一种光储充一体装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光储充一体装置及系统，包括一体化机柜，包括控制器，第一控制单元控制第一外接电力端口处电流处于第一电流范围内，以及控制第二和第三外接电力端口电压处于第一和第二电压范围内；第二控制单元控制光伏电池组串运行在最大功率追踪点，以及控制第二和第三外接电力端口电压处于第三和第四电压范围内；第三控制单元控制第一外接电力端口处电流跟踪电压运行，以及控制第二和第三外接电力端口的电压处于第五和第六电压范围内；第四控制单元控制第一变换器模块按照恒定频率、幅值模式运行，使第一外接电力端口输出恒定交流电压，以及控制第二和第三外接电力端口的电压分别处于第七和第八电压范围内。本发明专利技术降低了系统设备成本。系统设备成本。系统设备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种光储充一体装置及系统


[0001]本专利技术涉及光储直流微网
，尤其涉及一种光储充一体装置及系统。

技术介绍

[0002]近年来，基于直流微网的光储充系统日益成为新能源发展关注的热点。图1所示为现有技术中光储直流建筑配电系统的方框图。在该光储直流建筑配电系统中，采用多个电力变换器将多种电源和负载连接到直流母线：如交流供电电网、发电机等AC电源通过AC
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DC变换器连接直流母线，电池充电桩、光伏阵列和部分大功率直流负载通过DC
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DC变换器连接直流母线，逆变电源和并网逆变器使用DC
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AC变换器连接直流母线，而电池充放电能量管理则采用双向DC
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DC变换器连接直流母线。由于这些变换器在电路和控制策略上各不相同，因此现有技术中的光储直流建筑配电系统需要采用多种不同特定功能类型的独立功率变换器产品。这些独立功率变换器产品还需要根据实际客户需求做定制化系统设计，同时在施工现场要使用专业复杂的电气连接保护元件，以及协调多个控制器，因此选用多种不同特定功能类型的独立功率变换器产品以应对不同使用场景的方式造成系统设备成本过高，不利于标准化、规模化生产。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种光储充一体装置，用于有效降低了光储充一体系统设备成本。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种光储充一体装置，包括一体化机柜，所述一体化机柜包括：
[0005]第一外接电力端口，连接一第一变换器模块；
[0006]第二外接电力端口，连接一电流检测模块；
[0007]第三外接电力端口，连接一第二变换器模块，所述第一变换器模块、所述电流检测模块和所述第二变换器模块之间连接有直流母线，所述第一外接电力端口、所述第二外接电力端口和所述第三外接电力端口均用于连接外部电源或负载；
[0008]外部通讯端口，连接外部通讯设备；
[0009]所述外部通讯设备用于在所述第一外接电力端口连接电池组，所述第二外接电力端口和所述第三外接电力端口连接其他直流电源或直流负载时生成一第一控制指令；以及在所述第一外接电力端口连接光伏电池组串，所述第二外接电力端口和所述第三外接电力端口连接其他所述直流电源或所述直流负载时生成一第二控制指令；以及在所述第一外接电力端口连接市电网，所述第二外接电力端口和所述第三外接电力端口连接所述直流电源或所述直流负载时生成一第三控制指令；以及在所述第一外接电力端口连接交流负载，所述第二外接电力端口和所述第三外接电力端口连接所述直流电源或所述直流负载时生成一第四控制指令；
[0010]控制器，分别连接所述第一变换器模块、所述电流测量与保护模块、所述第二变换
器模块和所述外部通讯端口，并包括：
[0011]第一控制单元，用于根据所述第一控制指令控制所述第一变换器模块按照恒电流模式或恒功率模式对所述电池组进行充放电，使得所述第一外接电力端口处的电流处于第一电流范围内，以及根据所述第一控制指令控制所述第二变换器模块按照恒电压模式或恒功率模式运行，使得所述第二外接电力端口的电压和所述第三外接电力端口的电压分别处于第一电压范围内和第二电压范围内；
[0012]第二控制单元，用于根据所述第二控制指令控制所述第一变换器模块对所述光伏电池组串端口电压进行调节，使得所述光伏电池组串运行在最大功率追踪点，以及根据所述第二控制指令控制所述第二变换器模块按照恒电压模式或恒功率模式运行，使得所述第二外接电力端口的电压和所述第三外接电力端口的电压分别处于第三电压范围内和第四电压范围内；
[0013]第三控制单元，用于根据所述第三控制指令控制所述第一变换器模块切换为AC
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DC变换器，并使所述第一变换器模块控制所述第一外接电力端口处的电流跟踪所述第一外接电力端口处的电压相位运行，以及根据所述第三控制指令控制所述第二变换器模块按照恒电压模式或恒功率模式运行，使得所述第二外接电力端口的电压和所述第三外接电力端口的电压分别处于第五电压范围内和第六电压范围内；
[0014]第四控制单元，用于根据所述第四控制指令控制所述第一变换器模块按照恒定频率、恒定幅值模式运行，使得所述第一外接电力端口输出频率和幅值恒定的交流电压，以及根据第四控制指令控制所述第二变换器模块按照恒电压模式或恒功率模式运行，使得所述第二外接电力端口的电压和所述第三外接电力端口的电压分别处于第七电压范围内和第八电压范围内。
[0015]进一步地，所述外部通讯设备包括：
[0016]信息收集单元，用于对所述市电网的实时电费价格、各所述直流电源的实时电能储量、各所述直流负载的实时功耗进行信息采集；
