專利名稱:一種混合逆變器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種混合逆變器系統(tǒng)，母線電容組、雙向逆變器和多組開關(guān)串聯(lián)連接，母線電容組的輸入端分別連接新能源發(fā)電組件和雙向DC/DC變換器，雙向DC/DC變換器的另一端與儲能電池組連接，多組開關(guān)包括用于連接電網(wǎng)的第一組開關(guān)和用于連接負載的第二組開關(guān)，控制器用于根據(jù)偵測到的數(shù)據(jù)控制雙向DC/DC變換器和雙向逆變器的工作模式及控制第一組開關(guān)和第二組開關(guān)的通斷。本申請的混合逆變器系統(tǒng)可單獨工作于并網(wǎng)模式或離網(wǎng)模式，也可以根據(jù)電網(wǎng)情況自動在并離網(wǎng)模式之間無縫轉(zhuǎn)換。
【專利說明】
一種混合逆變器系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請涉及逆變器，尤其涉及一種混合逆變器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的光伏逆變器只能單獨工作于并網(wǎng)或離網(wǎng)模式，并網(wǎng)模式的逆變器在電網(wǎng)掉電時就會停機對能源和設備造成極大的浪費，離網(wǎng)逆變器由于只能把電量提供給負載無法將多余的電量輸送給電網(wǎng)，不能為用戶提供很好的增益而詬病。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種混合逆變器系統(tǒng)。
[0004]本申請要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案加以解決:
[0005]—種混合逆變器系統(tǒng)，包括雙向DC/DC變換器、母線電容組、雙向逆變器、控制器和多組開關(guān)，所述母線電容組、所述雙向逆變器和所述多組開關(guān)串聯(lián)連接，所述母線電容組的輸入端分別連接新能源發(fā)電組件和所述雙向DC/DC變換器，所述雙向DC/DC變換器的另一端與儲能電池組連接，所述多組開關(guān)包括用于連接電網(wǎng)的第一組開關(guān)和用于連接負載的第二組開關(guān)，所述控制器用于根據(jù)偵測到的數(shù)據(jù)控制所述雙向DC/DC變換器和所述雙向逆變器的工作模式及控制所述第一組開關(guān)和所述第二組開關(guān)的通斷。
[0006]所述雙向逆變器的工作模式包括并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式，在并網(wǎng)模式下，如果電網(wǎng)掉電，所述控制器發(fā)命令斷開所述第一組開關(guān)，所述雙向逆變器進入離網(wǎng)模式工作，如果電網(wǎng)電壓恢復，且滿足并網(wǎng)條件，所述控制器發(fā)命令閉合所述第一組開關(guān)，所述雙向逆變器進入并網(wǎng)模式工作。
[0007]還包括設置在所述新能源發(fā)電組件輸出端和所述母線電容組之間的保護裝置。
[0008]所述保護裝置包括空氣開關(guān)或保險絲。
[0009]所述雙向DC/DC變換器包括雙向DC/DC變換器拓樸或由升壓電路和降壓電路并聯(lián)組成。
[0010]所述第一組開關(guān)包括串聯(lián)連接的第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)分別包括斷路器、接觸器、繼電器、負荷開關(guān)和保險絲中的一種或多種。
[0011]所述第二組開關(guān)包括并聯(lián)連接的多路開關(guān)，所述控制器還用于在能源不足時根據(jù)預先設置的優(yōu)先級斷開優(yōu)先級低的開關(guān)。
[0012]所述新能源發(fā)電組件包括光伏組件和/或風能組件。
