储能系统辅助电源技术方案

本申请公开了一种储能系统辅助电源。该辅助电源包括：谐振电路模块，包括第一供电输入端、第二供电输入端、第一供电输出端和第二供电输出端；所述谐振电路工作在开环模式，将直流母线电压转换为次级输出电压；反激电源模块，包括第三供电输入端、第四供电输入端、第五供电输入端、第六供电输入端和电源输出端；所述反激电源模块工作在闭环控制模式，将所述储能电池的电压和/或所述谐振电路模块的次级输出电压转换为辅助电源输出电压。出电压转换为辅助电源输出电压。出电压转换为辅助电源输出电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】储能系统辅助电源


[0001]本申请涉及储能
，例如涉及一种储能系统辅助电源。

技术介绍

[0002]能源危机与环境污染日趋严重，碳中和、碳达峰战略目标的实现都离不开新能源更大规模的使用。伴随着风、光等新能源的大规模装机量，新能源的消纳离不开能源储能。
[0003]相关技术中的储能系统辅助电源一般采用在电池侧与交流侧设置两路反激电源的方案或在电池侧与直流侧设置两路反激电源的方案，两路辅源都是闭环控制。在储能系统待机时，两路辅源均会投入工作，致使储能系统的待机功耗较大，造成能源浪费。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种储能系统辅助电源，以避免储能系统的待机功耗较大，造成能源浪费的情况。
[0005]本申请提供了一种储能系统辅助电源，其特征在于，包括：
[0006]谐振电路模块，包括第一供电输入端、第二供电输入端、第一供电输出端和第二供电输出端；所述第一供电输入端和所述第二供电输入端分别接入直流母线的正电压和负电压；所述谐振电路模块工作在开环模式，将直流母线电压转换为次级输出电压，次级输出电压的正电压和负电压分别通过第一供电输出端和第二供电输出端输出；
[0007]反激电源模块，包括第三供电输入端、第四供电输入端、第五供电输入端、第六供电输入端和电源输出端；所述第三供电输入端和所述第四供电输入端分别接入储能电池的正电压和负电压，所述第五供电输入端和所述第六供电输入端分别接入所述谐振电路模块的所述第一供电输出端和所述第二供电输出端；所述反激电源模块工作在闭环控制模式，将所述储能电池的电压和所述谐振电路模块的次级输出电压中的至少之一转换为辅助电源输出电压。
附图说明
[0008]图1是本申请实施例提供的一种储能系统辅助电源的硬件框架示意图；
[0009]图2是本申请实施例提供的一种储能系统辅助电源的反激电源模块的硬件结构示意图；
[0010]图3是本申请实施例提供的反激电源模块的第一输入单元的电路原理图；
[0011]图4是本申请实施例提供的反激电源模块的第一控制器供电单元的电路原理图；
[0012]图5是本申请实施例提供的反激电源模块的第一次级电路单元的电路原理图；
[0013]图6是本申请实施例提供的一种储能系统辅助电源的谐振电路模块的硬件结构示意图；
[0014]图7是本申请实施例提供的谐振电路模块的第二输入单元的电路原理图；
[0015]图8是本申请实施例提供的谐振电路模块的第二控制器供电单元的电路原理图；
[0016]图9是本申请实施例提供的谐振电路模块的初级电路单元的电路原理图；
[0017]图10是本申请实施例提供的谐振电路模块的第二次级电路单元的电路原理图；
[0018]图11是本申请实施例提供的一种储能系统辅助电源的电路原理图。
具体实施方式
[0019]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0020]图1是本申请实施例提供的一种储能系统辅助电源的硬件框架示意图。参照图1，该储能系统辅助电源包括：
[0021]谐振电路模块110，包括第一供电输入端IN1、第二供电输入端IN2、第一供电输出端OUT1和第二供电输出端OUT2；第一供电输入端IN1和第二供电输入端IN2分别接入直流母线的正电压和负电压；谐振电路模块工作在开环模式，将直流母线电压转换为次级输出电压，次级输出电压的正电压和负电压分别通过第一供电输出端OUT1和第二供电输出端OUT2输出；
[0022]反激电源模块120，包括第三供电输入端IN3、第四供电输入端IN4、第五供电输入端IN5、第六供电输入端IN6和电源输出端VOUT；第三供电输入端IN3和第四供电输入端IN4分别接入储能电池130的正电压和负电压，第五供电输入端IN5和第六供电输入端IN6分别接入谐振电路模块110的第一供电输出端OUT1和第二供电输出端OUT2；反激电源模块120工作在闭环控制模式，将储能电池130的电压和/或谐振电路模块110的次级输出电压转换为辅助电源输出电压。
[0023]例如，储能系统辅助电源具有离网模式与并网模式两种工作模式。在离网模式下，当储能系统的控制单元检测到需要储能系统介入工作时，由于储能系统的直流母线上电压不足，谐振电路模块110无法正常工作，进而无法为反激电源模块120进行供电。在此种状态下，反激电源模块120的供电完全来源于储能电池130，反激电源模块120将储能电池130输出的电压转换为辅助电源输出电压。当储能电池启动向直流母线供电时，储能电池130通过主功率电路向直流母线进行供电，进而使直流母线电压上升至预定的电压。在直流母线电压上升至预定的电压后，谐振电路模块110开始介入工作，将直流母线电压转换为次级输出电压并为反激电源模块120进行供电。并且储能系统的反激电源模块120在闭环控制模式下工作，反激电源模块120实时监测辅助电源输出电压的电压值，并通过反馈的对电压值大小对辅助电源输出电压进行调节，实现辅助电源输出电压的稳定输出。
