高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统，包括依次相连的太阳能充电电路、DC‑DC转换电路、DC‑AC转换电路和输入输出控制电路，太阳能充电电路用于与太阳能组件相连，输入输出控制电路输出端分别接至电网和负载，输入输出控制电路包括负载和电网开关，电网开关一端与所述输入输出控制电路输入端相连，电网开关另一端与输入输出控制电路的输出端相连，用于控制电网的接入，负载开关一端与输入输出控制电路的输入端相连，负载开关另一端与所述输入输出控制电路的输出端相连，用于控制负载的接入。通过输入输出控制电路以及控制软件的控制，实现光伏充电功能、市电充电功能、离网带负载功能、并网放电功能等多种功能组合。

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及一种高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统，尤其涉及一种将太阳能光伏充电、市电充电和离网带负载功能集成于一体的储能系统。
技术介绍
目前高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统而言，大多数不具备单台机器里面具备有太阳能光伏充电、市电充电、离网带负载、并网放电等多样化功能，主要是现有的高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统的产品并没有模块化设计且含有多种功能。市面上也没有高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统有效的连接于太阳能模块、电池组件模块、市电充电模块、并网放电模块等系统组合方式。在现有市场上针对此种组合不同双向太阳能光伏逆变器储能系统电源依然缺乏相关产品。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统，能够实现光伏充电功能、市电充电功能、离网带负载功能、并网放电功能等多种功能组合，实现多种功能自由切换。本技术的技术实施方案是：高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统，包括依次相连的太阳能充电电路、DC-DC转换电路、DC-AC转换电路和输入输出控制电路，所述的太阳能充电电路用于与太阳能组件相连，所述太阳能充电电路的输出端用于与电池组件的正极相连，所述太阳能充电电路的负极用于与电池组件的负极相连；所述输入输出控制电路的输出端分别接至电网和负载，所述输入输出控制电路包括负载开关和电网开关，所述电网开关的一端与所述输入输出控制电路的输入端相连，所述电网开关的另一端与所述输入输出控制电路的输出端相连，用于控制电网的接入，所述负载开关的一端与所述输入输出控制电路的输入端相连，所述负载开关的另一端与所述输入输出控制电路的输出端相连，用于控制负载的接入。基于上述目的，本技术的进一步改进方案是：所述的输入输出控制电路包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，所述第二继电器的一端作为输入输出控制电路的正极输入端，所述第四继电器的一端作为输入输出控制电路的负极输入端，所述第一继电器和第三继电器相并联且接至第二继电器的另一端，所述第一继电器和第三继电器的另一端分别接至负载的负载端和电网的火线端，所述第四继电器的另一端接至电网的零线端，所述DC-AC转换电电路的负极输出端接至负载的接地端。基于上述目的，本技术的进一步改进方案是：还包括第四电感和第五电容，所述第四电感的一端作为输入输出控制电路的正极输入端，另一端与第二继电器的一端和第五电容的一端相连，所述第五电容的另一端作为输入输出控制电路的负极输入端。基于上述目的，本技术的进一步改进方案是：太阳能充电电路为同步整流电路。基于上述目的，本技术的进一步改进方案是：所述的同步整流电路包括第一、二、三和四开关管，所述第一、二、三和四开关管构成桥式同步整流电路。基于上述目的，本技术的进一步改进方案是：还包括第一储能电容、第一电感、第二电感和第二储能电容，所述第一储能电容连接于太阳能组件的正负极之间，所述第一电感和第二电感一端分别接至桥式电路正负输出端，另一端相串联作为太阳能充电电路的正极输出端，所述第二储能电容接至太阳能充电电路的正极输出端和太阳能组件的负极之间。基于上述目的，本技术的进一步改进方案是：还包括降压电路，所述降压电路接至DC-DC转换电路和DC-AC转换电路之间。基于上述目的，本技术的进一步改进方案是：所述储能系统集成于一块电路板上。有益效果本技术由于采用上述方案，通过输入输出控制电路以及控制软件的控制，实现光伏充电功能、市电充电功能、离网带负载功能、并网放电功能等多种功能组合。采用继电器作为开关进行控制方便且安全性能好。采用同步整流电路转换效率高。Q17、Q18开关管主要是起到安全隔离作用，当后级逆变器出现异常时，开关关断，起到保护其余开关管和负载(防止负载出现持续直流高压)的作用。所述储能系统集成于一块电路板上，可以单模块实现功能多样化智能组合，结构更加简单。附图说明PV+是PV面板的正极，HV_GND是PV面板的负极，VBAT电池组件的正极，HV_GND是电池组件的负极，VCC是BUS总线电压的正极，GND是BUS总线电压的负极，LOADS_L是负载负载端，LOADS_N是负载接地端，GRID_L是电网火线端，GRID_N是电网的零线端，C1是第一储能电容，C2是第二储能电容，C4是第四储能电容，C5是第五电容，Q1是第一开关管，Q2是第二开关管，Q3是第三开关管，Q4是第四开关管，Q5第五开关管，Q6是第六开关管，Q7是第七开关管，Q8是第八开关管，Q9是第九开关管，Q10是第十开关管，Q11是第十一开关管，Q12是第十二开关管，Q13是第十三开关管，Q14是第十四开关管，Q15是第十五开关管，Q16是第十六开关管，Q17是第十七开关管，Q18是第十八开关管，L1是第一电感，L2是第二电感，L3是第三滤波电感，L4是第四滤波电感，TX1是高频变压器，D1是第一二极管S1是第一继电器，S2是第二继电器，S3是第三继电器，S4是第四继电器，6是太阳能组件，1是太阳能充电电路，7是电池组件，8是负载，9是电网，VBAT是电池组件的正极，HV_GND是电池组件的负极图1为本技术高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统电路原理图；图2为本技术高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统太阳能充电电路原理图；图3为本技术高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统DC-DC转换电路原理图；图4为本技术高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统降压电路原理图；图5为本技术高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统DC-AC转换电路原理图；图6为本技术高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统输入输出控制电路原理图；图7为本技术高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统多种工作模式路径图；图8为本技术高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统第一种工作模式(离网带负载)路径图；图9为本技术高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统第二种工作模式(市电充电、市电旁路)路径图；图10为本技术高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统第三种工作模式(市电充电、市电旁路、PV充电)路径图；图11为本技术高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统第四种工作模式(并网放电、PV充电、离网带负载)路径图；具体实施方式：为了使本技术的目的、技术方案的原理及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施方案，对本技术进行进一步详细说明。在本实施方式中，所描述的具体实施方案仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例一如图1至图6所示，高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统，包括依次相连的太阳能充电电路1、DC-DC转换电路2、DC-AC转换电路3、降压电路4和输入输出控制电路5，所述的太阳能充电电路4用于与太阳能组件6(简称PV)相连，所述太阳能充电电路1(简称Charger)的输出端用于与电池组件7(简称Battery)的正极相连，所述太阳能充电电路1的负极用于与电池组件7的负极相连；所述输入输出控制电路5的输出端分别接至电网9(简称Grid)和负载8(简称Load)，所述输入输出控制电路5包括负载开关和电网开关，所述电网开关的一端与所述输入输出控制电路5的输入端相连，所述电网开关的另一端与所述输入输出控制电路5的输出端相连，用于控制电网9的接入，所述负本文档来自技高网...