[0013]所述新能源發(fā)電組件為光伏組件，所述控制器還用于在光伏輸入側(cè)追蹤最大功率點，在輸入能量大于等于負載消耗的能量時，將多余的能量存儲到儲能電池組中，如果儲能電池組處于飽和狀態(tài)，在并網(wǎng)模式下，余電送至電網(wǎng)或根據(jù)負載量來調(diào)節(jié)光伏輸入的能量，在離網(wǎng)模式下，則關(guān)閉追蹤最大功率點功能，根據(jù)負載量來調(diào)節(jié)光伏輸入能量。
[0014]所述控制器還用于在輸入能量小于負載消耗的能量時，在并網(wǎng)模式下，通過儲能電池組或電網(wǎng)補充能量，如負載量發(fā)生變化，則調(diào)整儲能電池組補充的能量，穩(wěn)定從電網(wǎng)輸入的功率，在離網(wǎng)模式下，電池開啟放電功能，并根據(jù)負載量和光伏輸入的能量來動態(tài)調(diào)節(jié)儲能電池組的放電功率，達到能量平衡。
[0015]由于采用了以上技術(shù)方案，使本申請具備的有益效果在于:
[0016]在本申請的【具體實施方式】中，由于混合逆變器系統(tǒng)，包括用于連接電網(wǎng)的第一組開關(guān)和用于連接負載的第二組開關(guān)，控制器用于根據(jù)偵測到的數(shù)據(jù)控制雙向DC/DC變換器和雙向逆變器的工作模式及控制所述第一組開關(guān)和所述第二組開關(guān)的通斷，使得本申請的混合逆變器系統(tǒng)可單獨工作于并網(wǎng)模式或離網(wǎng)模式，也可以根據(jù)電網(wǎng)情況自動在并離網(wǎng)模式之間無縫轉(zhuǎn)換。
【附圖說明】

[0017]圖1為本申請的混合逆變器系統(tǒng)在一種實施方式中結(jié)構(gòu)示圖。
【具體實施方式】
[0018]下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本申請作進一步詳細說明。
[0019]如圖1所示，本申請的混合逆變器系統(tǒng)，其一種實施方式，包括雙向DC/DC變換器、母線電容組、雙向逆變器、控制器和多組開關(guān)。母線電容組、雙向逆變器和多組開關(guān)串聯(lián)連接，母線電容組的輸入端分別連接新能源發(fā)電組件和雙向DC/DC變換器，雙向DC/DC變換器的另一端與儲能電池組連接，多組開關(guān)包括第一組開關(guān)和第二組開關(guān)，第一組開關(guān)用于連接電網(wǎng)，第二組開關(guān)用于連接負載，控制器用于根據(jù)偵測到的數(shù)據(jù)控制雙向DC/DC變換器的工作模式和雙向逆變器的工作模式，控制第一組開關(guān)的通斷和第二組開關(guān)的通斷。雙向DC/DC變換器的工作模式包括充電模式和放電模式。
[0020]雙向逆變器的工作模式包括并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式，在并網(wǎng)模式下，如果電網(wǎng)掉電，控制器發(fā)命令斷開第一組開關(guān)，雙向逆變器進入離網(wǎng)模式工作，如果電網(wǎng)電壓恢復，且滿足并網(wǎng)條件，控制器發(fā)命令閉合第一組開關(guān)，雙向逆變器進入并網(wǎng)模式工作。
[0021]本申請的混合逆變器系統(tǒng)還可以包括設置在新能源發(fā)電組件和母線電容組之間的保護裝置。在一種實施方式中，保護裝置可以包括空氣開關(guān)或保險絲。
[0022]雙向DC/DC變換器可以包括雙向DC/DC變換器拓樸，或者雙向DC/DC變換器可以由升壓電路和降壓電路并聯(lián)組成。
[0023]第一組開關(guān)包括串聯(lián)連接的第一開關(guān)和第二開關(guān)，第一開關(guān)可以包括斷路器、接觸器、繼電器、負荷開關(guān)和保險絲中的一種或多種。第二開關(guān)也可以包括斷路器、接觸器、繼電器、負荷開關(guān)和保險絲中的一種或多種。在一種實施方式中，逆變器后可接開關(guān)K1、K2，K2在電路中處于常閉狀態(tài)，僅在維護時做斷開裝置和逆變器過流時起保護作用，Kl為并網(wǎng)控制接觸器，做并離網(wǎng)切換使用。
