【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子，尤其涉及一种过电流保护的储能柜及控制方法。
技术介绍
1、在电力电子
中，通常利用储能柜为负载(例如，本地用电设备或者电网等)供电，储能柜通常包括多个电池包和功率变换器，功率变换器将多个电池包(或者说电芯、电芯包等)传输的直流电能转换成交流电能传输至负载端。当储能柜出现电气故障而出现过流时，供电系统可能会因为短路或过载造成电缆线路过热超温导致起火风险，甚至可能造成多个电池包热失控而引起起火爆炸等安全事故。因此，当储能柜出现电气故障，也需要快速切断多个电池包与功率变换器之间的故障回路，以保证储能柜内多个电池包和负载端的用电安全。在现有技术中，通常利用断路器、熔断器或者接触器作为过流保护装置对储能柜进行保护，然而断路器和熔断器的生效时间较长，无法及时切断多个电池包和功率变换器的连接，控制时间长，适用性低；且接触器生效的故障电流范围较小，当故障电流较大，接触器可能存在烧蚀或熔焊，可靠性低，安全性低。
技术实现思路
1、本申请提供了一种过电流保护的储能柜及控制方法，可以在功率变换器的直流端的电流值过大时，及时断开多个电池包和功率变换器的电气连接，电路保护装置的体积小，响应速度快，同时提升系统的安全性，结构简单，设计成本低，适用性强。
2、第一方面，本申请提供了一种过电流保护的储能柜，该储能柜可包括多个电池包、电路保护装置和功率变换器。这里的电路保护装置可包括爆炸熔丝，多个电池包可通过正直流母线和负直流母线连接功率变换器的直流端，爆炸熔丝可连接于正直流母
3、可以理解，供电系统里面的储能柜可以向负载传输电能，当供电系统发生电气故障，如储能柜内或者储能柜与负载之间的连接线发生短路故障，或者负载端过载，供电系统可能会因为短路或过载造成电缆线路过热超温导致起火风险，甚至可能造成多个电池包热失控而引起起火爆炸等安全事故。为了防止供电系统电气故障对储能柜产生影响，需要快速切断多个电池包与功率变换器之间的故障回路，以保证储能柜内多个电池包和负载端的用电安全。在本申请中，爆炸熔丝可以连接于正直流母线或负直流母线中的任一直流母线上。可以理解，在供电系统发生故障，导致功率变换器直流端的电流值过大，例如大于或等于第一电流阈值时，爆炸熔丝可以接收储能柜内部的控制器的控制指令断开，或者接收储能柜外部的中控系统等功能模块的控制指令断开，进而通过爆炸熔丝所连接的直流母线断开多个电池包与功率变换器的电气连接，以对储能柜中的多个电池包和电子元件进行保护。这里，功率变换器的直流端的电流值可以是功率变换器的正直流端的电流值，也可以是功率变换器的负直流端的电流值，还可以是功率变换器的正直流端的电流值和负直流端的电流值经过加权计算等过程之后得到的电流值。在本申请中，为了表述方便，将储能柜内部的控制器、储能柜外部的中控系统或者供电系统中具有控制功能的其他功能模块统称为控制模块，以下不再赘述。采用本申请，可以在功率变换器的直流端的电流值过大时，及时断开多个电池包和功率变换器的电气连接，电路保护装置的体积小，响应速度快，同时提升系统的安全性，结构简单，设计成本低，适用性强。
4、结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，这里的电路保护装置还可包括熔断器，这里的爆炸熔丝可连接于正直流母线和负直流母线中的任一直流母线上，通断器可连接于正直流母线和负直流母线中的另一直流母线上。这里的熔断器可用于在功率变换器的直流端的电流值大于或等于第二电流阈值时，断开该另一直流母线与多个电池包和功率变换器的电气连接。这里，第二电流阈值大于或等于第一电流阈值。
5、在本申请中，爆炸熔丝可以连接于正直流母线或负直流母线中的任一直流母线上，熔断器可以连接于另一根直流母线上。可以理解，在供电系统发生故障，导致功率变换器直流端的电流值过大，例如大于或等于第一电流阈值时，爆炸熔丝可以接收储能柜内部的控制器的控制指令断开，或者接收储能柜外部的中控系统等功能模块的控制指令断开，进而通过爆炸熔丝所连接的直流母线断开多个电池包与功率变换器的电气连接，以对储能柜中的多个电池包和电子元件进行保护。可以理解，在供电系统发生故障，导致功率变换器直流端的电流值过大，例如大于或等于第二电流阈值时，熔断器可以由于过流产生的热能熔断，进而通过熔断器所连接的直流母线断开多个电池包与功率变换器的电气连接，以对储能柜中的多个电池包和电子元件进行保护。