專利名稱：一種適用于分布式新能源電力的蓄能逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于分布式新能源電カ技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種適用于分布式新能源電カ的蓄能逆變器。
背景技術(shù)：
近年來，光電、風(fēng)電等分布式新能源電カ得到各國政府的大力支持井越來越廣泛應(yīng)用。但是新能源的光電、風(fēng)電由于是間歇式電力，發(fā)電供電不穩(wěn)定；在應(yīng)用中不論是并網(wǎng)供電，還是離網(wǎng)供電均希望其能夠穩(wěn)定供電或通過蓄電互補(bǔ)達(dá)到穩(wěn)定供電及改善供電質(zhì)量的目的。為此，現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展了蓄能逆變器，使蓄能系統(tǒng)所蓄電カ和光電、風(fēng)電互補(bǔ)共同由逆變電路轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電供給用戶負(fù)載或電網(wǎng)，滿足用戶用電需要。對于蓄能逆變器，不論是離網(wǎng)型蓄能逆變器還是并網(wǎng)型蓄能逆變器，不論是采用單組蓄電池組還是采用多組蓄電池組，現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式均采用蓄電池組共接在ー個(gè)公共充放電母線端上，通過單ー的充放電母線及連接端進(jìn)行充電和放電，如圖1和圖2所示。
現(xiàn)有技術(shù)雖然可以實(shí)現(xiàn)光電、風(fēng)電與蓄電互補(bǔ)，但由于蓄電池組連接在充放電共用単一母線及端子上，蓄電池的充放電由發(fā)電、供電的變化所決定，造成蓄電池隨時(shí)都可能充電或放電，無規(guī)律且不能受控，使得蓄電池不能按要求進(jìn)行完整的充電及放電過程。眾所周知常用的蓄電池如鉛酸免維護(hù)蓄電池，鋰電蓄電池等其壽命與充放電次數(shù)及充放電質(zhì)量和過程緊密相關(guān)。因此現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的蓄能逆變器對蓄電池不能完成充電、放電過程的真正管控，嚴(yán)重影響了蓄電池效能及壽命。發(fā)明內(nèi)容為了改善現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，使蓄能逆變器能夠?qū)π铍姵赝瓿沙潆姟⒎烹娺^程的真正管控，提高蓄電池效能及壽命。本實(shí)用新型提出ー種適用于分布式新能源電カ的蓄能逆變器，包括風(fēng)電輸入端、光電輸入端、風(fēng)電直流控制電路、光電直流控制電路、蓄電池組A、蓄電池組B、蓄電池電控切換開關(guān)A、蓄電池電控切換開關(guān)B、防逆流ニ極管電路A、防逆流ニ極管電路B、防逆流ニ極管電路B、防逆流ニ極管電路B、充放電DC/DC控制電路、系統(tǒng)控制器、雙向逆變電路、交流供電輸出端、交流電網(wǎng)連接端、控制總線、充電端電カ線、放電端電カ線、直流母線、蓄電池充放電母線及隔離保護(hù)電路組成；其特征是風(fēng)電輸入端通過風(fēng)電直流控制電路及連接直流母線，由直流母線通過雙向逆變電路順次連接隔離保護(hù)電路及交流供電輸出端和交流電網(wǎng)連接端；光電輸入端通過光電直流控制電路連接直流母線，由直流母線通過雙向逆變電路順次連接隔離保護(hù)電路及交流供電輸出端和交流電網(wǎng)連接端； 蓄電池組A及蓄電池組B分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A、蓄電池電控切換開關(guān)B，并經(jīng)放電端電力線和防逆流ニ極管電路B連接充放電DC/DC控制電路并接入直流母線，由直流母線通過雙向逆變電路順次連接隔離保護(hù)電路及交流供電輸出端和交流電網(wǎng)連接端;蓄電池組A及蓄電池組B分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A、蓄電池電控切換開關(guān)B，使其連接在充電端電カ線上經(jīng)防逆流ニ極管電路B連接充放電DC/DC控制電路并接入直流母線，由直流母線連接防逆流ニ極管電路B及風(fēng)電直流控制電路至風(fēng)電輸入端；蓄電池組A及蓄電池組B分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A、蓄電池電控切換開關(guān)B，使其連接在充電端電カ線上經(jīng)防逆流ニ極管電路B連接充放電DC/DC控制電路并接入直流母線，由直流母線連