[0024]第二組開關(guān)可以包括并聯(lián)連接的多路開關(guān)，控制器還可以用于在能源不足時根據(jù)預先設置的優(yōu)先級斷開優(yōu)先級低的開關(guān)。在一種實施方式中，可在雙向逆變器的后級接開關(guān)Κ3、Κ4、Κ5，每一個開關(guān)后級接客戶端負載，在離網(wǎng)模式下，如果光伏和和電池的能量都不足以支持負載運行，或儲能電池組后備能量不足，控制器會按負載重要性順序斷開重要性低的負載，以保證重要負載的持續(xù)穩(wěn)定供電。在儲能電池組后備能量不足的情況下，根據(jù)負載優(yōu)先級順序，切斷不重要的負載，最大限度的保證了重要負載的供電。
[0025]本申請的混合逆變器系統(tǒng)，新能源發(fā)電組件包括光伏組件和/或風能組件。在一種實施方式中，新能源發(fā)電組件為光伏組件，控制器還可以用于在光伏輸入側(cè)追蹤最大功率點，在輸入能量大于等于負載消耗的能量時，將多余的能量存儲到儲能電池組中，如果儲能電池組處于飽和狀態(tài)，在并網(wǎng)模式下，余電送至電網(wǎng)或根據(jù)負載量來調(diào)節(jié)光伏輸入的能量，在離網(wǎng)模式下，則關(guān)閉追蹤最大功率點功能，根據(jù)負載量來調(diào)節(jié)光伏輸入能量?？刂破鬟€可以用于在輸入能量小于負載消耗的能量時，在并網(wǎng)模式下，通過儲能電池組或電網(wǎng)補充能量，如負載量發(fā)生變化，則調(diào)整儲能電池組補充的能量，穩(wěn)定從電網(wǎng)輸入的功率，在離網(wǎng)模式下，電池開啟放電功能，并根據(jù)負載量和光伏輸入的能量來動態(tài)調(diào)節(jié)儲能電池組的放電功率，達到能量平衡。
[0026]并網(wǎng)模式下，光伏輸入側(cè)追蹤最大功率點，這一路輸入能量與負載消耗的能量做比較，如果大于負載消耗的能量，則將雙向DC/DC變換器開啟為充電狀態(tài)，將多余的能量存儲到儲能電池組中，如果儲能電池組處于飽和狀態(tài)，那么余電送至電網(wǎng)。如果是自發(fā)自用系統(tǒng)，不充許向電網(wǎng)饋電的情況，則根據(jù)負載量來調(diào)節(jié)光伏輸入的能量。
[0027]并網(wǎng)模式下，光伏輸入側(cè)追蹤最大功率點，這一路輸入能量與負載消耗的能量做比較，如果小于負載消耗的能量，則將雙向DC/DC變換器開啟為放電狀態(tài)，通過儲能電池組和光伏組件共同給負載提供能量。如果光伏組件和儲能電池組提供的能量小于負載消耗的能量，則通過電網(wǎng)補充能量。如果光伏組件也沒有能量輸入，儲能電池組容量很小時，還可以將電網(wǎng)電壓通過雙向DC/DC變換器反向工作給母線充電，母線電壓再通過雙向DC/DC變換器開啟為充電狀態(tài)，給電池組充電。
[0028]并網(wǎng)模式下，如果電網(wǎng)掉電，控制器發(fā)命令斷開第一開關(guān)，雙向逆變器進入離網(wǎng)模式工作；同時會實時偵測電網(wǎng)電壓，如果電網(wǎng)電壓恢復，且滿足并網(wǎng)條件，控制器發(fā)命令閉合第一開關(guān)，逆變器進入并網(wǎng)模式工作。
[0029]離網(wǎng)模式下，光伏輸入側(cè)追蹤最大功率點，這一路輸入能量與負載消耗的能量做比較，如果大于負載消耗的能量，則將雙向DC/DC變換器開啟為充電狀態(tài)，將多余的能量存儲到儲能電池組中，如果儲能電池組處于飽和狀態(tài)，則關(guān)閉MPPT功能，根據(jù)負載量來調(diào)節(jié)光伏輸入能量，達到能量平衡。
[0030]離網(wǎng)模式下，光伏輸入側(cè)追蹤最大功率點，這一路輸入能量與負載消耗的能量做比較，如果小于負載消耗的能量，則將雙向DC/DC變換器開啟為放電狀態(tài)，并根據(jù)負載量和光伏輸入的能量來動態(tài)調(diào)節(jié)儲能電池組的放電功率，達到能量平衡
[0031]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本申請所作的進一步詳細說明，不能認定本申請的具體實施只局限于這些說明。對于本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
【主權(quán)項】