这里，第二电流阈值可以大于或等于第一电流阈值。具体而言，在电气故障导致功率变换器的直流端的电流超过第一电流阈值时，由于工作原理不同，导致爆炸熔丝的作用时间比熔断器的生效时间更短，可以及时通过爆炸熔丝断开多个电池包与功率变换器的连接。在电气故障导致功率变换器的直流端的电流超过第二电流阈值时，故障电流更大，产生的热能更多，熔断器可以更快熔断，缩短熔断器的生效时间，也可以及时通过熔断器断开多个电池包与功率变换器的连接。更进一步地，在一些供电安全标准中，也要求储能柜内部具有双重电路保护措施，以便在其中一种保护措施，可以通过另一种保护措施对储能柜进行保护，例如，在爆炸熔丝失效时，可以通过熔断器断开多个电池包和功率变换器的电气连接，以提高供电系统的安全性。
6、结合第一方面或第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，储能柜还可以包括控制器。这里，控制器可与爆炸熔丝通信连接。这里的控制器可以用于在功率变换器的直流端的电流值大于或等于第一电流阈值时，控制爆炸熔丝断开其连接的任一直流母线与多个电池包和功率变换器的电气连接。这里，控制器可以在功率变换器的直流端的电流值过大，例如大于或等于第一电流阈值时，向电路保护装置中具有电路分断功能的元件发送分断指令，例如向爆炸熔丝发出分断指令，以通过爆炸熔丝断开多个电池包和功率变换器的电气连接，控制方法简便，适用性强。
7、结合第一方面或第一方面任一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，这里的电路保护装置还可包括接触器，接触器可连接于多个电池包和功率变换器之间。这里的接触器可用于在功率变换器的直流端的电流值大于或等于第三电流阈值时，断开多个电池包和功率变换器的电气连接。这里，第三电流阈值小于或等于第一电流阈值。这里的接触器可以作为一种对储能柜进行保护电路的开关装置。可以理解，在电气故障导致功率变换器的直流端的电流值过大时，接触器可以接收控制模块的控制指令断开，或者接收储能柜外部的中控系统等功能模块的控制指令断开，进而断开多个电池包与功率变换器的电气连接，以对储能柜中的多个电池包和电子元件进行保护。同时可以理解，在电气故障被修复，需要储能柜恢复为负载供电时，接触器可以接收控制模块的控制指令闭合，进而重新导通多个电池包与功率变换器的电气连接。这里，电路保护装置可以包括一个接触器，也可以包括多个接触器。在包括一个接触器时，可以通过一个接触器控制多个电池包和功率变换本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种过电流保护的储能柜，其特征在于，所述储能柜包括多个电池包、电路保护装置和功率变换器，所述电路保护装置包括爆炸熔丝，所述多个电池包串联后通过正直流母线和负直流母线连接所述功率变换器的直流端，所述爆炸熔丝连接于所述正直流母线和所述负直流母线中的任一直流母线上，所述功率变换器的交流端用于连接负载；
2.根据权利要求1所述的储能柜，其特征在于，所述电路保护装置还包括熔断器，所述爆炸熔丝连接于所述正直流母线和所述负直流母线中的任一直流母线上，所述熔断器连接于所述正直流母线和所述负直流母线中的另一直流母线上；
3.根据权利要求1或2所述的储能柜，其特征在于，所述储能柜还包括控制器，所述控制器与所述爆炸熔丝通信连接；
4.根据权利要求1-3任一项所述的储能柜，其特征在于，所述电路保护装置还包括接触器，所述接触器连接于所述多个电池包和所述功率变换器之间；
5.根据权利要求1-4任一项所述的储能柜，其特征在于，所述电路保护装置还包括漏电流检测电路，所述漏电流检测电路连接所述功率变换器的正直流端和负直流端；
6.根据权利要求1-5任
7.根据权利要求4-6任一项所述的储能柜，其特征在于，所述功率变换器包括功率变换电路和电流采集电路，所述功率变换电路的直流端作为所述功率变换器的直流端通过所述正直流母线和所述负直流母线连接所述多个电池包，所述功率变换电路的交流端用于作为所述功率变换器的交流端连接所述负载，所述电流采集电路连接所述功率变换电路的交流端；
8.根据权利要求7所述的储能柜，其特征在于，所述功率变换器还包括继电器，所述继电器连接于所述功率变换电路的交流端和所述负载之间；