【技术保护点】
高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统，其特征在于：包括依次相连的太阳能充电电路、DC‑DC转换电路、DC‑AC转换电路和输入输出控制电路，所述的太阳能充电电路用于与太阳能组件相连，所述太阳能充电电路的输出端用于与电池组件的正极相连，所述太阳能充电电路的负极用于与电池组件的负极相连；所述输入输出控制电路的输出端分别接至电网和负载，所述输入输出控制电路包括负载开关和电网开关，所述电网开关的一端与所述输入输出控制电路的输入端相连，所述电网开关的另一端与所述输入输出控制电路的输出端相连，用于控制电网的接入，所述负载开关的一端与所述输入输出控制电路的输入端相连，所述负载开关的另一端与所述输入输出控制电路的输出端相连，用于控制负载的接入。

【技术特征摘要】
1.高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统，其特征在于：包括依次相连的太阳能充电电路、DC-DC转换电路、DC-AC转换电路和输入输出控制电路，所述的太阳能充电电路用于与太阳能组件相连，所述太阳能充电电路的输出端用于与电池组件的正极相连，所述太阳能充电电路的负极用于与电池组件的负极相连；所述输入输出控制电路的输出端分别接至电网和负载，所述输入输出控制电路包括负载开关和电网开关，所述电网开关的一端与所述输入输出控制电路的输入端相连，所述电网开关的另一端与所述输入输出控制电路的输出端相连，用于控制电网的接入，所述负载开关的一端与所述输入输出控制电路的输入端相连，所述负载开关的另一端与所述输入输出控制电路的输出端相连，用于控制负载的接入。2.根据权利要求1所述的高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统，其特征在于：所述的输入输出控制电路包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，所述第二继电器的一端作为输入输出控制电路的正极输入端，所述第四继电器的一端作为输入输出控制电路的负极输入端，所述第一继电器和第三继电器相并联且接至第二继电器的另一端，所述第一继电器和第三继电器的另一端分别接至负载的负载端和电网的火线端，所述第四继电器的另一端接至电网的零线端，所述DC-AC转换电电路的负极输出端接至负载的接地端。3.根据权利要求2所述的高频隔离双向太阳能光伏逆变储能系统，其特征在于：还包括第四电感和第五电容，所述第四电感的一端作为输入输出控制电路的正极输入端，另一端与第二继电器的一端和第五电容的一端相连，所述第五电容的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖平安，陈得义，
申请(专利权)人：深圳市美克能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44