【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及本专利技术涉及电力电子技术和电池及组网领域，涉及一种开源式变频柜，尤其是“交直储交”结构式、支持新能源电源接入的开源式变频柜，还涉及一种应用该开源式变频柜的变频系统所覆盖的大型负载设备和直流侧充电设备。
技术介绍
1、变频器是现有大型负载的节能装置，对于一些大型负载如空压机、中央空调、大型流水线、矿山机械、港口机械、石油机械、球磨机等感性负载装备，为了节约能源，此类感性负载均有加装变频器。传统的变频器有整流和dcdc升压电路，两者均有较大损耗，一般综合效率在91％左右。随着电力电子半导体技术的进步，特别是igbt技术的发展，变频器也有了长足的进步，特别是半导体整流技术，节能设计已经到了天花板。
2、近年来，新能源技术和电力电子技术的突飞猛进，给传统节能带来了很多机会。在传统节能环节，变频器效率可以进一步提高，如新型充电变流模块效率达到97％，逆变模块效率更是高达98％，将二者结合，可以实现综合效率95％，确实超过传统变频器。但是，参照图1中传统变频器的拓扑结构图，传统变频器直流端的升压电路和直流稳压存在控制方法难题，一般三相交流电整流后直流电压在550～600v，故工业直流一般在580v作为基准，为了保证igbt转换支撑负荷的变化，一般需要内置等功率冗余充分的dcdc电路将580v升压到800v等级才能稳定高功率变化导致直流电压维持在不低于550v，直流端的升压电路和直流稳压的算法和控制方法很难，技术难度高。
3、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中变频器直流端的升压电路和直
4、第一方面，为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种开源式变频柜，包括，第一输入侧，其接入400v交流总线；变流单元，其包括第一端口和第二端口，所述第一端口连接所述第一输入侧；第二输入侧，其接入直流总线；电池单元，其同时连接所述第二输入侧和所述第二端口，连接所述直流总线的供电端用于给所述电池单元充电；其中，所述变流单元配置为能够将所述第一输入侧接入的交流电转换为直流电进入ac-dc模式，所述变流单元转换得到的所述直流电用于给所述电池单元充电；以及能够将所述电池单元接入的直流电转换为交流电进入dc-ac模式，所述变流单元转换得到的所述交流电能够并网；逆变单元，其输入端连接所述电池单元，其用于输出变频交流电压。
5、在本专利技术的一个实施例中，还包括控制模块，所述控制模块连接所述电池单元，所述控制模块用于监测所述电池单元的soc状态和健康状态，以及配合所述电池单元进行电池平衡修复。
6、在本专利技术的一个实施例中，所述控制模块还连接所述变流单元，所述控制模块根据所述电池单元的soc状态控制所述变流单元择一进入所述ac-dc模式和所述dc-ac模式，其中，当所述电池单元的荷电超出所述逆变单元的带载负荷时，所述变流单元进入所述dc-ac模式，所述变流单元将所述电池单元溢出的直流电转换为交流电并网；当所述电池单元的荷电低于所述逆变单元的带载负荷时，所述变流单元进入ac-dc模式，所述变流单元给所述电池单元充电，同时叠加功率用于逆变单元带载。
7、在本专利技术的一个实施例中，所述控制模块还连接所述逆变单元，所述控制模块用于控制逆变单元输出交频交流电压。
8、在本专利技术的一个实施例中，所述电池单元具有多个bms系统，多个所述bms系统级联，且多个所述bms系统级联后的整体接入所述逆变单元的输入端；每个所述bms系统均连接管理器，所述控制模块连接所述管理器。
9、在本专利技术的一个实施例中，所述变流单元具有多个，多个所述变流单元级联。
10、在本专利技术的一个实施例中，所述所述逆变单元具有多个，多个所述逆变单元级联。
11、在本专利技术的一个实施例中，还包括还包括并网接口，所述并网接口同时连接变流单元和所述逆变单元的输出端，所述并网接口用于与电网连接。
12、第二方面，为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种开源式变频柜系统，至少包括两个所述的开源式变频柜；以及交频信号控制器，所述交频信号控制器连接各个所述开源式变频柜的所述控制模块。
13、第三方面，为解决上述技术问题，本专利技术的还提供了一种负载设备，包括交流变频负载，还包括所述的开源式变频柜，所述逆变单元的输出端连接所述交流变频负载。
