一种后备式储能并机系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种后备式储能并机系统及其控制方法，该并机系统包括两个后备式储能系统；每个后备式储能系统包括依次连接的储能模块、DC/DC模块、DC/AC模块和AC接口，以及MCU模块，且MCU模块分别连接储能模块、DC/DC模块、DC/AC模块和AC接口；两个后备式储能系统的DC/DC模块输出端相连，将交流并联输出转换成直流并联输出；且其中一个后备式储能系统的AC接口模块输出端连接负载；DC/DC模块用于检测输出、入电流和输出、入电压，并传送至MCU模块；MCU模块用于根据接收到的数据，控制并机系统的输出功率。本发明专利技术方法采用过流降压法、输出电压扰动法或从机通讯均流法，以更为简单的连接方式增加并机系统的交流输出功率。增加并机系统的交流输出功率。增加并机系统的交流输出功率。

【技术实现步骤摘要】
一种后备式储能并机系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种后备式储能并机系统及其控制方法，通过设计后备式储能系统的连接方式来控制系统的输出功率，属于储能


技术介绍

[0002]后备式储能系统，也叫便携式电源系统或便携式储能系统，是一种当代热门设备，深受国内外人群的喜爱，常被使用于旅游、应急等场景。
[0003]如图1所示，后备式储能系统一般包括DC接口，AC接口，DC/DC模块，DC/AC模块，MCU模块，储能模块以及其他模块。其中，DC接口是指供直流设备或直流源接入的方式(如直流插座、USB接口、点烟器等)；AC接口模块是指供交流设备或者交流源接入的方式(如两脚插座、三角插座等)；DC/DC模块为直流转直流的拓扑结构(如BUCK，BOOST，LLC，正激，反激等)；储能模块可以是电池或者其他储能设备；DC/AC模块为直流转交流或者交流转直流模块(全波整流、半波整流、推挽、PFC等)；MCU模块用于控制和计算；其他模块包括显示、声音、按键等其余模块。
[0004]一般而言，后备式储能系统中，从储能模块到交流输出接口需要经过如图3所示的架构，储能模块通过DC/DC模块可以将电压提高到DC/AC模块输入端能使用的电压，再通过 DC/AC模块将直流电转换成交流电从AC接口模块输出。上述后备式储能系统内可以放出的能量完全由电池内储存的能量决定，而系统的输出功率不仅受到储能模块的限制，还受到器件选型的制约。
[0005]若想要扩大后备式储能系统输出的功率，将两台系统并联在一起输出是一种常用方式，且将两系统直流端并联比较容易，交流端输出并联却比较难以实现，因为既要满足两台机器输出交流电流均流，也要满足两台机器同相位运行。如图2所示，将两个后备式储能系统的交流输出端连接在一起，控制两边交流输出电流，使电流完全相等，如此便需要控制两个后备式储能系统的输出交流电的三要素相等，包括幅值、频率、相位，可见控制方法较为复杂，实现较为困难。
[0006]由此可见，亟待研发设计出一种新的后备式储能系统并机的方法。

