一种静态发电机制造技术

本申请涉及一种静态发电机，属于新能源发电储能制造技术领域，本申请中的静态发电机，包括DC‑DC变流模块、储能电池模块，DC‑AC双向变流模块、控制模块以及具有三个连接端组的开关切换模块；DC‑DC变流模块，其输入端连接前端电源，其输出端通过直流母线分别连接DC‑AC双向变流模块的DC端、以及储能电池模块的连接端；DC‑AC双向变流模块，其AC端连接开关切换模块的第一端组；开关切换模块，其第二端组连接本地负载，其第三端组连接电网；控制模块，用于控制所述DC‑DC变流模块、DC‑AC双向变流模块、开关切换模块的工作状态，实现发电机的不同功能模式。本申请可实现发电机多场景下的有效利用。

【技术实现步骤摘要】
一种静态发电机
本申请属于新能源发电储能制造
，具体涉及一种静态发电机。
技术介绍
现有的发电机产品，通常使用传统非可再生能源，发电机噪音大、发电效率低，特别是在空载待机过程中会造成大量的能源浪费。不能灵活满足实际应用中不同应用场景下的使用需求。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种静态发电机，基于电池储能、新能源发电技术进行系统集成，通过智能控制实现发电机多场景下的有效利用。为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：本申请提供一种静态发电机，其包括：DC-DC变流模块、储能电池模块，DC-AC双向变流模块、控制模块以及具有三个连接端组的开关切换模块；所述DC-DC变流模块，其输入端连接前端电源，其输出端通过直流母线分别连接DC-AC双向变流模块的DC端、以及储能电池模块的连接端；所述DC-AC双向变流模块，其AC端连接开关切换模块的第一端组；所述开关切换模块，其第二端组连接本地负载，其第三端组连接电网；所述控制模块，用于控制所述DC-DC变流模块、DC-AC双向变流模块、开关切换模块的工作状态，实现发电机的不同功能模式。可选地，所述开关切换模块的开关状态包括，第一-二端组间导通且第二-第三端组间关断的第一状态，第一-二端组间关断且第二-第三端组间导通的第二状态，第一-二端组间和第二-第三端组间均导通的第三状态；所述功能模式包括自用模式，该模式下，所述控制模块被配置为：在前端电源输入充足且储能电池模块亏电时，控制开关切换模块处于第一状态、控制DC-DC变流模块的输出参数、控制DC-AC双向变流模块处于直交变换状态且控制其输出参数，实现前端电源为本地负载优先供电和对储能电池模块充电，并在储能电池模块充满电后，控制开关切换模块处于第三状态，实现前端电源为本地负载供电和多余能量并网发电；在前端电源无输入且储能电池模块有电时，控制开关切换模块处于第一状态、控制DC-AC双向变流模块处于直交变换状态且控制其输出参数，实现储能电池模块为本地负载供电；在前端电源无输入且储能电池模块无电时，控制开关切换模块处于第二状态，实现电网为本地负载供电。可选地，所述功能模式还包括峰谷模式，该模式下，所述控制模块被配置为：在当前时段为电价谷值时段且前端电源有输入时，控制开关切换模块处于第三状态、控制DC-DC变流模块的输出参数、控制DC-AC双向变流模块处于交直变换状态且控制其输出参数，实现前端电源优先为储能电池模块充电、实现电网为本地负载供电、以及电网为储能电池模块辅助充电；在当前时段为电价峰值时段且前端电源有输入时，控制开关切换模块处于第三状态、控制DC-DC变流模块的输出参数、控制DC-AC双向变流模块处于直交变换状态且控制其输出参数，实现前端电源和储能电池模块为本地负载供电、并将多余能量并网发电。可选地，所述功能模式还包括后备模式，该模式下，所述控制模块被配置为：在前端电源输入不足且储能电池模块亏电时，控制开关切换模块处于第三状态、控制DC-DC变流模块的输出参数、控制DC-AC双向变流模块工作在交直变换状态且控制其输出参数，实现前端电源和电网为储能电池模块充电、电网为本地负载供电，并在电网断电时，控制开关切换模块处于第一状态、控制DC-DC变流模块的输出参数、控制DC-AC双向变流模块工作在直交变换状态且控制其输出参数，实现前端电源和储能电池模块为本地负载供电。可选地，所述功能模式还包括动态增容模式，该模式下，所述控制模块被配置为：在有前端电源输入且电网容量充裕时，控制开关切换模块处于第三状态、控制DC-DC变流模块的输出参数、控制DC-AC双向变流模块工作在交直变换状态且控制其输出参数，实现电网为本地负载供电、前端电源和电网共同为储能电池模块充电，并在本地负载突然增大超出预设值时，控制DC-DC变流模块的输出参数、控制DC-AC双向变流模块工作在直交变换状态且控制其输出参数，实现前端电源、电网和储能电池模块同时为本地负载供电。可选地，所述开关切换模块基于两个可控性电子开关实现。可选地，所述两个可控性电子开关中至少一个为并联有可控机械开关的可控性电子开关。可选地，所述DC-DC变流模块采用BOOST拓扑结构。可选地，所述DC-AC双向变流模块采用三电平拓扑结构。可选地，所述前端电源的种类包括光伏面板组件及风力发电组件。本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：本申请的技术方案，通过将储能电池模块及多功能双向变流器进行集成，实现了一种智能化的供电设备，完全可替代传统的发电机，同时通过智能控制实现了发电机在多场景下的有效利用。本专利技术的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本申请一个实施例提供的静态发电机的原理示意图；图2为本申请一个实施例中静态发电机的开关切换模块的拓扑结构示意图；图3a为本申请一个实施例中静态发电机在自用模式的功率流向示意图a；图3b为本申请一个实施例中静态发电机在自用模式的功率流向示意图b；图3c为本申请一个实施例中静态发电机在自用模式的功率流向示意图c；图3d为本申请一个实施例中静态发电机在自用模式的功率流向示意图d；图4a为本申请一个实施例中静态发电机在峰谷模式的功率流向示意图a；图4b为本申请一个实施例中静态发电机在峰谷模式的功率流向示意图b；图5a为本申请一个实施例中静态发电机在后备模式的功率流向示意图a；图5b为本申请一个实施例中静态发电机在后备模式的功率流向示意图b；图6a为本申请一个实施例中静态发电机在动态增容模式的功率流向示意图a；图6b为本申请一个实施例中静态发电机在动态增容模式的功率流向示意图b；图7为本申请一个实施例中静态发电机的DC-DC变流模块的拓扑结构示意图；图8为本申请一个实施例中静态发电机的DC-AC双向变流模块的拓扑结构示意图；图9为本申请一个实施例中静态发电机的储能电池模块的拓扑结构示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静态发电机，其特征在于，包括：DC-DC变流模块、储能电池模块，DC-AC双向变流模块、控制模块以及具有三个连接端组的开关切换模块；/n所述DC-DC变流模块，其输入端连接前端电源，其输出端通过直流母线分别连接DC-AC双向变流模块的DC端、以及储能电池模块的连接端；/n所述DC-AC双向变流模块，其AC端连接开关切换模块的第一端组；/n所述开关切换模块，其第二端组连接本地负载，其第三端组连接电网；/n所述控制模块，用于控制所述DC-DC变流模块、DC-AC双向变流模块、开关切换模块的工作状态，实现发电机的不同功能模式。/n

