一种储能逆变器的电池唤醒方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种储能逆变器的电池唤醒方法及系统，利用电网电压采样单元采集电网电压及根据其锁相功能，采用移相触发方式使得可控半导体开关导通实现对母线的软启动，无需设置过零点检测电路，以降低电网对母线电容的冲击，通过导通串接在逆变器模块与电网之间的两个可控机械开关，利用DC

【技术实现步骤摘要】
一种储能逆变器的电池唤醒方法及系统


[0001]本专利技术涉及逆变器系统
，具体涉及一种储能逆变器的电池唤醒方法及系统。

技术介绍

[0002]储能逆变器对系统的功耗要求比较严格，特别是在离网系统中，需要电池具有休眠功能。但现有的常规系统很难实现深度休眠，当用户不使用或未进行通信时，只能实现低功耗功能，仍会造成电池能量的耗损，降低了电池的使用寿命。因此在不使用或未通信时需要电池进行休眠，使用时需要对电池进行唤醒，而现有的储能逆变器自身并不具备唤醒电池的功能，一般采用外接电池唤醒装置的形式实现，但是结构较为复杂，且成本较高。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术缺陷，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种储能逆变器的电池唤醒系统，包括电池单元、逆变器模块及母线软启动电路，所述逆变器模块包括依次连接的DC
‑
DC模块、母线电容及逆变电路，所述母线软启动电路包括电网电压采样单元、开关单元以及控制器，所述DC
‑
DC模块与电池单元电连接，所述电网电压采样单元并联在电网的两端，所述逆变电路输出端的零线、火线与电网的两端之间分别设置开关单元，所述开关单元包括并联设置的可控机械开关及可控半导体开关，两个所述可控半导体开关反向设置，所述可控机械开关、可控半导体开关以及电网电压采样单元分别与控制器电连接。
[0004]进一步地，所述可控机械开关为继电器。
[0005]进一步地，所述可控半导体开关为可控硅或无体二极管的全控型器件。
[0006]进一步地，所述逆变电路为全桥逆变电路，所述全桥逆变电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，所述第一开关管、第三开关管串联，所述第二开关管、第四开关管串联，所述第一开关管、第二开关管分别与母线电容的第一端部连接，所述第三开关管、第四开关管分别与母线电容的第二端部连接，其中一个继电器与第二开关管、第四开关管的串接处连接，另一个继电器与第一开关管、第三开关管的串接处连接。
[0007]进一步地，所述控制器为DSP控制器。
[0008]本专利技术还提供了一种储能逆变器的电池唤醒方法，应用于所述的电池唤醒系统，包括如下步骤：
[0009]采集电网电压并通过锁相环计算此时的电网相位；
[0010]采用移相触发的方式，逐渐减小可控半导体开关开启时的电网相位角，对两个可控半导体开关依次施加脉冲信号控制其打开、关闭；
[0011]使两个可控半导体开关在最终的相位角下保持开启状态；
[0012]当检测母线电压大于电网电压有效值的设定倍数时，闭合两个可控机械开关，完成母线软启动，当检测母线电压小于电网电压有效值的设定倍数时，重复保持可控半导体开关的开启状态，直到母线软启动成功；
[0013]通过DC
‑
DC模块对电池进行唤醒。
[0014]进一步地，所述的采用移相触发的方式，逐渐减小可控半导体开关开启时的电网相位角，对两个可控半导体开关依次施加脉冲信号控制其打开、关闭包括如下步骤：
[0015]第一周期向可控半导体开关给定使其导通的第一占空比，在电网相位为180
°
与第一占空比对应度数的差值时，开启与逆变电路的火线连接的可控半导体开关，等待电网电压处于负值时，该可控半导体开关自然关断；
[0016]然后在电网相位为360
°
与第一占空比对应度数的差值时，开启与逆变电路的零线连接的可控半导体开关，等待电网电压处于负值时，该可控半导体开关自然关断；
[0017]第二周期增加占空比，向可控半导体开关给定使其导通的第二占空比，再依次在对应的电网相位及负值时开启、关断两个可控半导体开关；
[0018]后续周期依次增加占空比，直至可控半导体开关在电网相位为第一占空比对应的度数时开启。
[0019]进一步地，所述设定的倍数为N，其中1.25<N<1.4。
[0020]进一步地，所述第一占空比为脉冲信号周期的1/40
‑
1/20。
[0021]进一步地，所述第二占空比与第一占空比之间的差值为
△
D，其中
△
D＝5
‑
10
°
。
