一种新型的双向储能逆变器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型的双向储能逆变器，其特征在于：所述的逆变器包括直流输入单元连接直流输入电源VDC后接入直流与交流相互交换单元进行AC/DC、DC/AC转换，转换后再通过滤波单元送入交流输出单元，交流输出单元直接连接外网和负载。由于采用上述的结构，本实用新型专利技术的优点在于：1、可以满足能量的双向流动，实现逆变和存储功能；2、具有更高的转换效率；3、即使在低开关频率和较小的电感情况下，也能有效的降低电流谐波，减小了电网高频谐波的影响；4、克服IGBT不能用于高开关频率和开关速度慢等不足，更容易实现。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及储能逆变器的技术改进，特别涉及一种新型的双向储能逆变器。
技术介绍
现有的双向储能逆变器多为柜式设计，而基于该设计的拓扑结构对于基于模块化设计的储能逆变器来说，由于其采用抽屉式结构，在较小的空间排布上存在一定难度。目前市场上储能逆变器大多采用IGBT作为功率器件，而IGBT运用在功率不大的电力电子装置中，其开关速度和应用频率都存在一定的不足。而且大多采用带隔离变压器的设计，这种设计效率不高，而对于采用无隔离变压器设计的储能逆变器，由于无实际可用的中性点引出，无法运用在TN-S电网系统中，只能适用于IT系统，若在长距离供电场所，则会有安全风险。另外，市场上储能逆变器的拓扑结构中多采用LC滤波方式。在储能逆变器并网运行时，由于电网电压的嵌位作用，仅滤波电感对并网电流起到滤波作用，而滤波电容相当于负载，从而影响基准电流与并网电流间的相位。针对上述问题，提供一种新型的储能逆变器，克服了传统储能逆变器的相关局限性，满足能量的双向流动，以较高的转换效率实现逆变和存储功能。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种新型的双向储能逆变器，满足能量的双向流动的同时以较高的转换效率实现逆变和存储功能。为达到上述目的，本技术的技术方案是，一种新型的双向储能逆变器，其特征在于：所述的逆变器包括直流输入单元连接直流输入电源VDC后接入直流与交流相互交换单元进行AC/DC、DC/AC转换，转换后在通过滤波单元送入交流输出单元，交流输出单元直接连接外网和负载。所述的直流输入单元包括电阻R4与高压继电器XCT2并联，同时电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10分别依次对应与电容C8、C9、C10、C11、C12、C13并联构成放电电阻；电容C8与电容C11、电容C9与电容C12、电容C10与电容C13分别串联后相互并联，再将两两串联的电容之间引出中性点，并连接到采样板构成电容均压采样。所述的直流与交流相互交换单元由四只封装的MOSFET并联组成，每只MOSFET上均并联有吸收电容。所述的滤波单元为单相电感L1、L2、L3输出端分别与三相电感L5相连；单相电感L1、L2、L3的输出端之间均并联一只滤波电容C1、C2、C3。所述的交流输出单元包含交流接触器，所述交流接触器依次连接交流熔断器、防雷元件；所述的交流接触器每相上均并联一只缓冲电阻。一种新型的双向储能逆变器，由于采用上述的结构，本技术的优点在于：1、可以满足能量的双向流动，实现逆变和存储功能；2、具有更高的转换效率；3、即使在低开关频率和较小的电感情况下，也能有效的降低电流谐波，减小了电网高频谐波的影响；4、克服IGBT不能用于高开关频率和开关速度慢等不足，更容易实现；5、克服了不带隔离变压器储能逆变器不能用于TN-S系统的不足，有效解决中性点接地问题，使长距离供电的安全性得到保障。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明；图1为本技术一种新型的双向储能逆变器的电路图；图2为本技术一种新型的双向储能逆变器的DC/AC逆变方向示意图；图3为本技术一种新型的双向储能逆变器的AC/DC储能方向示意图；在图1中，1、直流输入单元；2、直流与交流相互交换单元；3、滤波单元；4、交流输出单元。具体实施方式本技术提供一种更适用于模块化设计储能逆变器，不仅满足储能逆变器的能量双向流动，同时能得到结构和性能上的提升。同时采用SiC材料的MOSFET替代传统的IGBT模块，实现耐高频、高压和高温特性，整体的转换效率较高。