【技术特征摘要】
1.一种静态发电机，其特征在于，包括：DC-DC变流模块、储能电池模块，DC-AC双向变流模块、控制模块以及具有三个连接端组的开关切换模块；
所述DC-DC变流模块，其输入端连接前端电源，其输出端通过直流母线分别连接DC-AC双向变流模块的DC端、以及储能电池模块的连接端；
所述DC-AC双向变流模块，其AC端连接开关切换模块的第一端组；
所述开关切换模块，其第二端组连接本地负载，其第三端组连接电网；
所述控制模块，用于控制所述DC-DC变流模块、DC-AC双向变流模块、开关切换模块的工作状态，实现发电机的不同功能模式。


2.根据权利要求1所述的静态发电机，其特征在于，所述开关切换模块的开关状态包括，
第一-二端组间导通且第二-第三端组间关断的第一状态，
第一-二端组间关断且第二-第三端组间导通的第二状态，
第一-二端组间和第二-第三端组间均导通的第三状态；
所述功能模式包括自用模式，该模式下，所述控制模块被配置为：
在前端电源输入充足且储能电池模块亏电时，控制开关切换模块处于第一状态、控制DC-DC变流模块的输出参数、控制DC-AC双向变流模块处于直交变换状态且控制其输出参数，实现前端电源为本地负载优先供电和对储能电池模块充电，并
在储能电池模块充满电后，控制开关切换模块处于第三状态，实现前端电源为本地负载供电和多余能量并网发电；
在前端电源无输入且储能电池模块有电时，控制开关切换模块处于第一状态、控制DC-AC双向变流模块处于直交变换状态且控制其输出参数，实现储能电池模块为本地负载供电；
在前端电源无输入且储能电池模块无电时，控制开关切换模块处于第二状态，实现电网为本地负载供电。


3.根据权利要求2所述的静态发电机，其特征在于，所述功能模式还包括峰谷模式，该模式下，所述控制模块被配置为：
在当前时段为电价谷值时段且前端电源有输入时，控制开关切换模块处于第三状态、控制DC-DC变流模块的输出参数、控制DC-AC双向变流模块处于交直变换状态且控制其输出参数，实现前端电源优先为储能电池模块充电、实现电网为本地负载供电、以及电网为储能电池模块辅助充电；
在当前时段为电价峰值时段且...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱逸捷，
申请(专利权)人：河北电立方新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13