本技術(shù)屬于電力電子，尤其涉及一種儲能閥子模塊、儲能閥及儲能站。

背景技術(shù)：

1、目前，從市場形勢的發(fā)展來看，高壓直掛儲能系統(tǒng)的應(yīng)用越加廣泛。儲能站被廣泛應(yīng)用于輸配電網(wǎng)領(lǐng)域。隨著儲能站應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，其市場的需求量也在不斷地擴(kuò)增。

2、在高壓直掛儲能系統(tǒng)檢修時，需進(jìn)行下電的工況下，由于高壓直掛儲能系統(tǒng)自身特性，電壓會由于子模塊串聯(lián)發(fā)生累加，即使斷開主回路與高壓母線的連接，每個子模塊的對地電壓也都無法做到直接降低為單個子模塊的電壓等級，系統(tǒng)對地依舊呈現(xiàn)高壓。另外，由于儲能模塊電壓的存在，功率模塊中電容的電壓無法完全泄放并降為0，使得系統(tǒng)中存在漏電流，人員上機(jī)檢修安全性很低。再者，在儲能模塊側(cè)發(fā)生非嚴(yán)重故障情況下，相關(guān)技術(shù)的故障處理手段僅有功率模塊電子旁路、旁路開關(guān)動作，系統(tǒng)不得不停電檢修，系統(tǒng)可用率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本技術(shù)提供一種儲能閥子模塊、儲能閥及儲能站，旨在解決相關(guān)的高壓直掛儲能系統(tǒng)存在檢修安全性低、系統(tǒng)可用率低的問題。

2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種儲能閥子模塊，包括儲能模塊、功率模塊以及開關(guān)模塊；所述功率模塊通過所述開關(guān)模塊連通所述儲能模塊，或所述功率模塊通過所述開關(guān)模塊斷開與所述儲能模塊的電氣連接，形成電氣隔離。

3、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，儲能閥子模塊通過開關(guān)模塊可以將功率模塊與儲能模塊斷開與所述儲能模塊的電氣連接，形成電氣隔離，在對儲能模塊之外的部件檢修時，使得儲能系統(tǒng)機(jī)殼平臺可有效接地，就不會存在漏電流，可以保障檢修人員的人身安全。同理，通過在儲能模塊側(cè)發(fā)生非嚴(yán)重故障情況下，在儲能閥閉鎖的前提下采用開關(guān)模塊將儲能模塊從系統(tǒng)中分離，不影響整機(jī)安全運(yùn)行，可以有效提升系統(tǒng)的可用率。

4、在一些實(shí)施例中，所述開關(guān)模塊包括第一開關(guān)組，所述第一開關(guān)組與所述功率模塊的正極端、負(fù)極端和所述儲能模塊的正極、負(fù)極連接。

5、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，采用集中控制器件，提高了開關(guān)模塊控制的靈活性。

6、在一些實(shí)施例中，所述第一開關(guān)組包括第一開關(guān)和第二開關(guān)；

7、所述第一開關(guān)連接在所述功率模塊的正極端和所述儲能模塊的正極之間；

8、所述第二開關(guān)連接在所述功率模塊的負(fù)極端和所述儲能模塊的負(fù)極之間。

9、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，可以分別通過第一開關(guān)和第二開關(guān)控制功率模塊與儲能模塊連接，在解除功率模塊與儲能模塊電氣連接的同時，簡化了電路設(shè)計。

10、在一些實(shí)施例中，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)均包括負(fù)荷開關(guān)。

11、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，負(fù)荷開關(guān)可分?jǐn)嚯娏魍瑫r滿足電氣隔離，負(fù)荷開關(guān)的分?jǐn)嗨俣纫话隳苓_(dá)到數(shù)十毫秒級，響應(yīng)較快，而響應(yīng)速度和保護(hù)效果都小于儲能模塊中的熔斷器，因此起到后備保護(hù)、冗余保護(hù)的作用，在儲能模塊側(cè)熔斷器不能成功保護(hù)的情況下，對儲能模塊進(jìn)行保護(hù)。

12、在一些實(shí)施例中，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)均包括隔離開關(guān)。

13、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，隔離開關(guān)例如是隔離器、隔離刀閘，其中，隔離開關(guān)可以采用可分?jǐn)嘭?fù)荷電流的類型，能夠解除功率模塊與儲能模塊電氣連接；也可以采用不可分?jǐn)嘭?fù)荷電流的類型，則可以對功率模塊進(jìn)行調(diào)制，使得功率模塊與儲能模塊之間的電流為接近0(功率模塊的晶體管可能存在微弱漏電流，但能實(shí)現(xiàn)分?jǐn)嘭?fù)荷電流)，以實(shí)現(xiàn)電流分?jǐn)啵瑯幽軌蚪獬β誓K與儲能模塊電氣連接，實(shí)現(xiàn)可靠電氣隔離。

