模块化光储充检智能系统技术方案

本发明专利技术提供了一种模块化光储充检智能系统，包括若干个并联的储能模块，每个储能模块包括：太阳能采集单元设置为采集太阳能及输出最大功率；MPPT充电单元设置为获取太阳能以为储能电池充电，以及追踪所述最大功率；双向DC/DC单元设置为能量双线流动的变换器；逆变器单元的逆变器的桥臂的中间点通过串联的第一逆变滤波电感及第一交流滤波电容连接；第一交流滤波电容的与第一逆变滤波电感连接的第一端分别通过第一开关接入电网、通过第二开关接入负载及通过第四开关接入EV直流快充模块的正极；逆变器通过第五开关接入EV直流快充模块的负极；其中，第一开关连接电网的一端与第二开关连接负载的一端通过第三开关连接。关连接负载的一端通过第三开关连接。关连接负载的一端通过第三开关连接。

【技术实现步骤摘要】
模块化光储充检智能系统


[0001]本专利技术涉及光储充电控制
，尤其涉及一种模块化光储充检智能系统。

技术介绍

[0002]随着新能源光伏发电和电动汽车行业的高速发展，目前市场上推出了光储充检智能充电系统。该系统是集储能系统、能源管理系统、直流快充桩于一体的充电站，将光、储、充有机结合，不仅能够解决当前或未来电力不足的问题，还能有效解决核心区域土地稀缺及老旧城区电网增容难的问题，有利于网点的灵活、合理部署。此外，为解决当前普遍存在的充电设施不完善、城市土地资源紧张等问题也提供了一种新的解决方案。
[0003]光储充检智能系统中牵涉到光伏并网逆变器、双向储能逆变器及其储能电池和配套的BMS、电动汽车车载电池的充电和放电、车载电池检测技术等多个行业技术，目前市场上大部分系统集成商，一般采取各行业功能配件的堆砌来实现系统功能，导致系统构成复杂且成本高，推广困难。
[0004]目前在交流充电标准中例如国标对交流充电接口中没有定义与车载电池的通信信号，不能查询到车载电池的实时数据例如SOC，从而不能实现对车载电池进行充放电等检测功能。目前一般车载OBC为单相单向充电设备，有部分车型配置双向OBC，充电时需要从电网交流取电再变换为直流电压给电池充电，放电时也需要通过双向OBC变为交流并网或者供给其他交流负载，该交流电再通过AC/DC变为直流对储能电池进行充电存储，所以交流耦合方式需要经过多级AC/DC和DC/AC变换，因此车载电池检测过程中的能量损耗较大，电能消耗大。
[0005]另外随着直流充电桩的普遍建设，普遍预期车载式交流慢充器OBC会慢慢退出市场，对于没有交流耦合充电功能只有直流快充输入接口的车型，只能通过外置双向AC/DC变换器对车载电池进行充放电检测，需要配置成本较高的双向AC/DC变换器。
[0006]上述系统成本高，在交流耦合情况下多级变换损耗大，因此亟需为光储充检智能系统提供低成本实现方案和高性能的解决措施。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种模块化光储充检智能系统，以解决现有的光储充检智能系统所存在的系统构成复杂、推广困难的问题。
[0008]本专利技术的第二目的在于提供一种模块化光储充检智能系统，以解决现有的光储充检智能系统所存在的系统成本高以及交流耦合情况下多级变换损耗大的问题。
[0009]根据本专利技术的第一方面，提供了一种模块化光储充检智能系统，包括若干个并联的储能模块，每个所述储能模块包括：依次双向连接的太阳能采集单元、MPPT充电单元、储能电池、双向DC/DC单元及逆变器单元；
[0010]所述太阳能采集单元设置为采集太阳能及输出最大功率；所述MPPT充电单元设置为获取所述太阳能以为所述储能电池充电，以及追踪所述最大功率；所述双向DC/DC单元设
置为能量双线流动的变换器；
[0011]所述逆变器单元设置为包括：逆变器，所述逆变器的桥臂的中间点通过串联的第一逆变滤波电感及第一交流滤波电容连接；所述第一交流滤波电容的与所述第一逆变滤波电感连接的第一端分别通过第一开关接入电网、通过第二开关接入负载及通过第四开关接入EV直流快充模块的正极；所述逆变器通过第五开关接入所述EV直流快充模块的负极；
[0012]其中，所述第一开关连接所述电网的一端与所述第二开关连接所述负载的一端通过第三开关连接。
[0013]可选的，所述逆变器包括构成单相逆变桥的第一上管开关管、第二上管开关管、第一下管开关管、第二下管开关管，所述第一上管开关管与所述第二下管开关管构成第一桥臂，所述第二上管开关管与所述第一下管开关管构成第二桥臂。
[0014]可选的，所述第一交流滤波电容的第一端分别通过第一开关接入电网的火线端、通过第二开关接入负载的火线端；所述第一交流滤波电容的第二端通过第六开关接入所述电网及负载的零线端；所述逆变器的第一交流滤波电容的第二端通过第五开关接入所述EV直流快充模块的负极；所述第一桥臂及第二桥臂的中间点通过串联的所述第一逆变滤波电感及第一交流滤波电容连接，构成单相单路逆变器。
[0015]可选的，所述逆变器还包括：第二逆变滤波电感；所述第一交流滤波电容的第一端分别通过第一开关接入电网的火线端、通过第二开关接入负载的火线端；所述第一交流滤波电容的第二端分别通过第六开关接入所述电网及负载的零线端，及通过第七开关接入所述EV直流快充模块的正极；所述第一桥臂及第二桥臂的中间点通过依次串联的所述第一逆变滤波电感、第一交流滤波电容及第二逆变滤波电感连接，构成单相两路交错180
