通过双向电压转换器31为储能变流器5供电，完成储能变流器5的可靠启动、停机等操作，一旦储能变流器5完成启动，储能***正常动作，交流供电模块1将恢复供电，直流供电模块3自动退出，因此，直流蓄电池32的容量不需要很大，能满足启动储能变流器5即可。

优选的，交流供电模块1进行供电时双向电压转换器31的输入端能够接收到电压因此控制直流蓄电池32进行充电，而当交流供电模块1停止供电时双向电压转换器31的输入端未接收到电压因此控制直流蓄电池32进行放电。

本实用新型的较佳的实施例中，储能变流器5的第一输入端和交流供电模块1之间设有一第一防反模块6，第一防反模块6包括：

一第一二极管D1，第一二极管D1的正极连接交流供电模块1的输出端；

一第二二极管D2，第二二极管D2的正极连接第一二极管D1的负极，第二二极管D2的负极连接储能变流器5的第一输入端。

本实用新型的较佳的实施例中，储能变流器5的第二输入端和直流供电模块3之间设有一第二防反模块7，第二防反模块7包括：

一第三二极管D3，第三二极管D3的正极连接储能变流器5的第二输入端；

一第四二极管D4，第四二极管D4的正极分别连接第三二极管D3的负极和直流供电模块3的输出端，第四二极管D4的负极连接交流供电模块1的输出端。

具体地，本实施例中，当交流供电模块1进行供电时，整流器13的正极端口输出电压流经第一二极管D1和第二二极管D2至储能变流器5的第一输入端，再经第二输入端依次流经第三二极管D3和第四二极管D4留置整流器13的负极端口形成完整的供电回路，当直流供电模块3进行供电时，双向电压转换器31的正极端口输出电压流经第二二极管D2至储能变流器5的第一输入端，再经第二输入端依次流经第三二极管D3至负极端口形成完整的供电回路。

优选的，当直流供电模块3进行供电时，第二二极管D2提供防反功能以防止直流供电模块3输出的电压流至交流供电模块1。

优选的，储能变流器5的第一输入端为正极端口，储能变流器5的第二输入端为负极端口。

本实用新型的较佳的实施例中，还包括一双向电压变换模块8，分别连接交流断路器3的另一端以及储能变流器5的第二输出端，双向电压变换模块8接收到储能变流器5的输出电压时控制交流断路器3导通。

具体地，本实施例中，双向电压变换模块8在接收到储能变流器5的输出电压时持续输出电流至交流断路器3以保证交流断路器3导通。

本实用新型的较佳的实施例中，还包括一直流隔离开关9，分别连接双向电压变换模块8、储能变流器5的第三输出端和外部的一电池组，直流隔离开关9在接收到储能变流器5的输出电压时断开。

本实用新型的较佳的实施例中，双向电压变换模块8和交流断路器3之间连接有一滤波器10。

具体地，本实施例中，滤波器10包括：

第一电阻R1，第一电阻R1的一端连接双向电压变换模块8的一端；

第二电阻R2，第二电阻R2的一端连接双向电压变换模块8的一端；

第三电阻R3，第三电阻R3的一端连接双向电压变换模块8的一端；

第一电容C1，第一电容C1的一端连接所述第一电阻R1的另一端，第一电容C1的另一端连接第二电阻R2的另一端；

第二电容C2，第二电容C2的一端分别连接第一电容C1的一端和第一电阻R1的另一端，第二电容C2的另一端连接第三电阻R3；

第三电容C3，第三电容C3的一端分别连接第一电容C1的另一端和第二电阻R2的另一端，第三电容C3的另一端分别连接第二电容C2的另一端和第三电阻R3的另一端。

本实用新型的较佳的实施例中，交流断路器3和交流供电模块1之间设有一交流防雷器PE1，电池组和直流隔离开关9之间设有一直流防雷器PE2。

具体地，本实施例中，电池组和直流隔离开关9之间设有第一保险丝F1和第二保险丝F2进行电路保护。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种储能变流器的供电电路，其特征在于，包括:

一交流供电模块，所述交流供电模块的输入端连接外部的三相电源，所述交流供电模块的输出端连接一电源变换模块的第一输入端；

一直流供电模块，所述直流供电模块的输出端连接所述电源变换模块的第二输入端，所述直流供电模块的输入端连接所述交流供电模块的输出端；

一交流断路器，所述交流断路器的一端连接所述交流供电模块的输入端；

一储能变流器，所述储能变流器的输入端连接所述电源变换模块的输出端，所述储能变流器的第一输出端连接所述交流断路器的另一端；

所述交流供电模块于所述三相电源导通时对所述直流供电模块进行充电，并输出电压至所述电源变换模块以为所述储能变流器供电，以及于所述三相电源断开时控制所述直流供电模块输出电压至所述电源变换模块以为所述储能变流器供电；

所述交流断路器于所述三相电源断开时断开，并于所述储能变流器接收到所述直流供电模块的输出电压时导通以控制所述交流供电模块恢复供电。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述交流供电模块包括：

一交流供电端口，所述交流供电端口的输入端连接所述三相电源；

一隔离变压器，所述隔离变压器的输入端连接所述交流供电端口的输出端；

一整流器，所述整流器的输入端连接所述隔离变压器的输出端，所述整流器的正极端口连接所述储能变流器的所述第一输入端，所述整流器的负极端口连接所述储能变流器的所述第二输入端；

所述交流供电端口的输入端作为所述交流供电模块的输入端，所述整流器的正极端口作为所述交流供电模块的输出端。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述整流器为三相整流桥。

4.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述直流供电模块包括：

一双向电压转换器，所述双向电压转换器的正极端口分别连接所述储能变流器的所述第一输入端和所述整流器的正极端口，所述双向电压转换器的负极端口分别连接所述储能变流器的所述第二输入端和所述整流器的负极端口；

一直流蓄电池，所述直流蓄电池的输入端连接所述双向电压转换器的输出端；

所述三相电源导通时所述双向电压转换器的正极端口作为所述直流供电模块的输入端，所述三相电源断开时所述双向电压转换器的正极端口作为所述直流供电模块的输出端。

5.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述储能变流器的所述第一输入端和所述交流供电模块之间设有一第一防反模块，所述第一防反模块包括：

一第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述交流供电模块的输出端；

一第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述第一二极管的负极，所述第二二极管的负极连接所述储能变流器的所述第一输入端。

6.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述储能变流器的所述第二输入端和所述直流供电模块之间设有一第二防反模块，所述第二防反模块包括：

一第三二极管，所述第三二极管的正极连接所述储能变流器的所述第二输入端；

一第四二极管，所述第四二极管的正极分别连接所述第三二极管的负极和所述直流供电模块的输出端，所述第四二极管的负极连接所述交流供电模块的输出端。

7.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，还包括一双向电压变换模块，分别连接所述交流断路器的另一端以及所述储能变流器的第二输出端，所述双向电压变换模块接收到所述储能变流器的输出电压时控制所述交流断路器导通。

8.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，还包括一直流隔离开关，分别连接所述双向电压变换模块、所述储能变流器的第三输出端和外部的一电池组，所述直流隔离开关在接收到所述储能变流器的输出电压时断开。

9.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述双向电压变换模块和所述交流断路器之间连接有一滤波器。

10.根据权利要求8所述的供电电路，其特征在于，所述交流断路器和所述交流供电模块之间设有一交流防雷器，所述电池组和所述直流隔离开关之间设有一直流防雷器。

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