接防逆流ニ極管電路B及光電直流控制電路至光電輸入端；蓄電池組A及蓄電池組B分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A、蓄電池電控切換開關(guān)B，使其連接在充電端電カ線上經(jīng)防逆流ニ極管電路B連接充放電DC/DC控制電路并接入直流母線，由直流母線連接雙向逆變電路順次連接隔離保護(hù)電路及交流電網(wǎng)連接端；系統(tǒng)控制器通過控制總線分別連接風(fēng)電直流控制電路、光電直流控制電路、蓄電池電控切換開關(guān)A、蓄電池電控切換開關(guān)B、充放電DC/DC控制電路、雙向逆變電路及隔離保護(hù)電路；本實(shí)用新型技術(shù)方案通過蓄電池組A、蓄電池組B形成的多組蓄電池組，分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A、蓄電池電控切換開關(guān)B的調(diào)控切換，使其受控連接在充電端電カ線上或放電端電カ線上，由防逆流ニ極管電路A與防逆流ニ極管電路B實(shí)現(xiàn)充電和放電單方向?qū)?，從而確保蓄電池組受控完成充電及發(fā)電過程。本實(shí)用新型技術(shù)方案，通過分別設(shè)置充電母線端和放電母線端，并由防逆流ニ極管電路實(shí)現(xiàn)充電、放電兩端電カ線單向?qū)?，形成單方向雙電カ路徑。將蓄電池分成兩組以上，使進(jìn)入充電模式進(jìn)程的蓄電池組在充電過程沒有完成時(shí)，始終處于充電母線端；使進(jìn)入放電模式進(jìn)程的蓄電池組在放電過程中始終處于放電母線端，從而使蓄電池受控并可執(zhí)行完成充電及放電的全過程，大大改善蓄電池的工作流程，提高蓄電池的壽命，使蓄電池健康工作和運(yùn)行。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)儲 能逆變器方式一的原理示意框圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)儲能逆變器方式ニ的原理示意框圖；圖3為本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)現(xiàn)的ー種適用于分布式新能源電カ的蓄能逆變器原理示意框圖。
具體實(shí)施方式
作為實(shí)施例子，結(jié)合附圖對ー種適用于分布式新能源電カ的蓄能逆變器給予說明，但是，本實(shí)用新型的技術(shù)與方案不限于本實(shí)施例子給出的內(nèi)容。附圖3給出了ー種適用于分布式新能源電カ的蓄能逆變器原理示意框圖。如圖3所示，ー種適用于分布式新能源電カ的蓄能逆變器，包括風(fēng)電輸入端(I)、光電輸入端
(2)、風(fēng)電直流控制電路(3)、光電直流控制電路(4)、蓄電池組A (5a)、蓄電池組B (5b)、蓄電池電控切換開關(guān)A (6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B (6b)、防逆流ニ極管電路A (7a)、防逆流ニ極管電路B (7b)、防逆流ニ極管電路B (7c)、防逆流ニ極管電路B (7d)、充放電DC/DC控制電路
(8)、系統(tǒng)控制器(9)、雙向逆變電路(10)、交流供電輸出端(11a)、交流電網(wǎng)連接端(11b)、控制總線(12)、充電端電カ線(13a)、放電端電カ線(13b)、直流母線(14)、蓄電池充放電母線(15)及隔離保護(hù)電路(16)組成；其特征是風(fēng)電輸入端⑴通過風(fēng)電直流控制電路(3)及連接直流母線(14)，由直流母線
(14)通過雙向逆變電路(10)順次連接隔離保護(hù)電路(16)及交流供電輸出端(Ila)和交流電網(wǎng)連接端(11b)，構(gòu)成風(fēng)電發(fā)電交流供電及饋電路徑；[0026]光電輸入端(2)通過光電直流控制電路(4)連接直流母線(14)，由直流母線(14)通過雙向逆變電路(10)順次連接隔離保護(hù)電路(16)及交流供電輸出端(Ila)和交流電網(wǎng)連接端(Ilb),構(gòu)成光電交流供電及饋電路徑；蓄電池組A(5a)及蓄電池組B(5b)分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A(6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B(6b)的調(diào)控切換，并經(jīng)放電端電カ線(13b)和防逆流ニ極管電路B(7b)連接充放電DC/DC控制電路⑶并接入直流母線(14)，由直流母線(14)通過雙向逆變電路
