本發(fā)明涉及電力電子，尤其涉及一種光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路。

背景技術(shù)：

1、光儲(chǔ)充一體機(jī)是一種將光伏發(fā)電、儲(chǔ)能和充電功能集成在一起的綜合性設(shè)備,主要應(yīng)用于智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)等中。現(xiàn)有的光儲(chǔ)充一體機(jī)在電池軟啟時(shí)具有局限性，例如有的通過繼電器串聯(lián)電阻實(shí)現(xiàn)電池軟啟動(dòng)，但在整個(gè)系統(tǒng)離網(wǎng)時(shí)無法實(shí)現(xiàn)黑啟動(dòng)；有的通過外部手動(dòng)開關(guān)串電阻實(shí)現(xiàn)黑啟動(dòng)，待控制系統(tǒng)上電初始化完成后判斷直流主接觸器前后電壓差閉合直流主接觸器，但控制系統(tǒng)初始化時(shí)輔源持續(xù)消耗能量，導(dǎo)致初始化時(shí)間內(nèi)外部手動(dòng)開關(guān)需持續(xù)按下，用戶體驗(yàn)感差，且該方案在交流軟啟后閉合直流主接觸器(即開機(jī))時(shí)因電容存在沖擊電流，容易損壞器件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

2、為此，本發(fā)明的目的在于提出一種光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，以解決開機(jī)時(shí)沖擊電流易損壞器件的問題。

3、為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出了一種光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，包括光伏裝置、儲(chǔ)能裝置、電網(wǎng)接入裝置、控制裝置和母線電容；所述母線電容同時(shí)與所述光伏裝置的輸出端、所述儲(chǔ)能裝置的輸出端和所述電網(wǎng)接入裝置的機(jī)側(cè)連接，所述電網(wǎng)接入裝置的網(wǎng)側(cè)連接交流電網(wǎng)；所述儲(chǔ)能裝置包括dcdc轉(zhuǎn)換模塊、電池開關(guān)模塊和電池模塊，所述dcdc轉(zhuǎn)換模塊包括輸入電容、第一開關(guān)管、與第一開關(guān)管并聯(lián)的第一二極管、第二開關(guān)管、與第二開關(guān)管并聯(lián)的第二二極管，所述輸入電容的第一端經(jīng)所述電池開關(guān)模塊與電池模塊正極連接，所述輸入電容的第二端與電池模塊負(fù)極連接，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的公共連接點(diǎn)連接所述輸入電容的第一端，所述第一二極管的陽(yáng)極和所述第二二極管的陰極構(gòu)成所述儲(chǔ)能裝置的輸出端，所述電池開關(guān)模塊包括并聯(lián)的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串聯(lián)的第一軟啟電阻和黑啟開關(guān)，所述第二支路包括啟動(dòng)開關(guān)；所述控制裝置包括主控制器；

4、當(dāng)所述光伏裝置工作且所述交流電網(wǎng)無電時(shí)，所述主控制器用于控制所述光伏裝置給所述母線電容充電，在所述母線電容充滿后控制所述第二開關(guān)管導(dǎo)通以給所述輸入電容充電，在所述輸入電容充滿后控制閉合啟動(dòng)開關(guān)。

5、在本發(fā)明提供的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路中，所述電網(wǎng)接入裝置包括逆變器和三個(gè)開關(guān)組，交流電網(wǎng)的三相分別經(jīng)對(duì)應(yīng)的開關(guān)組與所述逆變器連接，每個(gè)開關(guān)組包括第二軟啟電阻、第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)，所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)串聯(lián)，所述第三開關(guān)與所述第二軟啟電阻串聯(lián)后與所述第二開關(guān)并聯(lián)。

6、在本發(fā)明提供的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路中，當(dāng)所述交流電網(wǎng)有電時(shí)，所述主控制器還用于控制每個(gè)開關(guān)組中的第一開關(guān)和第三開關(guān)閉合以通過第二軟啟電阻給母線電容充電，在所述母線電容充滿后控制每個(gè)開關(guān)組中的第二開關(guān)閉合并控制第三開關(guān)斷開以完成交流軟啟，在交流軟啟完成后控制所述第二開關(guān)管導(dǎo)通以給所述輸入電容充電，在所述輸入電容充滿后控制閉合啟動(dòng)開關(guān)。

7、在本發(fā)明提供的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路中，所述控制裝置還包括啟動(dòng)開關(guān)控制電路，當(dāng)所述光伏裝置不工作且所述交流電網(wǎng)無電時(shí)，所述啟動(dòng)開關(guān)控制電路用于在所述黑啟開關(guān)閉合時(shí)監(jiān)測(cè)所述第一支路的兩端的電壓差，以在所述電壓差滿足要求時(shí)控制閉合啟動(dòng)開關(guān)閉合。

