一种储能控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种储能控制系统，包括AC/DC整流模块、隔离变压器、双向DC/DC变换模块、开关电路和第一超级电容模组，在电网故障停电时，第一超级电容模组通过导通的开关电路为直流负载供电，在电压下降到第一预设范围内且开关电路断开后，通过双向DC/DC变换模块继续为直流负载供电。由于第一超级电容模组具有使用寿命长、充电时间短和工作温度范围宽的优点，故其适合作为储能控制系统的后备电源，并且第一超级电容模组通过阻抗较低的供电线路直接与直流负载相接，减少供电损耗，提高供电效率。在电压下降后双向DC/DC变换模块对其电压进行放大后提供给直流负载，以满足直流负载的电压需求，提高供电效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统
，更具体地说，涉及一种储能控制系统。
技术介绍
电力操作电源是电力系统不可缺少的组成部分，是向控制、信号设备、测量、继电 保护、自动装置等控制负荷、事故照明及断路部分、合闸操作等动力负荷，不间断提供直流 电源的设备。电力操作电源主要包括电力交换器和储能设备，其中蓄电池是电力操作电源 中较为常用的储能设备。 图1为目前利用蓄电池储能的电力操作电源，包括隔离变压器101、AC/DC整流模 块102和蓄电池103。当电网电压正常供电时，AC/DC整流模块102将隔离变压器提供的电 源进行整流后为直流负载供电，并为储能的蓄电池103充电；当电网电压停止供电时，AC/ DC整流模块102的输入端没有电源输入，此时蓄电池103将储存的电能释放出来，给直流负 载持续供电，保障电力设备正常运转，保障电力设备完成相应的保护操作。 虽然图1所示的蓄电池的储能操作电源结构简单，且技术成熟，但仍存在许多不 足，如蓄电池103的使用寿命短、充电时间长、不能完全供电和工作温度范围窄等，且废旧 的蓄电池也会给环境造成污染，故仍需对其进行改进。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种储能控制系统，该储能控制系统具有充 电时间短、使用寿命长、工作温度范围宽、成本低以及供电效率高的优点。 为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案： 本技术提供一种储能控制系统，包括AD/DC整流模块和隔离变压器，所述隔 离变压器与所述AC/DC整流模块连接，所述AC/DC整流模块的第一输出端和第二输出端为 电源输出端，所述储能控制系统还包括： 第一超级电容模组，开关电路和双向DC/DC变换模块，其中： 所述开关电路的第一端与所述双向DC/DC变换模块的第一输入端连接，所述开关 电路的第二端与所述双向DC/DC变换模块的第一输出端连接，且所述开关电路的第一端与 所述双向DC/DC变换模块的第一输入端的连接点与所述第一超级电容模组的第一端连接， 所述开关电路的第二端和所述双向DC/DC变换模块的第一输出端的连接点与所述AC/DC整 流模块的第一输出端相连； 所述第一超级电容模组的第二端与所述双向DC/DC变换模块的第二输入端连接， 且所述双向DC/DC变换模块的第二输出端与所述AC/DC整流模块的第二输出端相连。 优选地，所述系统还包括第二超级电容模组；所述第二超级电容模组的第一端和 所述双向DC/DC变换模块的第一输出端和所述开关电路的第二端的连接点相连，所述第二 超级电容模组的第二端和所述双向DC/DC变换模块的第二输出端连接，且所述第二超级电 容模组的容量小于所述第一超级电容模组的容量。 优选地，所述第二超级电容模组的容量由所述AC/DC整流模块连接的直流负载的 功率决定。 优选地，所述开关电路为直流开关，所述直流开关的第一端与所述双向DC/DC变 换模块的第一输入端连接，所述直流开关的第二端与所述双向DC/DC变换模块的第一输出 端连接。 优选地，所述开关电路包括： 第一二极管，第二二极管，第三二极管，第四二极管和NPN型MOSFET管；所述第 一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接；所述第一二极管的阴极与所述第三二极 管的阴极连接；所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阳极连接；所述NPN型MOSFET 管的漏极与所述第一二极管的阴极与所述第三二极管的阴极的连接点连接；所述NPN型 MOSFET管的源极与所述第二二极管的阳极与第四二极管的阳极的连接点连接。 