[0022]与现有技术比较本专利技术技术方案的有益效果为：
[0023]本专利技术提供的一种储能逆变器的电池唤醒方法及系统，利用电网电压采样单元采集电网电压及根据其锁相功能，采用移相触发方式使得可控半导体开关导通实现对母线的软启动，无需设置过零点检测电路，以降低电网对母线电容的冲击，通过导通串接在逆变器模块与电网之间的两个可控机械开关，利用DC
‑
DC模块实现对电池单元的唤醒，结构复杂度低，不会增加成本，且能减小对电池能量的损耗，提高电池的使用寿命。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术实施例提供的一种储能逆变器的电池唤醒系统的电路原理图；
[0026]图2是本专利技术实施例提供的一种储能逆变器的电池唤醒方法的流程图；
[0027]图3是本专利技术实施例提供的可控硅的时序逻辑波形图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0029]实施例1
[0030]请参阅图1所示，本专利技术提供的一种储能逆变器的电池唤醒系统，包括电池单元、逆变器模块及母线软启动电路，逆变器模块包括依次连接的DC
‑
DC模块、母线电容C1及逆变电路，母线软启动电路包括电网电压采样单元、开关单元以及控制器，DC
‑
DC模块与电池单元电连接，电网电压采样单元并联在电网的两端，逆变电路的输出端的零线、火线与电网的两端之间分别设置开关单元，开关单元包括并联设置的可控机械开关及可控半导体开关，
两个可控半导体开关反向设置，可控机械开关、可控半导体开关以及电网电压采样单元分别与控制器电连接。
[0031]优选地，可控机械开关为继电器。
[0032]本实施例中，继电器K1设置在逆变电路输出端的L线与电网的第一端部之间，继电器K2设置在逆变电路输出端的N线与电网的第二端部之间。
[0033]优选地，可控半导体开关为可控硅或无体二极管的全控型器件。
[0034]本实施例中，可控半导体开关为可控硅SCR1、SCR2。
[0035]具体的，逆变电路为全桥逆变电路，全桥逆变电路包括第一开关管V1、第二开关管V2、第三开关管V3及第四开关管V4，第一开关管V1、第三开关管V3串联，第二开关管V2、第四开关管V4串联，第一开关管V1、第二开关管V2分别与母线电容C1的第一端部连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能逆变器的电池唤醒系统，其特征在于：包括电池单元、逆变器模块及母线软启动电路，所述逆变器模块包括依次连接的DC
‑
DC模块、母线电容及逆变电路，所述母线软启动电路包括电网电压采样单元、开关单元以及控制器，所述DC
‑
DC模块与电池单元电连接，所述电网电压采样单元并联在电网的两端，所述逆变电路输出端的零线、火线与电网的两端之间分别设置开关单元，所述开关单元包括并联设置的可控机械开关及可控半导体开关，两个所述可控半导体开关反向设置，所述可控机械开关、可控半导体开关以及电网电压采样单元分别与控制器电连接。2.如权利要求1所述的储能逆变器的电池唤醒系统，其特征在于：所述可控机械开关为继电器。3.如权利要求1或2所述的储能逆变器的电池唤醒系统，其特征在于：所述可控半导体开关为可控硅或无体二极管的全控型器件。4.如权利要求1所述的储能逆变器的电池唤醒系统，其特征在于：所述逆变电路为全桥逆变电路，所述全桥逆变电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，所述第一开关管、第三开关管串联，所述第二开关管、第四开关管串联，所述第一开关管、第二开关管分别与母线电容的第一端部连接，所述第三开关管、第四开关管分别与母线电容的第二端部连接，其中一个继电器与第二开关管、第四开关管的串接处连接，另一个继电器与第一开关管、第三开关管的串接处连接。5.如权利要求1或4所述的储能逆变器的电池唤醒系统，其特征在于：所述控制器为DSP控制器。6.一种储能逆变器的电池唤醒方法，应用于权利要求1
‑
5任一项所述的电池唤醒系统，其特征在于，包括如下步骤：采集电网电压并通过锁相环计算此时的电网相位；采用移相触发的方式，逐渐减小可控半导体开关开启时的电网相位角，对两个可控半导体开关依次施加脉冲信号控制其打开、关闭；使两个可控半导体开...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一鸣，王合斌，许颇，汪洋洋，
申请(专利权)人：锦浪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：