1.一種混合逆變器系統(tǒng)，其特征在于，包括雙向DC/DC變換器、母線電容組、雙向逆變器、控制器和多組開關(guān)，所述母線電容組、所述雙向逆變器和所述多組開關(guān)串聯(lián)連接，所述母線電容組的輸入端分別連接新能源發(fā)電組件和所述雙向DC/DC變換器，所述雙向DC/DC變換器的另一端與儲能電池組連接，所述多組開關(guān)包括用于連接電網(wǎng)的第一組開關(guān)和用于連接負載的第二組開關(guān)，所述控制器用于根據(jù)偵測到的數(shù)據(jù)控制所述雙向DC/DC變換器和所述雙向逆變器的工作模式及控制所述第一組開關(guān)和所述第二組開關(guān)的通斷。2.如權(quán)利要求1所述的混合逆變器系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向逆變器的工作模式包括并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式，在并網(wǎng)模式下，如果電網(wǎng)掉電，所述控制器發(fā)命令斷開所述第一組開關(guān)，所述雙向逆變器進入離網(wǎng)模式工作，如果電網(wǎng)電壓恢復，且滿足并網(wǎng)條件，所述控制器發(fā)命令閉合所述第一組開關(guān)，所述雙向逆變器進入并網(wǎng)模式工作。3.如權(quán)利要求1所述的混合逆變器系統(tǒng)，其特征在于，還包括設置在所述新能源發(fā)電組件輸出端和所述母線電容組之間的保護裝置。4.如權(quán)利要求3所述的混合逆變器系統(tǒng)，其特征在于，所述保護裝置包括空氣開關(guān)或保險絲。5.如權(quán)利要求1所述的混合逆變器系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向DC/DC變換器包括雙向DC/DC變換器拓樸或由升壓電路和降壓電路并聯(lián)組成。6.如權(quán)利要求1所述的混合逆變器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一組開關(guān)包括串聯(lián)連接的第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)分別包括斷路器、接觸器、繼電器、負荷開關(guān)和保險絲中的一種或多種。7.如權(quán)利要求6所述的混合逆變器系統(tǒng)，其特征在于，所述第二組開關(guān)包括并聯(lián)連接的多路開關(guān)，所述控制器還用于在能源不足時根據(jù)預先設置的優(yōu)先級斷開優(yōu)先級低的開關(guān)。8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的混合逆變器系統(tǒng)，其特征在于，所述新能源發(fā)電組件包括光伏組件和/或風能組件。9.如權(quán)利要求8所述的混合逆變器系統(tǒng)，其特征在于，所述新能源發(fā)電組件為光伏組件，所述控制器還用于在光伏輸入側(cè)追蹤最大功率點，在輸入能量大于等于負載消耗的能量時，將多余的能量存儲到儲能電池組中，如果儲能電池組處于飽和狀態(tài)，在并網(wǎng)模式下，余電送至電網(wǎng)或根據(jù)負載量來調(diào)節(jié)光伏輸入的能量，在離網(wǎng)模式下，則關(guān)閉追蹤最大功率點功能，根據(jù)負載量來調(diào)節(jié)光伏輸入能量。10.如權(quán)利要求9所述的混合逆變器系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還用于在輸入能量小于負載消耗的能量時，在并網(wǎng)模式下，通過儲能電池組或電網(wǎng)補充能量，如負載量發(fā)生變化，則調(diào)整儲能電池組補充的能量，穩(wěn)定從電網(wǎng)輸入的功率，在離網(wǎng)模式下，儲能電池組開啟放電功能，并根據(jù)負載量和光伏輸入的能量來動態(tài)調(diào)節(jié)儲能電池組的放電功率，達到能量平衡。
【文檔編號】H02J3/38GK205724930SQ201620348875
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】吳仕福, 邵長偉, 王麗芬, 周謙
【申請人】深圳中電長城能源有限公司