一种智能化双向储能变流器系统技术方案

本实用新型专利技术适用于电气控制技术改进领域，提供了一种智能化双向储能变流器系统，包括供能单元，供能单元的输出端连接蓄电单元的输入端，蓄电单元的输出端连接逆变单元的输入端，逆变单元的输出端连接输出单元的输入端，采样单元的输出端连接系统控制单元的输入端，系统控制单元的输入端分别连接输出单元的控制端、蓄电单元的控制端及逆变单元的控制端，系统控制单元通讯连接通信接口单元。有效地平衡电网的峰谷负荷差，同时降低生产、经营成本的目的。经营成本的目的。经营成本的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化双向储能变流器系统


[0001]本技术属于电气控制技术改进领域，尤其涉及一种智能化双向储能变流器系统。

技术介绍

[0002]现有的逆变储能系统，大都以太阳能发电为主，旨在利用太阳能作为发电的单元应用，虽然有效地降低市电用量的优点，但也存在太阳能板需求功率大，安装占地面积大、从而造成装机成本高，施工难度大的缺点，对于某些中小企业，往往难于满足实际安装要求，同时大面积大功率的太阳能板，也意味着投资回报率太低的问题，据统计纯粹的太阳能发电的投资成本，按当前的价格来看，至少需要10年时间才能收回投入成本，这就是为什么虽然一直大力推广太阳能等清洁能源的应用，却很少在各个行业大范围应用的原因。
[0003]国内的企业等生产经营单位，大部分都是在白天生产晚上休息的状态，而晚上用电的基本都是居民家庭用电。这就造成了往往白天用电超负荷，晚上却是供大于求的现状。为平衡和峰谷负荷差，国家制定错峰用电指导政策，意在通过行政、技术、经济等手段将电网用电高峰时段的部分负荷转移到用电低谷时段，从而减少电网的峰谷负荷差，优化资源配置，提高电网安全性和经济性。
[0004]但是，作为生产经营的企业，不可能将生产安排在电价便宜的晚上，最多迫于电费成本压力也只能白天峰值电价的时间段停止生产，这就出现了影响正常生产的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种智能化双向储能变流器系统，旨在解决上述的技术问题。
[0006]本技术是这样实现的，一种智能化双向储能变流器系统，所述智能化双向储能变流器系统包括供能单元、蓄电单元、逆变单元、输出单元、采样单元、系统控制单元及通信接口单元，所述供能单元的输出端连接所述蓄电单元的输入端，所述蓄电单元的输出端连接所述逆变单元的输入端，所述逆变单元的输出端连接所述输出单元的输入端，所述采样单元的输出端连接所述系统控制单元的输入端，所述系统控制单元的输入端分别连接所述输出单元的控制端、蓄电单元的控制端及逆变单元的控制端，所述系统控制单元通讯连接所述通信接口单元。
[0007]本技术的进一步技术方案是：所述逆变单元包括DC/DC直流升压模块、DC/AC双向转换模块及EMI滤波器，所述DC/DC直流升压模块的输出端连接所述DC/AC双向转换模块输入端，所述DC/AC双向转换模块输出端连接所述EMI滤波器的输入端。
[0008]本技术的进一步技术方案是：所述DC/DC直流升压模块采用基于自适应ZVS
‑
ZCS的推挽升压电路，所述基于自适应ZVS
‑
ZCS的推挽升压电路包括推挽升压控制MCU、ZVS检测电路、高频变压器、谐振腔电路、全桥整流电路、互感电路、低通滤波电路、开关电路、ZCS检测电路及驱动电路，所述推挽升压控制MCU分别连接所述ZVS检测电路的一端、驱动电
路的一端、低通滤波电路的一端及ZCS检测电路的一端，所述ZVS检测电路的另一端分别连接所述开关电路的一端及高频变压器的一端，所述高频变压器的另一端分别连接所述互感电路的一端第一侧端及谐振腔电路的一端，所述谐振腔电路的另一端连接所述整流电路的一端，所述互感电路的一端第二侧端连接所述整流电路的另一端，所述互感电路的另一端分别连接所述低通滤波电路的另一端及ZCS检测电路的另一端。
[0009]本技术的进一步技术方案是：所述DC/AC双向转换模块包括数字信号处理器DSP、H桥电路、三相全桥电路及采样电路，所述H桥电路连接所述三相全桥电路，所述H桥电路的控制端、三相全桥电路的控制端及采样电路的输出端分别连接所述数字信号处理器DSP的输入端。
[0010]本技术的进一步技术方案是：所述采样单元包括直流采样模块、蓄电采样模块及交流采样模块，所述直流采样模块的输出端、蓄电采样模块的输出端及交流采样模块的输出端分别连接所述系统控制单元。
[0011]本技术的进一步技术方案是：所述供能单元采用的是太阳能板输出供能。
[0012]本技术的进一步技术方案是：所述蓄电单元采用的是蓄电池组。
