一种双向逆变器及远程充放电维护系统技术方案

本发明专利技术提供一种双向逆变器，其包括微控模块、MPPT控制器、SPWM信号发生器、DC/DC变换器、DC/AC变换器、开关TY1和开关TY2；微控模块连接至控制主板、负载单元和充电单元。本发明专利技术还提供一种远程充放电维护系统，其包括控制主板、回馈式电源模块和中心监控平台；回馈式电源模块包括双向逆变器和与其电连接的负载单元、充电单元。本发明专利技术的双向逆变器可以极大地节省双向逆变器的工作负荷。通过本发明专利技术的远程充放电维护系统，当工作人员需要对电池组进行远程维护检测时，可以与中心监控平台交互，方便工作人员实时查看电池充放情况和外部市电的工作状态。

【技术实现步骤摘要】
一种双向逆变器及远程充放电维护系统
本专利技术涉及蓄电池应用
，具体涉及一种双向逆变器及远程充放电维护系统。
技术介绍
随着信息化技术的快速发展和需求日益增多，通讯机房与基站的数量也随之快速增长。同时通讯机房与基站基本都是无人值守，无线终端设备会长时间脱离工作人员的直接接触而采用自动充放电的形式进行运作。在此过程中，由于长时间没有工作人员查看蓄电池的工作情况，这些无线终端设备就可能在没有人察觉的情况下错误运行，如果在市电断电后蓄电池工作异常，就可能导致电路损坏或者设备损坏，同时也可能影响整体系统的功能，导致一些重要数据丢失，这给通讯机房与基站的电力维护系统带来了巨大的考验。因此，在人力不够的情况下，如何对通讯机房与基站的后备电源进行更加有效的管理和维护成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种双向逆变器，其包括微控模块、MPPT控制器、SPWM信号发生器、DC/DC变换器、DC/AC变换器、开关TY1和开关TY2；所述微控模块通过开关TY1、MPPT控制器与DC/DC变换器电连接，通过开关TY2、SPWM信号发生器与DC/AC变换器电连接；所述DC/DC变换器与所述DC/AC变换器电连接；所述DC/DC变换器还连接至电池组；所述DC/AC变换器还连接至外部市电。本专利技术还提供一种远程充放电维护系统，其包括控制主板、回馈式电源模块和中心监控平台；所述回馈式电源模块包括上述双向逆变器和与其电连接的负载单元、充电单元；所述双向逆变器与所述控制主板电连接；所述控制主板与所述中心监控平台通信连接，以接收中心监控平台发出的控制指令并控制双向逆变器进行交直流转换，进而切换电池组的充电与放电状态；所述充电单元和负载单元通过双向逆变器控制电池组的充电或放电；所述充电单元还与外部市电连接，以获取电源。本专利技术的双向逆变器在DC/DC环节，微控模块控制开关TY1闭合并控制开关TY2断开，实现电池最大功率点跟踪；在DC/AC环节，微控模块控制控制开关TY1断开并控制开关TY2闭合，保证输出的电流与市电电压同频同相。这样的切换方式，在DC/DC环节就不需要DC/AC环节的电子器件处于消耗状态，反之亦然，可以极大地节省双向逆变器的工作负荷，使得双向逆变器处于最佳工作状态，并且最大限度延长双向逆变器的工作寿命。通过本专利技术的远程充放电维护系统，当工作人员需要对电池组进行远程维护检测时，可以与中心监控平台交互。控制主板控制双向逆变器进行交直流转换，使得电池组通过负载单元进行放电或者通过充电模块进行充电。在电池组进行放电的过程中，电池参数测量单元会对电池组的工作参数进行检测，例如检测电流大小、电压大小、环境温度等，并且电池参数测量仪会将检测到的电池参数信息发送给控制主板。控制主板内可设置参数阈值，当控制主板接收到的电池参数信息超过参数阈值时，控制主板通过双向逆变器控制充电模块停止对电池组充电，同时控制主板反馈电池参数信息给中心监控平台，工作人员能更方便查看检修。在电池组充电过程中，市电采样单元还检测外部市电的市电状态信息，方便检测市电是否断开，同时将市电状态信息发送给控制主板，控制主板将该市电状态信息发送给中心监控平台，方便工作人员实时查看外部市电的工作状态。附图说明图1为本专利技术实施例一的双向逆变器结构图示意图；图2为本专利技术实施例二的远程充放电维护系统结构示意图；图3为本专利技术实施例二的控制主板结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本专利技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本专利技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本专利技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本专利技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。实施例一：如图1所示，本实施例的双向逆变器201包括微控模块211、MPPT控制器212、SPWM信号发生器214、DC/DC变换器213和DC/AC变换器215，微控模块211用于连接至控制主板101、负载单元202和充电单元203，还通开关TY1、MPPT控制器212与DC/DC变换器213电连接，通过开关TY2、SPWM信号发生器214与DC/AC变换器215电连接；DC/DC变换器213与DC/AC变换器215电连接；DC/DC变换器213用于连接至电池组；DC/AC变换器215用于连接至外部市电。本实施例所采用的MPPT(MaximumPowerPointTracking)控制器即最大功率点跟踪太阳能控制器，是传统太阳能充放电控制器的升级换代产品。MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最大功率输出对蓄电池充电。应用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池及负载的工作，是光伏系统的大脑。SPWM(SinusoidalPulseWidthModulation)信号发生器即正弦波脉冲宽度调制波形信号发生器，正弦脉冲宽度调制法是一种比较成熟的，目前使用较广泛的PWM法。SPWM信号发生器能够在逆变器输出交流电能的一个周期内，将直流电能斩成幅值相等、宽度根据正弦规律变化的脉冲序列。SPWM方法用脉冲宽度按正弦波规律变化而和正弦波等效的PWM波形，即SPWM波形控制开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值来调节输出电压的频率和幅值。在电机控制、UPS、逆变器、智能家庭及清洁能源等诸多领域有广泛应用。在一种具体的实施方式中，SPWM信号发生器通过HT1215单相稳压纯正弦波逆变芯片发生PWM信号,驱动单相全桥导通。微控模块例如可采用Atmega16单片机、dsPIC单片机或DSP微处理器，例如TMS320F2808型处理器，用于光伏阵列检测、并压电网检测及电网电压同步检测。在DC/DC环节，微控模块211控制开关TY1闭合并控制开关TY2断开，实现电池最大功率点跟踪。在DC/AC环节，微控模块211控制控制开关TY1断开并控制开关TY2闭合，保证输出的电流与市电电压同频同相。电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向逆变器，其特征在于，/n包括微控模块(211)、MPPT控制器(212)、SPWM信号发生器(214)、DC/DC变换器(213)、DC/AC变换器(215)、开关TY1和开关TY2；/n所述微控模块(211)通过开关TY1、MPPT控制器(212)与DC/DC变换器(213)电连接，通过开关TY2、SPWM信号发生器(214)与DC/AC变换器(215)电连接；所述DC/DC变换器(213)与所述DC/AC变换器(215)电连接；所述DC/DC变换器(213)还连接至电池组；所述DC/AC变换器(215)还连接至外部市电。/n