与现有技术相比，本技术的优点如下： 本技术提供的储能控制系统，将第一超级电容模组与开关电路和双向DC/DC 变换模块之间的连接点相连，在隔离变压器供电故障下，可以控制开关电路导通使直流负 载和第一超级电容模组之间的供电线路导通，这样第一超级电容模组取代蓄电池作为后备 电源，通过导通的供电线路为直流负载供电。并且在第一超级电容模组的电压下降到第一 预设范围内时，可以控制开关电路断开以使AC/DC整流模块和第一超级电容模组之间的供 电线路断开；这样双向DC/DC变换模块启动，使双向DC/DC变换模块对输入的电压进行放 大，将放大后的电压提供给直流负载。由于第一超级电容模组比蓄电池使用寿命长、充电时间短和工作温度范围宽等优 点，故第一超级电容模组非常适合取代蓄电池作为储能控制系统的后备电源，并且第一超 级电容模组可以通过供电线路直接与直流负载相接，而供电线路的阻抗较低，从而可以减 少了供电损耗，提高供电效率，同时第一超级电容模组的电压下降到第一预设范围内时，第 一超级电容模组通过双向DC/DC变换模块对第一超级电容模组的电压进行放大后提供给 直流负载，以使电压满足直流负载的电压需求，也就是说即使第一超级电容模组的电压无 法满足直流负载的电压需求时，通过本技术提供的储能控制系统仍可对直流负载进行 供电，从而提高了储能控制系统的供电效率。【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还 可以根据提供的附图获得其他的附图。 图1为现有储能控制系统的结构示意图； 图2为本技术实施例提供的储能控制系统的一种结构示意图；图3为本技术实施例提供的储能控制系统的另一种结构示意图； 图4为本技术实施例提供的储能控制系统中开关电路的一种示意图； 图5为图4所不开关电路的电流流向的一种不意图； 图6为图4所不开关电路的电流流向的另一种不意图。【具体实施方式】 下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 本技术实施例提供了一种储能控制系统，用于对直流负载进行供电，该储能 控制系统的结构示意图如图2所示，包括：AC/DC整流模块11、隔离变压器12、第一超级电 容模组13、开关电路14和双向DC/DC变换模块15。 其中，所述隔离变压器12与所述AC/DC整流模块11连接，所述AC/DC整流模块11 的第一输出端和第二输出端为电源输出端；所述开关电路14的第一端与所述双向DC/DC变 换模块15的第一输入端连接，所述开关电路14的第二端与所述双向DC/DC变换模块15的 第一输出端连接，且所述开关电路14的第一端与所述双向DC/DC变换模块15的第一输入 端的连接点与所述第一超级电容模组13的第一端连接，所述开关电路14的第二端和所述 双向DC/DC变换模块15的第一输出端的连接点与所述AC/DC整流模块11的第一输出端相 连。 所述第一超级电容模组13的第二端与所述双向DC/DC变换模块15的第二输入端 连接，且所述双向DC/DC变换模块15的第二输出端与所述AC/DC整流模块11的第二输出 端相连。 在本技术实施例中，当隔离变压器12正常供电状态下，AC/DC整流模块11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能控制系统，包括AD/DC整流模块和隔离变压器，所述隔离变压器与所述AC/DC整流模块连接，所述AC/DC整流模块的第一输出端和第二输出端为电源输出端，其特征在于，还包括：第一超级电容模组，开关电路和双向DC/DC变换模块，其中：所述开关电路的第一端与所述双向DC/DC变换模块的第一输入端连接，所述开关电路的第二端与所述双向DC/DC变换模块的第一输出端连接，且所述开关电路的第一端与所述双向DC/DC变换模块的第一输入端的连接点与所述第一超级电容模组的第一端连接，所述开关电路的第二端和所述双向DC/DC变换模块的第一输出端的连接点与所述AC/DC整流模块的第一输出端相连；所述第一超级电容模组的第二端与所述双向DC/DC变换模块的第二输入端连接，且所述双向DC/DC变换模块的第二输出端与所述AC/DC整流模块的第二输出端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王道洪，丁凯，鲍延杰，温伟东，
申请(专利权)人：深圳太研能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44