8、在本發(fā)明提供的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路中，所述啟動(dòng)開關(guān)控制電路包括運(yùn)放、比較器、第一分壓電阻、第二分壓電阻和第一保護(hù)電阻，所述運(yùn)放的兩個(gè)輸入端分別連接所述第一支路的兩端，所述運(yùn)放的輸出端連接所述比較器的負(fù)輸入端，所述第一分壓電阻和所述第二分壓電阻的公共連接點(diǎn)連接所述比較器的正輸入端，所述比較器的輸出端經(jīng)所述第一保護(hù)電阻與所述啟動(dòng)開關(guān)的控制端連接。

9、在本發(fā)明提供的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路中，所述啟動(dòng)開關(guān)控制電路還包括第三開關(guān)管，所述第三開關(guān)管的控制端與所述主控制器連接，所述第三開關(guān)管的輸出端與所述比較器的輸出端連接。

10、在本發(fā)明提供的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路中，當(dāng)出現(xiàn)故障或需下電關(guān)機(jī)時(shí)，所述主控制器向所述第三開關(guān)管的控制端輸送高電平，以控制所述啟動(dòng)開關(guān)斷開。

11、在本發(fā)明提供的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路中，所述啟動(dòng)開關(guān)采用接觸器。

12、在本發(fā)明提供的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路中，所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)采用繼電器。

13、在本發(fā)明提供的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路中，所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管采用mos管，所述第三開關(guān)管采用三極管。

14、本發(fā)明提供的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，包括光伏裝置、儲(chǔ)能裝置、電網(wǎng)接入裝置、控制裝置和母線電容；母線電容同時(shí)與光伏裝置的輸出端、儲(chǔ)能裝置的輸出端和電網(wǎng)接入裝置的機(jī)側(cè)連接，電網(wǎng)接入裝置的網(wǎng)側(cè)連接交流電網(wǎng)；儲(chǔ)能裝置包括dcdc轉(zhuǎn)換模塊、電池開關(guān)模塊和電池模塊，dcdc轉(zhuǎn)換模塊包括輸入電容、第一開關(guān)管、與第一開關(guān)管并聯(lián)的第一二極管、第二開關(guān)管、與第二開關(guān)管并聯(lián)的第二二極管，輸入電容的第一端經(jīng)電池開關(guān)模塊與電池模塊正極連接，輸入電容的第二端與電池模塊負(fù)極連接，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的公共連接點(diǎn)連接輸入電容的第一端，第一二極管的陽(yáng)極和第二二極管的陰極構(gòu)成儲(chǔ)能裝置的輸出端，電池開關(guān)模塊包括并聯(lián)的第一支路和第二支路，第一支路包括串聯(lián)的第一軟啟電阻和黑啟開關(guān)，第二支路包括啟動(dòng)開關(guān)；控制裝置包括主控制器；當(dāng)光伏裝置工作且交流電網(wǎng)無電時(shí)，主控制器用于控制光伏裝置給母線電容充電，在母線電容充滿后控制第二開關(guān)管導(dǎo)通以給輸入電容充電，在輸入電容充滿后控制閉合啟動(dòng)開關(guān)。在這種情況下，利用光伏裝置給母線電容充電至母線電容充滿從而完成軟啟，然后控制dcdc轉(zhuǎn)換模塊中的第二開關(guān)管導(dǎo)通給輸入電容充電，在輸入電容充滿后控制閉合啟動(dòng)開關(guān)，避免像現(xiàn)有技術(shù)那樣在軟啟完成后直接閉合電池模塊連接的開關(guān)導(dǎo)致產(chǎn)生沖擊電流，從而解決了開機(jī)時(shí)沖擊電流易損壞器件的問題。