[0013]本技术的进一步技术方案是：所述逆变单元在充电模式下，所述逆变单元包括EMI滤波器、三相无桥PFC电路、全桥LLC转换器及充电控制器，所述EMI滤波器的输出端连接所述三相无桥PFC电路的输入端，所述三相无桥PFC电路的输出端连接所述全桥LLC转换器的输入端，所述全桥LLC转换器的输出端连接所述充电控制器的输入端。
[0014]本技术的进一步技术方案是：所述逆变单元在逆变模式下，所述逆变单元包括同步整流推挽升压电路、三相SPWM电路及EMI滤波器，所述同步整流推挽升压电路的输出端连接所述三相SPWM电路的输入端，所述三相SPWM电路的输出端连接所述EMI滤波器的输入端。
[0015]本技术的进一步技术方案是：所述通信接口单元采用的CAN通信接口方式连接单体换流模块与电网连接。
[0016]本技术的有益效果是：能实现根据系统设定自动地在低谷电价时段进行充电储能，而在白天峰值电价时段通过并网的方式释放储存的能量，有效地避开峰值电价时段对市电的需求，降低了生产成本。采用ZVZCS技术(零电压零电流开关技术)进行直流到交流的变换，以提高整体效率，目标设计效率达到92％以上；采用充电放电一体化设计，减少系统成本；采用模块设计方式，为系统扩容提供技术基础，比如，如果系统的最小系统为5KW，则通过随意的扩容，可以达到任意总设计功率的系统构建；单元系统间通过通信方式连接，实现各单元之间的协调及能量均衡控制；可实现智能化用电切换；可通过增加并网控制模块实现并网模式运行；提供太阳能充电接口，实现市电和太阳能储能一体化。
附图说明
[0017]图1是本技术实施例提供的智能化双向储能变流器系统的框图。
[0018]图2是本技术实施例提供的充电曲线示意图。
[0019]图3是本技术实施例提供的基于自适应ZVS
‑
ZCS的推挽升压电路示意图。
[0020]图4是本技术实施例提供的基于次级谐振的自适应ZVZCS推挽时序图。
[0021]图5是本技术实施例提供的DC/AC双向转换电路示意图。
[0022]图6是本技术实施例提供的充电模式下逆变单元各个部分电路功能示意图。
[0023]图7是本技术实施例提供的充电模式下LLC直流变换器示意图。
[0024]图8是本技术实施例提供的逆变模式下逆变单元各部分电路功能示意图。
[0025]图9是本技术实施例提供的逆变模式下DC/AC转换电路示意图。
[0026]图10是本技术实施例提供的全桥LLC直流变换器工作原理图。
[0027]图11是本技术实施例提供的并联扩容系统框图。
具体实施方式
[0028]图1
‑
11示出了本技术提供的智能化双向储能变流器系统，所述智能化双向储能变流器系统包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化双向储能变流器系统，其特征在于：所述智能化双向储能变流器系统包括供能单元、蓄电单元、逆变单元、输出单元、采样单元、系统控制单元及通信接口单元，所述供能单元的输出端连接所述蓄电单元的输入端，所述蓄电单元的输出端连接所述逆变单元的输入端，所述逆变单元的输出端连接所述输出单元的输入端，所述采样单元的输出端连接所述系统控制单元的输入端，所述系统控制单元的输入端分别连接所述输出单元的控制端、蓄电单元的控制端及逆变单元的控制端，所述系统控制单元通讯连接所述通信接口单元。2.根据权利要求1所述的智能化双向储能变流器系统，其特征在于，所述逆变单元包括DC/DC直流升压模块、DC/AC双向转换模块及EMI滤波器，所述DC/DC直流升压模块的输出端连接所述DC/AC双向转换模块输入端，所述DC/AC双向转换模块输出端连接所述EMI滤波器的输入端。3.根据权利要求2所述的智能化双向储能变流器系统，其特征在于，所述DC/DC直流升压模块采用基于自适应ZVS
‑
ZCS的推挽升压电路，所述基于自适应ZVS
‑
ZCS的推挽升压电路包括推挽升压控制MCU、ZVS检测电路、高频变压器、谐振腔电路、全桥整流电路、互感电路、低通滤波电路、开关电路、ZCS检测电路及驱动电路，所述推挽升压控制MCU分别连接所述ZVS检测电路的一端、驱动电路的一端、低通滤波电路的一端及ZCS检测电路的一端，所述ZVS检测电路的另一端分别连接所述开关电路的一端及高频变压器的一端，所述高频变压器的另一端分别连接所述互感电路的一端第一侧端及谐振腔电路的一端，所述谐振腔电路的另一端连接所述整流电路的一端，所述互感电路的一端第二侧端连接所述整流电路的另一端，所述互感电路的另一端分别连接所述低通滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：易旭良，梁锡海，王勇，
申请(专利权)人：广东长实通信科技有限公司，
类型：新型
国别省市：