【技术特征摘要】
1.一种双向逆变器，其特征在于，
包括微控模块(211)、MPPT控制器(212)、SPWM信号发生器(214)、DC/DC变换器(213)、DC/AC变换器(215)、开关TY1和开关TY2；
所述微控模块(211)通过开关TY1、MPPT控制器(212)与DC/DC变换器(213)电连接，通过开关TY2、SPWM信号发生器(214)与DC/AC变换器(215)电连接；所述DC/DC变换器(213)与所述DC/AC变换器(215)电连接；所述DC/DC变换器(213)还连接至电池组；所述DC/AC变换器(215)还连接至外部市电。


2.如权利要求1所述的双向逆变器，其特征在于，
所述DC/DC变换器(213)将电池组输出的初始直流电变换为预设功率/电压的直流电；所述DC/AC变换器(215)将直流电逆变为预设功率的交流电；
DC/DC环节，所述微控模块(211)控制开关TY1闭合并控制开关TY2断开，实现电池最大功率点跟踪；
DC/AC环节，所述微控模块(211)控制控制开关TY1断开并控制开关TY2闭合，保证输出的电流与市电电压同频同相。


3.一种远程充放电维护系统，其特征在于，包括控制主板(101)、回馈式电源模块(20)和中心监控平台(301)；
所述回馈式电源模块(20)包括如权利要求1或2所述双向逆变器(201)和与其电连接的负载单元(202)、充电单元(203)；所述双向逆变器(201)与所述控制主板(101)电连接；
所述控制主板(101)与所述中心监控平台(301)通信连接，以接收中心监控平台(301)发出的控制指令并控制双向逆变器(201)进行交直流转换，进而切换电池组的充电与放电状态；
所述充电单元(203)和负载单元(202)通过双向逆变器(201)控制电池组的充电或放电；
所述充电单元(203)还与外部市电连接，以获取电源。


4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括电池参数测量单元和市电采样单元；
所述电池参数测量单元和市电采样单元与所述控制主板(101)电连接；
所述电池参数测量单元与电池组电连接，以对电池组的工作参数进行检测，并发送电池参数信息至控制主板(101)；
所述市电采样单元与外部市电连接，以对外部市电工作状态进行检测，并发送市电状态信息至控制主板(101)；
所述控制主板(101)接收到的市电状态信息指示市电状态为异常时，则控制主板(101)通过双向逆变器(201)中断电池组的充电或放电；所述控制主板(101)接收到的电池参数信息指示电池组充电完成时，则控制主板(101)通过双向逆变器(201)中断电池组的充电。


5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述电池组包括第一电池组(411)和第二电池组(412)，所述第一电池组(411)和第二电池组(412)均与所述双向逆变器(201)电连接，所述双向逆变器(201)控制所述第一电池组(411)和第二电池组(412)的充放电；
所述电池参数测量单元包括第一电池参数测量仪(401)和第二电池参数测量仪(402)，所述第一电池参数测量仪(401)和第二电池参数测量仪(402)均与所述控制主板(101)电连接，还分...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴谦益，杨鸿珍，张仁敏，黄勇达，金烂聚，潘志强，李跃新，杨亚龙，陆绍彬，汪毅，刘主光，邵炜平，张有兵，郑小瑜，金良溥，黄更佳，林奔，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司温州供电公司，浙江创力电子股份有限公司，国网浙江省电力有限公司信息通信分公司，浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33