15、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，其特征在于，包括光伏裝置、儲(chǔ)能裝置、電網(wǎng)接入裝置、控制裝置和母線電容；所述母線電容同時(shí)與所述光伏裝置的輸出端、所述儲(chǔ)能裝置的輸出端和所述電網(wǎng)接入裝置的機(jī)側(cè)連接，所述電網(wǎng)接入裝置的網(wǎng)側(cè)連接交流電網(wǎng)；所述儲(chǔ)能裝置包括dcdc轉(zhuǎn)換模塊、電池開關(guān)模塊和電池模塊，所述dcdc轉(zhuǎn)換模塊包括輸入電容、第一開關(guān)管、與第一開關(guān)管并聯(lián)的第一二極管、第二開關(guān)管、與第二開關(guān)管并聯(lián)的第二二極管，所述輸入電容的第一端經(jīng)所述電池開關(guān)模塊與電池模塊正極連接，所述輸入電容的第二端與電池模塊負(fù)極連接，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的公共連接點(diǎn)連接所述輸入電容的第一端，所述第一二極管的陽(yáng)極和所述第二二極管的陰極構(gòu)成所述儲(chǔ)能裝置的輸出端，所述電池開關(guān)模塊包括并聯(lián)的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串聯(lián)的第一軟啟電阻和黑啟開關(guān)，所述第二支路包括啟動(dòng)開關(guān)；所述控制裝置包括主控制器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，其特征在于，所述電網(wǎng)接入裝置包括逆變器和三個(gè)開關(guān)組，交流電網(wǎng)的三相分別經(jīng)對(duì)應(yīng)的開關(guān)組與所述逆變器連接，每個(gè)開關(guān)組包括第二軟啟電阻、第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)，所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)串聯(lián)，所述第三開關(guān)與所述第二軟啟電阻串聯(lián)后與所述第二開關(guān)并聯(lián)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，其特征在于，當(dāng)所述交流電網(wǎng)有電時(shí)，所述主控制器還用于控制每個(gè)開關(guān)組中的第一開關(guān)和第三開關(guān)閉合以通過第二軟啟電阻給母線電容充電，在所述母線電容充滿后控制每個(gè)開關(guān)組中的第二開關(guān)閉合并控制第三開關(guān)斷開以完成交流軟啟，在交流軟啟完成后控制所述第二開關(guān)管導(dǎo)通以給所述輸入電容充電，在所述輸入電容充滿后控制閉合啟動(dòng)開關(guān)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，其特征在于，所述控制裝置還包括啟動(dòng)開關(guān)控制電路，當(dāng)所述光伏裝置不工作且所述交流電網(wǎng)無電時(shí)，所述啟動(dòng)開關(guān)控制電路用于在所述黑啟開關(guān)閉合時(shí)監(jiān)測(cè)所述第一支路的兩端的電壓差，以在所述電壓差滿足要求時(shí)控制閉合啟動(dòng)開關(guān)閉合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，其特征在于，所述啟動(dòng)開關(guān)控制電路包括運(yùn)放、比較器、第一分壓電阻、第二分壓電阻和第一保護(hù)電阻，所述運(yùn)放的兩個(gè)輸入端分別連接所述第一支路的兩端，所述運(yùn)放的輸出端連接所述比較器的負(fù)輸入端，所述第一分壓電阻和所述第二分壓電阻的公共連接點(diǎn)連接所述比較器的正輸入端，所述比較器的輸出端經(jīng)所述第一保護(hù)電阻與所述啟動(dòng)開關(guān)的控制端連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，其特征在于，所述啟動(dòng)開關(guān)控制電路還包括第三開關(guān)管，所述第三開關(guān)管的控制端與所述主控制器連接，所述第三開關(guān)管的輸出端與所述比較器的輸出端連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，其特征在于，當(dāng)出現(xiàn)故障或需下電關(guān)機(jī)時(shí)，所述主控制器向所述第三開關(guān)管的控制端輸送高電平，以控制所述啟動(dòng)開關(guān)斷開。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，其特征在于，所述啟動(dòng)開關(guān)采用接觸器。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，其特征在于，所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)采用繼電器。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管采用mos管，所述第三開關(guān)管采用三極管。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種光儲(chǔ)充一體機(jī)黑啟動(dòng)及開關(guān)機(jī)電路，該系統(tǒng)包括光伏裝置、儲(chǔ)能裝置、電網(wǎng)接入裝置、控制裝置和母線電容；母線電容同時(shí)與光伏裝置、儲(chǔ)能裝置和電網(wǎng)接入裝置連接；儲(chǔ)能裝置包括DCDC轉(zhuǎn)換模塊和電池開關(guān)模塊，DCDC轉(zhuǎn)換模塊包括輸入電容、第一開關(guān)管及其并聯(lián)的第一二極管、第二開關(guān)管及其并聯(lián)的第二二極管，輸入電容的第一端連接電池開關(guān)模塊，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的公共連接點(diǎn)連接輸入電容的第一端，電池開關(guān)模塊包括啟動(dòng)開關(guān)；控制裝置包括主控制器；當(dāng)光伏裝置工作且交流電網(wǎng)無電時(shí)，主控制器用于控制光伏裝置給母線電容充電，在母線電容充滿后控制第二開關(guān)管導(dǎo)通以給輸入電容充電，在輸入電容充滿后控制閉合啟動(dòng)開關(guān)。

技術(shù)研發(fā)人員：肖卓名,葉靈通,鄭偉,席建武
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安奇點(diǎn)能源股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2