技术实现思路

[0007]针对上述现存的技术问题，本专利技术提供一种后备式储能并机系统及控制方法，使两个后备式储能系统通过新方式并联后，能够实现更大的功率输出。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供一种后备式储能并机系统，包括两个后备式储能系统；每个后备式储能系统包括依次连接的储能模块、DC/DC模块、DC/AC模块和AC接口，以及 MCU模块，且MCU模块分别连接储能模块、DC/DC模块、DC/AC模块和AC接口；
[0009]两个后备式储能系统的DC/DC模块输出端相连，将交流并联输出转换成直流并联输出；且其中一个后备式储能系统的AC接口模块输出端连接负载；
[0010]所述的DC/DC模块用于检测输出、入电流和输出、入电压，并传送至MCU模块；所述
的MCU模块用于根据接收到的数据，控制并机系统的输出功率。
[0011]进一步，所述的两个后备式储能系统的MCU模块之间采用通讯线连接。
[0012]并且，本专利技术提供一种上述后备式储能并机系统的控制方法，采用过流降压法，采用过流降压法，实现不均流控制方式，设定两个后备式储能系统的DC/DC模块为恒定电压、限定电流模式，当DC/DC模块的输出电流超过额定电流值时，则降低DC/DC模块的输出电压。
[0013]进一步，上述控制方法的具体步骤如下：
[0014]A1、两个后备式储能系统分别设定DC/DC模块为恒定电压、限制电流的模式，以及DC/DC 模块的额定电流值；
[0015]A2、两个后备式储能系统的DC/DC模块分别运行恒压模式，并检测输出电流的大小，发送至相应的MCU模块；
[0016]A3、两个后备式储能系统的MCU模块分别判断相应的输出电流是否超过额定电流值；
[0017]A4、若是，则MCU模块降低相应的DC/DC模块的输出电压；
[0018]本专利技术还提供一种上述后备式储能并机系统的控制方法，采用输出电压扰动法，实现非通讯均流控制方式，检测两个后备式储能系统DC/DC模块输出电流的大小，计算输出电压扰动量ΔU，并以参考电压值U
ref
‑
ΔU的结果作为开关电源控制环路的输入电压，使两个后备式储能系统的DC/DC模块输出电流相接近。
[0019]进一步，上述控制方法的具体步骤如下：
[0020]B1、两个后备式储能系统分别设定DC/DC模块的参考电压值U
ref
，以及输出电压扰动量ΔU＝k*I，其中k为扰动系数，I为输出电流；
[0021]B2、两个后备式储能系统分别检测DC/DC模块输出电流的大小，发送至相应的MCU模块；
[0022]B3、两个后备式储能系统的MCU模块分别计算输出电压扰动量ΔU；
[0023]B4、两个后备式储能系统的MCU模块分别计算U
ref
‑
ΔU，并将结果作为开关电源控制环路的输入电压，然后返回B2。
[0024]本专利技术另提供一种上述后备式储能并机系统的控制方法，以通讯均流控制方式，采用从机通讯均流法实现通讯均流控制方式，设定一个后备式储能系统作为主机正常运行，另一个后备式储能系统作为从机接收主机传送的DC/DC模块输出电流，并根据接收的输出电流的大小，控制自身的输出电压，使主从机的DC/DC模块输出电流相接近。
[0025]进一步，上述控制方法的具体步骤如下：
[0026]C1、设定其中一个后备式储能系统为主机，并使其正常运行；设置另一个后备式储能系统为从机；
[0027]C2、主机检测DC/DC模块输出电流的大小，并发送给从机，且从机的MCU模块接收上述输出电流信号；
[0028]C3、从机检测DC/DC模块输出电流的大小；
[0029]C4、从机的MCU模块判断主机的输出电流是否大于从机的输出电流；
[0030]C5、若是，则从机的MCU模块提高从机的输出电压，并返回C2；
[0031]若否，则从机的MCU模块降低从机的输出电压，并返回C2。
[0032]综上，本专利技术将两个后备式储能系统并联使用，并能够扩大并机系统的输出功率，
相比现有技术，具有如下技术优势：
[0033]1、本专利技术将两个后备式储能系统并机时，不需要通过交流端直接相连，而是通过将两个系统的DC/DC模块的输出端并联在一起，从而将交流并联输出转换成了直流并联输出。
[0034]2、本专利技术以更为简单的连接方式，增加了后备式储能系统的交流输出功率。
[0035]3、本专利技术增加并机系统的输出功率的方法多样，不仅控制简单，而且易于实现。
附图说明
[0036]图1为现有技术中后备式储能系统的电原理框图；
[0037]图2为现有技术中两个后备式储能系统的交流输出端连接在一起的电原理框图；
[0038]图3为现有技术中交流输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种后备式储能并机系统，其特征在于，包括两个后备式储能系统；每个后备式储能系统包括依次连接的储能模块、DC/DC模块、DC/AC模块和AC接口，以及MCU模块，且MCU模块分别连接储能模块、DC/DC模块、DC/AC模块和AC接口；两个后备式储能系统的DC/DC模块输出端相连，将交流并联输出转换成直流并联输出；且其中一个后备式储能系统的AC接口模块输出端连接负载；所述的DC/DC模块用于检测输出、入电流和输出、入电压，并传送至MCU模块；所述的MCU模块用于根据接收到的数据，控制并机系统的输出功率。2.根据权利要求1所述的一种后备式储能并机系统，其特征在于，所述的两个后备式储能系统的MCU模块之间采用通讯线连接。3.一种权利要求1所述的后备式储能并机系统的控制方法，其特征在于，采用过流降压法，实现不均流控制方式，设定两个后备式储能系统的DC/DC模块为恒定电压、限定电流模式，当DC/DC模块的输出电流超过额定电流值时，则降低DC/DC模块的输出电压。4.根据权利要求3所述的一种后备式储能并机系统的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：A1、两个后备式储能系统分别设定DC/DC模块为恒定电压、限制电流的模式，以及DC/DC模块的额定电流值；A2、两个后备式储能系统的DC/DC模块分别运行恒压模式，并检测输出电流的大小，发送至相应的MCU模块；A3、两个后备式储能系统的MCU模块分别判断相应的输出电流是否超过额定电流值；A4、若是，则MCU模块降低相应的DC/DC模块的输出电压；若否，则返回A2。5.一种权利要求1所述的后备式储能并机系统的控制方法，其特征在于，采用输出电压扰动法，实现非通讯均流控制方式，检测两个后备式储能系统DC/DC模块输出电流的大小，计算输出电压扰动量ΔU，并以参考电压值U<...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚小明，杨进，魏志成，谭亮，吴亮，
申请(专利权)人：重庆电哥科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：