(10)順次連接隔離保護(hù)電路(16)及交流供電輸出端(Ila)和交流電網(wǎng)連接端(11b)，構(gòu)成蓄電交流供電及饋電路徑；蓄電池組A(5a)及蓄電池組B(5b)分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A(6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B(6b)的調(diào)控切換，使其受控連接在充電端電カ線(13a)上經(jīng)防逆流ニ極管電路B(7a)連接充放電DC/DC控制電路(8)并接入直流母線(14)，由直流母線(14)連接防逆流ニ極管電路B(7c)及風(fēng)電直流控制電路(3)至風(fēng)電輸入端(1)，構(gòu)成風(fēng)電蓄電路徑；蓄電池組A(5a)及蓄電池組B(5b)分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A(6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B(6b)的調(diào)控切換，使其受控連接在充電端電カ線(13a)上經(jīng)防逆流ニ極管電路B(7a)連接充放電DC/DC控制電路(8)并接入直流母線(14)，由直流母線(14)連接防逆流ニ極管電路B (7d)及光電直流控制電路(4)至光電輸入端(2)，構(gòu)成光電蓄電路徑；蓄電池組A(5a)及蓄電池組B(5b)分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A(6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B(6b)的調(diào)控切換，使其受控連接在充電端電カ線(13a)上經(jīng)防逆流ニ極管電路B(7a)連接充放電DC/DC控制電路(8)并接入直流母線(14)，由直流母線(14)連接雙向逆變電路(10)順次連接隔離保護(hù)電路(16)及交流電網(wǎng)連接端(11b)，構(gòu)成交流電網(wǎng)供電蓄電路徑；系統(tǒng)控制器(9)通 過控制總線(12)分別連接風(fēng)電直流控制電路(3)、光電直流控制電路⑷、蓄電池電控切換開關(guān)A (6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B (6b)、充放電DC/DC控制電路(8)、雙向逆變電路(10)及隔離保護(hù)電路(16)，構(gòu)成系統(tǒng)控制鏈路；本實(shí)用新型ー種適用于分布式新能源電カ的蓄能逆變器，其構(gòu)成與控制的方法特征為將蓄電池分成組，且>2組；分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A(6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B(6b)由系統(tǒng)控制器(9)實(shí)時(shí)調(diào)控，使蓄電池組A(5a)、蓄電池組B(5b)受控連接在由防逆流ニ極管電路A(7a)與防逆流ニ極管電路B(7b)實(shí)現(xiàn)充電和放電單方向?qū)ǖ某潆姸穗姤€(13a)上或放電端電カ線(13b)上，使得進(jìn)入充電模式的蓄電池組在充電過程沒有完成時(shí)，始終處于充電端電カ線(13a)上；進(jìn)入放電模式的蓄電池組在放電過程中始終處于放電端電カ線(13b)上。如上所述，本實(shí)用新型的ー種適用于分布式新能源電カ的蓄能逆變器，通過在充放電母線端分別設(shè)置充電母線端和放電母線端，并分別由不同方向的防逆流ニ極管電路實(shí)現(xiàn)充電、放電兩端電カ線單向?qū)?，使得雙向單路徑的充放電母線成為單方向雙電カ路徑。同時(shí)將蓄電池分成兩組以上，由系統(tǒng)控制器(9)通過蓄電池電控切換開關(guān)使進(jìn)入充電模式進(jìn)程的蓄電池組在充電過程沒有完成時(shí)，始終處于充電母線端；使進(jìn)入放電模式進(jìn)程的蓄電池組在放電過程中始終處于放電母線端，從而使蓄電池受控并可執(zhí)行完成充電及放電的全過程，大大改善蓄電池的工作流程，提高蓄電池的壽命，使蓄電池健康工作和運(yùn)行。