[0024]在离网模式下，当储能系统处于待机状态时，由于此时储能系统并未介入工作，直流母线上的电压不足，谐振电路模块110无法正常工作，进而无法为反激电源模块120进行供电。此时，反激电源模块120的供电完全来源于储能电池130。在这种状态下，反激电源模块120输出的辅助电源输出电压仅用于向储能系统的控制单元供电，维持控制单元的工作。
由于反激电源模块120输出的辅助电源输出电压仅用于向储能系统的控制单元供电，储能系统的主功率电路不工作，直流母线的电压依旧不足以维持谐振电路模块110的正常工作，因此谐振电路模块110并不消耗电能。储能系统以此减小了待机状态时的功耗。
[0025]在并网模式下，当储能系统的储能电池130欠压时，由于储能电池130无法为反激电源模块120供电。因此，反激电源模块120的供电完全来源于直流母线。直流母线的电压通过软启电路上升至预定的电压。在直流母线电压上升至预定的电压后，谐振电路模块110开始介入工作，将直流母线电压转换为次级输出电压并为反激电源模块120进行供电。
[0026]本申请实施例的储能系统辅助电源通过反激电源模块120闭环控制和谐振电路模块110开环控制的两回路供电设计，在离网模式下，当储能系统的控制单元检测到需要储能系统介入工作时，储能系统采用储能电池130供电的方式维持储能系统的正常工作；在并网模式下，当储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种储能系统辅助电源，其特征在于，包括：谐振电路模块，包括第一供电输入端、第二供电输入端、第一供电输出端和第二供电输出端；所述第一供电输入端和所述第二供电输入端分别接入直流母线的正电压和负电压；所述谐振电路模块工作在开环模式，将直流母线电压转换为次级输出电压，所述次级输出电压的正电压和负电压分别通过所述第一供电输出端和所述第二供电输出端输出；反激电源模块，包括第三供电输入端、第四供电输入端、第五供电输入端、第六供电输入端和电源输出端；所述第三供电输入端和所述第四供电输入端分别接入储能电池的正电压和负电压，所述第五供电输入端和所述第六供电输入端分别接入所述谐振电路模块的所述第一供电输出端和所述第二供电输出端；所述反激电源模块工作在闭环控制模式，将所述储能电池的电压和所述谐振电路模块的次级输出电压中的至少之一转换为辅助电源输出电压。2.根据权利要求1所述的电源，其中，所述谐振电路模块包括不对称半桥结构或者对称半桥结构；所述反激电源模块包括单管反激结构或者双管反激结构。3.根据权利要求1所述的电源，其中，所述反激电源模块包括：第一输入单元、第一PWM控制器、第一控制器供电单元、开关单元、第一变压器、第一次级电路单元和反馈补偿单元；所述第一变压器包括第一初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈；所述第一输入单元的第一端作为所述第三供电输入端，所述第一输入单元的第二端作为所述第四供电输入端，所述第一输入单元的第三端作为所述第五供电输入端，所述第一输入单元的第四端作为所述第六供电输入端；所述第一输入单元的第五端与所述第一初级线圈的第一端电连接，所述第一输入单元的第六端接地；所述第一输入单元设置为对输入的电压进行稳压；所述第一控制器供电单元的第一端与所述第一输入单元的第五端电连接，所述第一控制器供电单元的第二端与所述第一次级线圈的第一端电连接，所述第一控制器供电单元的第三端与所述第一次级线圈的第二端电连接，所述第一次级线圈的第一端接地；所述第一控制器供电单元的第四端与所述第一PWM控制器电连接，所述第一控制器供电单元设置为向所述第一PWM控制器供电；所述开关单元的第一端与所述第一初级线圈的第二端电连接，所述开关单元的第二端接地，所述开关单元的控制端与所述第一PWM控制器电连接，所述开关单元设置为响应所述第一PWM控制器的控制而使所述第一初级线圈支路导通或断开；所述第一次级电路单元的第一端与所述第二次级线圈的第一端电连接，所述第一次级电路单元的第二端与所述第二次级线圈的第二端电连接，所述第一次级电路单元的第三端作为所述电源输出端，所述次级电路的第四端接地；所述第一次级电路单元设置为感应所述第一初级线圈中的电磁变化而产生辅助电源输出电压；所述反馈补偿单元的第一端与所述电源输出端电连接，所述反馈补偿单元的第二端与所述第一PWM控制器电连接，所述第一PWM控制器设置为根据所述反馈补偿单元的反馈而产生控制信号。4.根据权利要求3所述的电源，其中，所述第一输入单元包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第一电容；
所述第一二极管的阳极接入所述储能电池的正电压，所述第一二极管的阴极作为所述第一输入单元的第五端；所述第二二极管的阳极接入所述次级输出电压的正电压，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极电连接；所述第三二极管的阴极接入所述储能电池的负电压，所述第三二极管的阳极接地；所述第四二极管的阴极接入所述次级输出电压的负电压，所述第四二极管的阳极接地；所述第一电容的第一端与所述第一二极管的阴极电连接，所述第一电容的第二端接地。5.根据权利要求3所述的电源，其中，所述第一控制器供电单元包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第二电容和第五二极管；所述第一电阻和所述第二电阻串联于所述第一控制器供电单元的第一端和第四端之间；所述第五二极管和所述第三电阻串联于所述第一控制器供电单元的第三端和第四端之间；所述第二电容的第一端与所述第一控制器供电单元的第四端电连接，所述第二电容的第二端接地。6.根据权利要求3所述的电源，其中，所述第一次级电路单元包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：任玉伟，聂洪涛，王大庆，
申请(专利权)人：深圳市富兰瓦时技术有限公司，
类型：新型
国别省市：