14、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下有益效果：
15、本专利技术所述的开源式变频柜，采用“交直储交”模式，即交流转直流联合电池单元再直流转变交频交流接入负载，所述开源式变频柜在加装电池单元后，利用电池单元天然的稳压能力，可以降低交流转直流再逆变交流过程中的设计难度，并利用电池单元将原来一体化的复杂过程分开处理，化繁为简。所述开源式变频柜则不同，所述电池单元天然的电压稳定性可以支撑直流电压的波动，也就是说，最后一级电池单元逆变器通过电压法控制只需要一次变频逆变即可以完全满足变频交流输出，达到比传统变频器更高的效能。所述开源式变频柜还可以在直流侧接受各种新能源电力，将传统节能技术和新能源开源接入有机结合，并全面引入绿电，使得新能源电源实现零碳化。
技术实现思路
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1.一种开源式变频柜，其特征在于：包括，
2.根据权利要求1所述的开源式变频柜，其特征在于：还包括控制模块，所述控制模块连接所述电池单元，所述控制模块用于监测所述电池单元的SOC状态和健康状态，以及配合所述电池单元进行电池平衡修复。
3.根据权利要求2所述的开源式变频柜，其特征在于：所述控制模块还连接所述变流单元，所述控制模块根据所述电池单元的SOC状态控制所述变流单元择一进入所述AC-DC模式和所述DC-AC模式，其中，当所述电池单元的荷电超出所述逆变单元的带载负荷时，所述变流单元进入所述DC-AC模式，所述变流单元将所述电池单元溢出的直流电转换为交流电并网；当所述电池单元的荷电低于所述逆变单元的带载负荷时，所述变流单元进入AC-DC模式，所述变流单元给所述电池单元充电。
4.根据权利要求2或3所述的开源式变频柜，其特征在于：所述控制模块还连接所述逆变单元，所述控制模块用于控制逆变单元输出交频交流电压。
5.根据权利要求2所述的开源式变频柜，其特征在于：所述电池单元具有多个BMS系统，多个所述BMS系统级联，且多个所述BMS系统级
6.根据权利要求1所述的开源式变频柜，其特征在于：所述变流单元具有多个，多个所述变流单元级联。
7.根据权利要求1所述的开源式变频柜，其特征在于：所述逆变单元具有多个，多个所述逆变单元级联。
8.根据权利要求1所述的开源式变频柜，其特征在于：还包括并网接口，所述并网接口同时连接变流单元和所述逆变单元的输出端，所述并网接口用于与电网连接。
9.一种开源式变频柜系统，其特征在于：至少包括两个如权利要求2-8任意一项所述的开源式变频柜，还包括交频信号控制器，所述交频信号控制器连接各个所述开源式变频柜的所述控制模块。
10.一种负载设备，包括交流交频负载，其特征在于：还包括如权利要1-8任意一项所述的开源式变频柜，所述逆变单元的输出端连接所述交流变频负载。
...【技术特征摘要】
1.一种开源式变频柜，其特征在于：包括，
2.根据权利要求1所述的开源式变频柜，其特征在于：还包括控制模块，所述控制模块连接所述电池单元，所述控制模块用于监测所述电池单元的soc状态和健康状态，以及配合所述电池单元进行电池平衡修复。
3.根据权利要求2所述的开源式变频柜，其特征在于：所述控制模块还连接所述变流单元，所述控制模块根据所述电池单元的soc状态控制所述变流单元择一进入所述ac-dc模式和所述dc-ac模式，其中，当所述电池单元的荷电超出所述逆变单元的带载负荷时，所述变流单元进入所述dc-ac模式，所述变流单元将所述电池单元溢出的直流电转换为交流电并网；当所述电池单元的荷电低于所述逆变单元的带载负荷时，所述变流单元进入ac-dc模式，所述变流单元给所述电池单元充电。
4.根据权利要求2或3所述的开源式变频柜，其特征在于：所述控制模块还连接所述逆变单元，所述控制模块用于控制逆变单元输出交频交流电压。
5.根据权利要求2所述的开源式变频柜，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨奇，翁永凤，
申请(专利权)人：朝辉时代太仓能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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