一種具有不間斷供電功能的混合逆變器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種具有不間斷供電功能的混合逆變器，其包括變換器、雙向變換器、雙向逆變器、母線、控制器、第一路開關(guān)、第二路開關(guān)；第一路開關(guān)、第二路開關(guān)的一端相接，兩路開關(guān)的另一端及兩路開關(guān)的中間引出一個端口，分別為第一端口、第二端口、第三端口，第一端口和混合逆變器主體的交流輸出連接，第二端口、第三端口分別用于和電網(wǎng)、負(fù)載連接；變換器一端接入光伏等新能源發(fā)電單元，另一端和母線連接，雙向變換器一端接入儲能單元，另一端和母線連接，雙向逆變器一端連接母線，另一端和第一端口連接。當(dāng)電網(wǎng)或混合逆變器中一個故障時，重要負(fù)荷仍然可以供電，實現(xiàn)不間斷供電。
【專利說明】—種具有不間斷供電功能的混合逆變器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種逆變器，尤其涉及一種具有不間斷供電功能的混合逆變器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)光伏功率并網(wǎng)，在電網(wǎng)故障斷開時，只能停機，無法離網(wǎng)供電，更無法實現(xiàn)重要負(fù)荷的UPS (Uninterrupted Power Supply)不間斷供電的需求。
[0003]目前，太陽能發(fā)電已經(jīng)取得大規(guī)模的應(yīng)用，太陽能發(fā)電在電網(wǎng)中的比重也日益提高。由于太陽能發(fā)電的間歇性和隨機性，對電網(wǎng)造成一定的沖擊。在太陽能大力發(fā)展的歐洲，已經(jīng)開始限制太陽能并網(wǎng)的最大功率，而且隨著太陽能發(fā)電成本的降低，光伏補貼價格也逐年下降。
[0004]因此帶有蓄電池的混合逆變器成為太陽能逆變器發(fā)展趨勢。
[0005]當(dāng)光伏組件的發(fā)電功率大于限定功率時，將多余的電能存儲在電池，待光伏組件功率下降時，電池再將存儲的能量并入電網(wǎng)，最大限度地發(fā)揮光伏組件的發(fā)電能力。
[0006]如果光伏補貼價格下降到讓用戶覺得并網(wǎng)不合算甚至虧本，則可以將光伏組件發(fā)出的電能除了供負(fù)載使用外，其余電能全部存儲在電池中，待夜間和陰雨天使用。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型提出混合逆變器結(jié)構(gòu)，在實現(xiàn)儲能和并網(wǎng)功能的同時，可以提供單獨的供電接口，實現(xiàn)重要負(fù)荷的不間斷供電需求。
[0008]本實用新型提供了一種具有不間斷供電功能的混合逆變器，其包括變換器、雙向變換器、母線、雙向逆變器、控制器、第一路開關(guān)、第二路開關(guān)；
[0009]第一路開關(guān)、第二路開關(guān)的一端相接，兩路開關(guān)的另一端及兩路開關(guān)的中間引出一個端口，分別為第一端口、第二端口、第三端口，第一端口和混合逆變器主體的交流輸出連接，第二端口、第三端口分別用于和電網(wǎng)、負(fù)載連接；
[0010]變換器一端接入新能源發(fā)電單元，另一端和母線連接，雙向變換器一端接入儲能單元，另一端和母線連接，雙向逆變器一端連接母線，另一端和第一端口連接；
[0011]控制器檢測并控制變換器、雙向變換器、雙向逆變器、母線、第一路開關(guān)、第二路開關(guān);
[0012]控制器通過控制變換器接納新能源發(fā)電單元的電力輸入，通過控制雙向變換器控制儲能單元的充、放電和保護，通過控制雙向逆變器控制交流電力的輸出和輸入，并維持母線功率平衡。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，第一路開關(guān)是由單個或多個開關(guān)串并聯(lián)組合而成。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，第二路開關(guān)是由單個或多個開關(guān)串并聯(lián)組合而成。[0015]作為本實用新型的進一步改進，第一路開關(guān)、第二路開關(guān)為機械開關(guān)或為可控的電力電子器件。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，第一路開關(guān)、第二路開關(guān)全部內(nèi)置在混合逆變器內(nèi)部，或放置在混合逆變器外部獨立成套，或部分在混合逆變器內(nèi)部，部分在混合逆變器外部。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，家用的混合逆變器中，重要的負(fù)荷接在第三端口。
[0018]作為本實用新型的進一步改進，混合逆變器的母線作為一個單獨的部分，和變換器、雙向變換器、雙向逆變器連接。
[0019]作為本實用新型的進一步改進，母線分散到變換器、雙向變換器、雙向逆變器中的一個或一個以上，使得變換器、雙向變換器、雙向逆變器原先和母線連接的端口直接相連。
[0020]本實用新型的有益效果是:
[0021]當(dāng)電網(wǎng)或混合逆變器中一個故障時，重要負(fù)荷仍然可以供電，實現(xiàn)不間斷供電。