°
逆变器。
[0016]可选的，所述逆变器包括构成三相两电平逆变桥的第一上管开关管、第二上管开关管、第三上管开关管、第一下管开关管、第二下管开关管、第三下管开关管，所述第一逆变滤波电感为分立式三相滤波电感，所述第一交流滤波电容为分立式三相滤波电容；所述三相两电平逆变桥的桥臂的中间点依次分别经过所述三相滤波电感中的一个电感、三相滤波电容中的两个电容及所述三相滤波电感中的另一个电感连接，构成三相两电平三路交错120
°
逆变器；相应地，所述第一开关、第二开关、第三开关及第四开关为三触点开关，所述电源为三相电源，所述负载为三相负载，分别与所述三相滤波电容对应连接。
[0017]可选的，所述逆变器包括构成三相三电平逆变桥的第一上管开关管组、第二上管开关管组、第三上管开关管组、第一下管开关管组、第二下管开关管组、第三下管开关管组，每组开关管包括两个串联的开关管；所述第一上管开关管组与所述第一下管开关管组间通过第一电平钳位二极管组连接；所述第二上管开关管组与所述第二下管开关管组间通过第二电平钳位二极管组连接；所述第三上管开关管组与所述第三下管开关管组间通过第三电平钳位二极管组连接；
[0018]所述第一逆变滤波电感为分立式三相滤波电感，所述第一交流滤波电容为分立式三相滤波电容；所述三相三电平逆变桥的桥臂的中间点依次分别经过所述三相滤波电感中的一个电感、三相滤波电容中的两个电容及所述三相滤波电感中的另一个电感连接，构成三相三电平三路交错120
°
逆变器；
[0019]相应地，所述第一开关、第二开关、第三开关及第四开关为三触点开关，所述电源为三相电源，所述负载为三相负载，分别与所述三相滤波电容对应连接。
[0020]可选的，还包括主控模块，所述主控模块设置为根据能量调度指令控制各开关的闭合或断开。
[0021]可选的，所述储能电池设置为电化学电池，并设置有BMS电压均衡、电流和温度保护电路。
[0022]可选的，当与所述EV直流快充模块的正极及负极连接的开关闭合，其他开关断开时，进入EV直流充放电模式；若所述逆变器工作在BUCK降压电路状态，则进行EV直流充电，若所述逆变器工作在BOOST升压电路状态，则进行EV直流放电。
[0023]可选的，所述第一开关闭合而其他开关断开时，所述逆变器通过所述电网经所述双向DC/DC单元为所述储能电池充电；所述第三开关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化光储充检智能系统，其特征在于，包括若干个并联的储能模块，每个所述储能模块包括：依次双向连接的太阳能采集单元、MPPT充电单元、储能电池、双向DC/DC单元及逆变器单元；所述太阳能采集单元设置为采集太阳能及输出最大功率；所述MPPT充电单元设置为获取所述太阳能以为所述储能电池充电，以及追踪所述最大功率；所述双向DC/DC单元设置为能量双线流动的变换器；所述逆变器单元设置为包括：逆变器，所述逆变器的桥臂的中间点通过串联的第一逆变滤波电感及第一交流滤波电容连接；所述第一交流滤波电容的与所述第一逆变滤波电感连接的第一端分别通过第一开关接入电网、通过第二开关接入负载及通过第四开关接入EV直流快充模块的正极；所述逆变器通过第五开关接入所述EV直流快充模块的负极；其中，所述第一开关连接所述电网的一端与所述第二开关连接所述负载的一端通过第三开关连接。2.根据权利要求1所述的模块化光储充检智能系统，其特征在于，所述逆变器包括构成单相逆变桥的第一上管开关管、第二上管开关管、第一下管开关管、第二下管开关管，所述第一上管开关管与所述第二下管开关管构成第一桥臂，所述第二上管开关管与所述第一下管开关管构成第二桥臂。3.根据权利要求2所述的模块化光储充检智能系统，其特征在于，所述第一交流滤波电容的第一端分别通过第一开关接入电网的火线端、通过第二开关接入负载的火线端；所述第一交流滤波电容的第二端通过第六开关接入所述电网及负载的零线端；所述逆变器的第一交流滤波电容的第二端通过第五开关接入所述EV直流快充模块的负极；所述第一桥臂及第二桥臂的中间点通过串联的所述第一逆变滤波电感及第一交流滤波电容连接，构成单相单路逆变器。4.根据权利要求2所述的模块化光储充检智能系统，其特征在于，所述逆变器还包括：第二逆变滤波电感；所述第一交流滤波电容的第一端分别通过第一开关接入电网的火线端、通过第二开关接入负载的火线端；所述第一交流滤波电容的第二端分别通过第六开关接入所述电网及负载的零线端，及通过第七开关接入所述EV直流快充模块的正极；所述第一桥臂及第二桥臂的中间点通过依次串联的所述第一逆变滤波电感、第一交流滤波电容及第二逆变滤波电感连接，构成单相两路交错180
°
逆变器。5.根据权利要求1所述的模块化光储充检智能系统，其特征在于，所述逆变器包括构成三相两电平逆变桥的第一上管开关管、第二上管开关管、第三上管开关管、第一下管开关管、第二下管开关管、第三下管开关管，所述第一逆变滤波电感为分立式三相滤波电感，所述第一交流滤波电容为分立式三相滤波电容；所述三相两电平逆变桥的桥臂的中间点依次分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成武，秦惠，
申请(专利权)人：深圳市羲和未来科技有限公司，
类型：发明
国别省市：