9.一种过电流保护的储能柜的控制方法，其特征在于，所述控制方法适用于储能柜，所述储能柜包括多个电池包、电路保护装置和功率变换器，所述电路保护装置包括爆炸熔丝，所述多个电池包串联后通过正直流母线和负直流母线连接所述功率变换器的直流端，所述爆炸熔丝连接于所述正直流母线和所述负直流母线中的任一直流母线上，所述功率变换器的交流端用于连接负载，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述电路保护装置还包括熔断器，所述爆炸熔丝连接于所述正直流母线和所述负直流母线中的任一直流母线上，所述熔断器连接于所述正直流母线和所述负直流母线中的另一直流母线上，所述方法包括：
11.根据权利要求9或10所述的控制方法，其特征在于，所述储能柜还包括控制器，所述控制器与所述爆炸熔丝通信连接，所述方法包括：
12.根据权利要求9-11任一项所述的控制方法，其特征在于，所述电路保护装置还包括接触器，所述接触器连接于所述多个电池包和所述功率变换器之间，所述方法还包括：
13.根据权利要求9-12任一项所述的控制方法，其特征在于，所述电路保护装置还包括漏电流检测电路，所述漏电流检测电路连接所述功率变换器的正直流端和负直流端，所述方法还包括：
14.根据权利要求9-13任一项所述的控制方法，其特征在于，所述电路保护装置还包括分流器和第一放大器，所述分流器连接于所述多个电池包和所述功率变换器之间，所述第一放大器连接所述分流器，所述方法还包括：
15.根据权利要求12-14任一项所述的控制方法，其特征在于，所述功率变换器包括功率变换电路和电流采集电路，所述功率变换电路的直流端作为所述功率变换器的直流端通过所述正直流母线和所述负直流母线连接所述多个电池包，所述功率变换电路的交流端用于作为所述功率变换器的交流端连接所述负载，所述电流采集电路连接所述功率变换电路的交流端，所述方法还包括：
16.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，所述功率变换器还包括继电器，所述继电器连接于所述功率变换电路的交流端和所述负载之间，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种过电流保护的储能柜，其特征在于，所述储能柜包括多个电池包、电路保护装置和功率变换器，所述电路保护装置包括爆炸熔丝，所述多个电池包串联后通过正直流母线和负直流母线连接所述功率变换器的直流端，所述爆炸熔丝连接于所述正直流母线和所述负直流母线中的任一直流母线上，所述功率变换器的交流端用于连接负载；
2.根据权利要求1所述的储能柜，其特征在于，所述电路保护装置还包括熔断器，所述爆炸熔丝连接于所述正直流母线和所述负直流母线中的任一直流母线上，所述熔断器连接于所述正直流母线和所述负直流母线中的另一直流母线上；
3.根据权利要求1或2所述的储能柜，其特征在于，所述储能柜还包括控制器，所述控制器与所述爆炸熔丝通信连接；
4.根据权利要求1-3任一项所述的储能柜，其特征在于，所述电路保护装置还包括接触器，所述接触器连接于所述多个电池包和所述功率变换器之间；
5.根据权利要求1-4任一项所述的储能柜，其特征在于，所述电路保护装置还包括漏电流检测电路，所述漏电流检测电路连接所述功率变换器的正直流端和负直流端；
6.根据权利要求1-5任一项所述的储能柜，其特征在于，所述电路保护装置还包括分流器和第一放大器，所述分流器连接于所述多个电池包和所述功率变换器之间，所述第一放大器连接所述分流器；
7.根据权利要求4-6任一项所述的储能柜，其特征在于，所述功率变换器包括功率变换电路和电流采集电路，所述功率变换电路的直流端作为所述功率变换器的直流端通过所述正直流母线和所述负直流母线连接所述多个电池包，所述功率变换电路的交流端用于作为所述功率变换器的交流端连接所述负载，所述电流采集电路连接所述功率变换电路的交流端；
8.根据权利要求7所述的储能柜，其特征在于，所述功率变换器还包括继电器，所述继电器连接于所述功率变换电路的交流端和所述负载之间；
9.一种过电流保护的储能柜的控制方法，其特征在于，所述控制方法适用于储能柜，所述储能柜包括多个...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐泽亮，丁秋峰，郭磊，刘磊，盛任，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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