具体如图1所示，本技术包括直流输入单元1连接直流输入电源VDC后接入直流与交流相互交换单元2进行AC/DC、DC/AC转换，转换后在通过滤波单元3送入交流输出单元4，交流输出单元4直接连接外网和负载。本技术包含直流输入单元1、直流与交流相互交换单元2、滤波单元3和交流输出单元4。所述的直流输入单元1与直流输入电源VDC、直流熔断器FU05/FU06、高压继电器XCT3/XCT4/XCT2和电容C8～C13连接，直流输入单元1还与直流与交流相互交换单元2相连；所述的直流与交流相互交换单元2与滤波单元3相连；所述的滤波单元3与交流输出单元4相连；所述的交流输出单元4与外网或负载相连。所述的直流输入单元1，还与电阻R4～R10相连，其中R4并联于高压继电器XCT2两端，起到直流缓冲作用；R5～R10分别并联于电容C8～C13两端，作为放电电阻使用。所述的电容C8～C13，C8与C11，C9与C12，C10与C13分别串联后相互并联，再将两两串联的电容之间引出中性点，并连接到采样板，作为电容均压的采样。所述的直流与交流相互交换单元2，由四只封装的MOSFET并联组成，每只MOSFET上均并联有吸收电容，所述的吸收电容分别由两只吸收电容并联得到所需容值的电容。所述的滤波单元3，由四只单相电感、四只滤波电容、三只电阻和一只三相电感串并联而成，所述的每只单相电感输出端之间均并联一只滤波电容，其中L1、L2、L3三相，在并联电容的回路上，分别串联一只电阻，以减小谐振，增强系统稳定性。所述的单相电感L1、L2、L3输出端分别与三相电感相连，所述的三相电感输出端并联有交流输出单元。所述的交流输出单元4包含交流接触器，所述交流接触器依次连接交流熔断器、防雷元件；所述的交流接触器每相上均并联一只缓冲电阻；另外交流输出零线与地线之间串联一只电容。本技术由于采用上述的结构设计，克服了传统储能逆变器的相关局限性。可以满足能量的双向流动，实现逆变和存储功能；由于采用无隔离变压器设计，无论工作在DC/AC，还是AC/DC的模式下，都具有更高的转换效率；同时采用了抽屉式设计，无论从体积，还操作的便捷上，都具有相当大的优势；还采用了LCL滤波设计，打破传统的LC滤波方式，它结合了L、LC两种滤波方式的优点，即使在低开关频率和较小的电感情况下，也能有效的降低电流谐波，同时，C也不再与电网直接并联，从而减小了电网高频谐波的影响；采用了MOSFET功率器件，克服IGBT不能用于高开关频率和开关速度慢等不足，同时，其所需驱动电路简单，与传统储能逆变器的逆变和储能控制相比，更容易实现；克服了不带隔离变压器储能逆变器不能用于TN-S系统的不足，有效解决中性点接地问题，使长距离供电的安全性得到保障。上面结合附图对本技术进行了示例性描述，显然本技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本技术技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的双向储能逆变器，其特征在于：所述的逆变器包括直流输入单元(1)连接直流输入电源VDC后接入直流与交流相互交换单元(2)进行AC/DC、DC/AC转换，转换后在通过滤波单元(3)送入交流输出单元(4)，交流输出单元(4)直接连接外网和负载。

【技术特征摘要】
1.一种新型的双向储能逆变器，其特征在于：所述的逆变器包括直流输入单元(1)连接直流输入电源VDC后接入直流与交流相互交换单元(2)进行AC/DC、DC/AC转换，转换后在通过滤波单元(3)送入交流输出单元(4)，交流输出单元(4)直接连接外网和负载。2.根据权利要求1所述的一种新型的双向储能逆变器，其特征在于：所述的直流输入单元(1)包括电阻R4与高压继电器XCT2并联，同时电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10分别依次对应与电容C8、C9、C10、C11、C12、C13并联构成放电电阻；电容C8与电容C11、电容C9与电容C12、电容C10与电容C13分别串联后相互并联，再将两两串联的电容之...

【专利技术属性】
技术研发人员：史培森，杨波，冯先进，张红瑾，殷俊，吴庆，
申请(专利权)人：安徽美能储能系统有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34