[0022]家用的混合逆變器中，可讓一些重要的負(fù)荷，如照明、電腦等接在N3 口，則電網(wǎng)故障或逆變器故障時，可以實現(xiàn)不間斷供電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型一種具有不間斷供電功能的混合逆變器的應(yīng)用示意圖。
[0024]K為市電與逆變器之間的隔離配電開關(guān)。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0026]本實用新型在并網(wǎng)逆變器中引入儲能單元、雙向變換器、雙向逆變器和一個由K1、K2組成的開關(guān)網(wǎng)絡(luò)和對應(yīng)的控制器，該控制器可以控制開關(guān)K1、K2和混合逆變器的各個單元,如圖1所示。
[0027]控制器通過控制各個變換器，控制光伏能量的輸入、儲能單元的充、放電、電網(wǎng)能量的輸入與輸出、維持母線平衡和跟蹤負(fù)載功率變化。并檢測圖中變換器、雙向變換器、雙向逆變器的狀態(tài)，以及電網(wǎng)的電壓和電流(開關(guān)K和電網(wǎng)之間)，判斷電網(wǎng)和逆變器是否正
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[0028]當(dāng)控制器判斷電網(wǎng)正常、逆變器正常時，控制器通過控制信號(如繼電器干接點信號)，讓Κ1、Κ2都閉合，這樣混合逆變器和電網(wǎng)通過Κ1、Κ2交換電能，負(fù)載通過Kl和Κ2由電網(wǎng)或是逆變器供電；
[0029]當(dāng)控制器判斷電網(wǎng)故障，逆變器正常時，控制器通過控制信號讓Κ2迅速斷開，將電網(wǎng)與逆變器、負(fù)載隔離，同時Kl閉合，負(fù)載通過Kl由逆變器實現(xiàn)不間斷供電；
[0030]當(dāng)控制器判斷電網(wǎng)正常，逆變器異常時，控制器通過控制信號讓Kl迅速斷開，將逆變器與電網(wǎng)、負(fù)載隔離，同時Κ2閉合，負(fù)載通過Κ2由電網(wǎng)實現(xiàn)不間斷供電；
[0031]如果逆變器和控制器故障，由于Κ2接的是常閉觸點，而Kl為常開觸點，Κ2自動閉合，Kl自動斷開，隔離故障逆變器，負(fù)載由Κ2實現(xiàn)不間斷供電。
[0032]電網(wǎng)和逆變器其中之一故障時，只需要一個開關(guān)動作即可，且只需兩個開關(guān)，成本低。[0033] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有不間斷供電功能的混合逆變器，其特征在于:其包括變換器、雙向變換器、母線、雙向逆變器、控制器、第一路開關(guān)、第二路開關(guān)； 第一路開關(guān)、第二路開關(guān)的一端相接，兩路開關(guān)的另一端及兩路開關(guān)的中間引出一個端口，分別為第一端口、第二端口、第三端口，第一端口和混合逆變器主體的交流輸出連接，第二端口、第三端口分別用于和電網(wǎng)、負(fù)載連接； 變換器一端接入新能源發(fā)電單元，另一端和母線連接，雙向變換器一端接入儲能單元，另一端和母線連接，雙向逆變器一端連接母線，另一端和第一端口連接； 控制器檢測并控制變換器、雙向變換器、雙向逆變器、母線、第一路開關(guān)、第二路開關(guān)； 控制器通過控制變換器接納新能源發(fā)電單元的電力輸入，通過控制雙向變換器控制儲能單元的充、放電和保護，通過控制雙向逆變器控制交流電力的輸出和輸入，并維持母線功率平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有不間斷供電功能的混合逆變器，其特征在于:第一路開關(guān)是由單個或多個開關(guān)串并聯(lián)組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有不間斷供電功能的混合逆變器，其特征在于:第二路開關(guān)是由單個或多個開關(guān)串并聯(lián)組合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有不間斷供電功能的混合逆變器，其特征在于:第一路開關(guān)、第二路開關(guān)為機械開關(guān)或為可控的電力電子器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有不間斷供電功能的混合逆變器，其特征在于:第一路開關(guān)、第二路開關(guān)全部內(nèi)置在混合逆變器內(nèi)部，或放置在混合逆變器外部獨立成套，或部分在混合逆變器內(nèi)部，部分在混合逆變器外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有不間斷供電功能的混合逆變器，其特征在于:家用的混合逆變器中，重要的負(fù)荷接在第三端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有不間斷供電功能的混合逆變器，其特征在于:混合逆變器的母線作為一個單獨的部分，和變換器、雙向變換器、雙向逆變器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有不間斷供電功能的混合逆變器，其特征在于:母線分散到變換器、雙向變換器、雙向逆變器中的一個或一個以上，使得變換器、雙向變換器、雙向逆變器原先和母線連接的端口直接相連。
【文檔編號】H02J7/35GK203660631SQ201320793842
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】劉程宇, 溫志偉, 許小虎, 黃慧金 申請人:深圳科士達(dá)科技股份有限公司