[0017]能耗计算单元，连接所述信息收集单元，用于将所述实时电费价格、各所述实时电能储量及各所述实时功耗输入预先训练完成的一能耗计算网络模型中，得到相应的能耗分值；
[0018]指令修正单元，连接所述能耗计算单元，用于根据所述能耗分值生成第一修正指令、第二修正指令、第三修正指令和第四修正指令，所述第一修正指令、所述第二修正指令、所述第三修正指令和所述第四修正指令分别用于对所述第一控制指令、所述第二控制指令、所述第三控制指令和所述第四控制指令进行修正，所述第一修正指令、所述第二修正指令、所述第三修正指令和所述第四修正指令中均预先包含有所述第一外接电力端口、所述第二外接电力端口、所述第三外接电力端口的电力连接关系。
[0019]进一步地，所述一体化机柜内部还设有温度检测模块，连接所述控制器，所述温度检测模块分别用于检测所述第一变换器模块、所述第二变换器模块和所述一体化机柜内至少一其余位置处的实时温度，并分别根据所述第一变换器模块、所述第二变换器模块和所述一体化机柜内至少一其余位置处的实时温度处理得到相应的温度环境值；
[0020]则所述外部通讯设备还包括模型优化单元，连接所述能耗计算单元，用于根据所述温度环境值对所述能耗计算网络模型的权重参数进行优化调整，直至所述能耗计算网络
模型的预测准确率高于第一准确阈值。
[0021]进一步地，所述第一变换器模块包括至少一个兼容交流输入和直流输入的直流输出变流器。
[0022]进一步地，所述第二变换器模块为隔离型DC
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DC直流变换器或非隔离型DC
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DC直流变换器。
[0023]进一步地，所述直流电源包括所述电池组、所述光伏电池组串、燃料电池或其它电能变换器的直流输出端口。
[0024]进一步地，所述直流负载包括所述电池组的直流输入端口、电能变换器的直流输入端口或其它直流供电设备。
[0025]进一步地，所述一体化机柜还包括共用辅助电源和冷却散热组件，所述共用辅助电源电连接所述第一变换器模块、所述电流检测模块、所述第二变换器模块和所述控制器，所述共用辅助电源用于分别为所述第一变换器模块、所述电流检测模块、所述第二变换器模块和所述控制器供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光储充一体装置，其特征在于，包括一体化机柜，所述一体化机柜包括：第一外接电力端口(1A)，连接一第一变换器模块(1)；第二外接电力端口(2B)，连接一电流检测模块(2)；第三外接电力端口(3C)，连接一第二变换器模块(3)，所述第一变换器模块(1)、所述电流检测模块(2)和所述第二变换器模块(3)之间连接有直流母线，所述第一外接电力端口(1A)、所述第二外接电力端口(2B)和所述第三外接电力端口(3C)均用于连接外部电源或负载；外部通讯端口(4D)，连接外部通讯设备(4)；所述外部通讯设备(4)用于在所述第一外接电力端口(1A)连接电池组，所述第二外接电力端口(2B)和所述第三外接电力端口(3C)连接其他直流电源或直流负载时生成一第一控制指令；以及在所述第一外接电力端口(1A)连接光伏电池组串，所述第二外接电力端口(2B)和所述第三外接电力端口(3C)连接其他所述直流电源或所述直流负载时生成一第二控制指令；以及在所述第一外接电力端口(1A)连接市电网，所述第二外接电力端口(2B)和所述第三外接电力端口(3C)连接所述直流电源或所述直流负载时生成一第三控制指令；以及在所述第一外接电力端口(1A)连接交流负载，所述第二外接电力端口(2B)和所述第三外接电力端口(3C)连接所述直流电源或所述直流负载时生成一第四控制指令；控制器(5)，分别连接所述第一变换器模块(1)、所述电流测量与保护模块、所述第二变换器模块(3)和所述外部通讯端口(4D)，并包括：第一控制单元(51)，用于根据所述第一控制指令控制所述第一变换器模块(1)按照恒电流模式或恒功率模式对所述电池组进行充放电，使得所述第一外接电力端口(1A)处的电流处于第一电流范围内，以及根据所述第一控制指令控制所述第二变换器模块(3)按照恒电压模式或恒功率模式运行，使得所述第二外接电力端口(2B)的电压和所述第三外接电力端口(3C)的电压分别处于第一电压范围内和第二电压范围内；第二控制单元(52)，用于根据所述第二控制指令控制所述第一变换器模块(1)对所述光伏电池组串端口电压进行调节，使得所述光伏电池组串运行在最大功率追踪点，以及根据所述第二控制指令控制所述第二变换器模块(3)按照恒电压模式或恒功率模式运行，使得所述第二外接电力端口(2B)的电压和所述第三外接电力端口(3C)的电压分别处于第三电压范围内和第四电压范围内；第三控制单元(53)，用于根据所述第三控制指令控制所述第一变换器模块(1)切换为AC
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DC变换器，并使所述第一变换器模块(1)控制所述第一外接电力端口(1A)处的电流跟踪所述第一外接电力端口(1A)处的电压相位运行，以及根据所述第三控制指令控制所述第二变换器模块(3)按照恒电压模式或恒功率模式运行，使得所述第二外接电力端口(2B)的电压和所述第三外接电力端口(3C)的电压分别处于第五电压范围内和第六电压范围内；第四控制单元(54)，用于根据所述第四控制指令控制所述第一变换器模块(1)按照恒定频率、恒定幅值模式运行，使得所述第一外接电力端口(1A)输出频率和幅值恒定的交流电压，以及根据第四控制指令控制所述第二变换器模块(3)按照恒电压模式或恒功率模式运行，使得所述第二外接电力端口(2B)的电压和所述第三外接电力端口(3C)的电压分别处于第七电压范围内和第八电压范围内。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹国栋，沈国桥，
申请(专利权)人：杭州铂科电子有限公司，
类型：发明
国别省市：