14、在一些實(shí)施例中，還包括用于分?jǐn)嘭?fù)荷電流的第二開關(guān)組，所述第二開關(guān)組與所述第一開關(guān)組連接。

15、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，在第一開關(guān)組中的隔離開關(guān)采用不可分?jǐn)嘭?fù)荷電流的類型時，將設(shè)置第二開關(guān)組來分?jǐn)嘭?fù)荷電流，從而解除功率模塊與儲能模塊電氣連接，實(shí)現(xiàn)可靠電氣隔離。

16、在一些實(shí)施例中，所述第二開關(guān)組包括固態(tài)斷路器，所述固態(tài)斷路器與所述第一開關(guān)或所述第二開關(guān)串聯(lián)。

17、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，為實(shí)現(xiàn)可靠隔離，采用固態(tài)斷路器和隔離開關(guān)配合，利用固態(tài)斷路器將回路電流降至接近0，分?jǐn)嘭?fù)荷電流，再利用隔離開關(guān)對系統(tǒng)進(jìn)行隔離，解除功率模塊與儲能模塊電氣連接，實(shí)現(xiàn)可靠電氣隔離。

18、在一些實(shí)施例中，所述第二開關(guān)組包括：

19、兩個斷路器，兩個所述斷路器分別與所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)串聯(lián)；或

20、兩個繼電器，兩個所述繼電器分別與所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)串聯(lián)；

21、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，為實(shí)現(xiàn)可靠隔離，采用斷路器或繼電器，與隔離開關(guān)配合，利用斷路器或繼電器切斷回路中的電流，再利用隔離開關(guān)的分?jǐn)?，解除功率模塊與儲能模塊的電氣連接，實(shí)現(xiàn)可靠的電氣隔離。

22、在一些實(shí)施例中，所述功率模塊作為所述第二開關(guān)組。

23、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，為實(shí)現(xiàn)可靠隔離，直接對功率模塊進(jìn)行調(diào)制使得儲能閥子模塊回路電流為接近0，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷電流分?jǐn)啵倮酶綦x開關(guān)對系統(tǒng)進(jìn)行隔離，解除功率模塊與儲能模塊電氣連接，此方案更簡單，且成本更低。

24、在一些實(shí)施例中，所述功率模塊包括第一開關(guān)元件以及并聯(lián)于所述第一開關(guān)元件的儲能元件，所述儲能元件通過所述開關(guān)模塊與所述儲能模塊并聯(lián)。

25、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，在將功率模塊接入儲能模塊時，可以先對儲能元件進(jìn)行充電，從而降低大電流對第一開關(guān)元件的沖擊，提高儲能閥子模塊的可靠性。

26、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，所述功率模塊包括半橋電路或者全橋電路。

27、通過采用上述方案，實(shí)現(xiàn)了對功率模塊的靈活配置，提高了儲能閥子模塊的設(shè)計的靈活性。

28、在一些實(shí)施例中，還包括控制器，所述控制器與所述功率模塊以及所述開關(guān)模塊連接，所述控制器用于輸出驅(qū)動信號和控制信號，所述驅(qū)動信號用于驅(qū)動所述功率模塊導(dǎo)通和關(guān)斷，所述控制信號用于控制所述開關(guān)模塊導(dǎo)通和關(guān)斷。

29、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，功率模塊以及開關(guān)模塊都可以采用控制器實(shí)現(xiàn)在線控制，實(shí)現(xiàn)儲能閥子模塊的智能化、自動化。

30、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種儲能閥，所述儲能閥包括儲如上述的儲能閥子模塊。

31、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，儲能閥中各儲能閥子模塊通過開關(guān)模塊可以將功率模塊與儲能模塊電氣隔離地斷開連接，使得功率模塊與儲能模塊電氣上解耦，在對儲能閥中的儲能模塊之外的部件檢修時，就不會存在漏電流，保障檢修人員的人身安全。同樣的，若在儲能閥的儲能模塊側(cè)發(fā)生非嚴(yán)重故障情況下，在儲能閥閉鎖的前提下采用開關(guān)模塊將儲能模塊從系統(tǒng)中分離，不影響整機(jī)安全運(yùn)行，提升系統(tǒng)可用率。

32、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種儲能站，所述儲能站包括如上述的儲能閥子模塊。

33、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中，儲能站中各儲能閥子模塊通過開關(guān)模塊可以將功率模塊與儲能模塊電氣隔離地斷開連接，使得功率模塊與儲能模塊電氣上解耦，在對儲能站中的儲能模塊之外的部件檢修時，就不會存在漏電流，保障檢修人員的人身安全。同樣的，若在儲能站的儲能模塊側(cè)發(fā)生非嚴(yán)重故障情況下，在儲能站閉鎖的前提下采用開關(guān)模塊將儲能模塊從系統(tǒng)中分離，不影響整機(jī)安全運(yùn)行，提升系統(tǒng)可用率。

34、上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術(shù)的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本技術(shù)的具體實(shí)施方式。