權(quán)利要求1. 一種適用于分布式新能源電力的蓄能逆變器，包括風(fēng)電輸入端(I)、光電輸入端(2)、風(fēng)電直流控制電路(3)、光電直流控制電路(4)、蓄電池組A (5a)、蓄電池組B (5b)、蓄電池電控切換開關(guān)A (6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B (6b)、防逆流二極管電路A (7a)、防逆流二極管電路B (7b)、防逆流二極管電路B (7c)、防逆流二極管電路B (7d)、充放電DC/DC控制電路 (8)、系統(tǒng)控制器(9)、雙向逆變電路(10)、交流供電輸出端(11a)、交流電網(wǎng)連接端(11b)、 控制總線(12)、充電端電力線(13a)、放電端電力線(13b)、直流母線(14)、蓄電池充放電母線(15)及隔離保護(hù)電路(16)組成；其特征是風(fēng)電輸入端(I)通過風(fēng)電直流控制電路(3)及連接直流母線(14)，由直流母線(14)通過雙向逆變電路(10)順次連接隔離保護(hù)電路(16)及交流供電輸出端(Ila)和交流電網(wǎng)連接端(Ilb)；光電輸入端(2)通過光電直流控制電路(4)連接直流母線(14)，由直流母線(14)通過雙向逆變電路(10)順次連接隔離保護(hù)電路(16)及交流供電輸出端(Ila)和交流電網(wǎng)連接端(Ilb)；蓄電池組A(5a)及蓄電池組B(5b)分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A(6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B(6b)，并經(jīng)放電端電力線(13b)和防逆流二極管電路B(7b)連接充放電DC/DC控制電路(8)并接入直流母線(14)，由直流母線(14)通過雙向逆變電路(10)順次連接隔離保護(hù)電路(16)及交流供電輸出端(Ila)和交流電網(wǎng)連接端(Ilb)；蓄電池組A (5a)及蓄電池組B (5b)分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A (6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B (6b)，使其連接在充電端電力線(13a)上經(jīng)防逆流二極管電路B (7a)連接充放電 DC/DC控制電路(8)并接入直流母線(14)，由直流母線(14)連接防逆流二極管電路B (7c) 及風(fēng)電直流控制電路⑶至風(fēng)電輸入端(I)；蓄電池組A (5a)及蓄電池組B (5b)分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A (6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B (6b)，使其連接在充電端電力線(13a)上經(jīng)防逆流二極管電路B (7a)連接充放電 DC/DC控制電路(8)并接入直流母線(14)，由直流母線(14)連接防逆流二極管電路B (7d) 及光電直流控制電路⑷至光電輸入端⑵；蓄電池組A(5a)及蓄電池組B(5b)分別通過蓄電池電控切換開關(guān)A(6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B (6b)，使其連接在充電端電力線(13a)上經(jīng)防逆流二極管電路B (7a)連接充放電 DC/DC控制電路⑶并接入直流母線(14)，由直流母線(14)連接雙向逆變電路(10)順次連接隔離保護(hù)電路(16)及交流電網(wǎng)連接端(Ilb)；系統(tǒng)控制器(9)通過控制總線(12)分別連接風(fēng)電直流控制電路(3)、光電直流控制電路(4)、蓄電池電控切換開關(guān)A (6a)、蓄電池電控切換開關(guān)B (6b)、充放電DC/DC控制電路 (8)、雙向逆變電路(10)及隔離保護(hù)電路(16)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于分布式新能源電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于分布式新能源電力的蓄能逆變器。本實(shí)用新型通過在充放電母線端分別設(shè)置充電母線端和放電母線端，并分別由不同方向的防逆流二極管電路實(shí)現(xiàn)充電、放電兩端電力線單向?qū)?，使得雙向單路徑的充放電母線成為單方向雙電力路徑。同時(shí)將蓄電池分成兩組以上，由系統(tǒng)控制器通過蓄電池電控切換開關(guān)使進(jìn)入充電模式進(jìn)程的蓄電池組在充電過程沒有完成時(shí)，始終處于充電母線端；使進(jìn)入放電模式進(jìn)程的蓄電池組在放電過程中始終處于放電母線端，從而使蓄電池受控并可執(zhí)行完成充電及放電的全過程，大大改善蓄電池的工作流程，提高蓄電池的壽命，使蓄電池健康工作和運(yùn)行。
文檔編號H02J3/38GK202888862SQ201220608398
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者周錫衛(wèi) 申請人:周錫衛(wèi)