CN104901618A - 一种供电系统及供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种供电系统及供电方法，涉及光电领域，能够节省电池板正极或负极与直流电压源之间的引线成本。该供电系统包括电池板组串，与电池板组串连接的逆变器，以及与逆变器连接的变压器，供电系统还包括：电压控制器，电压控制器包括第一端子，第二端子和第三端子，第一端子与逆变器的第一输出端连接，第二端子与逆变器的第二输出端连接，第三端子与逆变器的第三输出端连接，电压控制器还包括：第一采样单元，与第一采样单元连接的控制单元，以及与第一采样单元和控制单元均连接的逆变单元。

Description

一种供电系统及供电方法
技术领域
本发明涉及光电领域，尤其涉及一种供电系统及供电方法。
背景技术
在光伏发电系统中，一般包括电池板，逆变器和变压器等装置，其中，电池板的正极和负极与逆变器的两个输入端连接，逆变器的三个输出端与变压器连接，且输出三相交流电。一般的，电池板分为P型电池板和N型电池板，对于P型电池板，其负极对地存在负电压时，对于N型电池板，其正极对地存在正电压时，都会引起电池板的输出功率衰减，这称为电池板的PID(potential induced degradation，电势诱导衰减)效应。
为了抑制电池板的PID效应，现有技术采用如图1所示的电路，在P型电池板组串的负极和地之间连接直流电压源，提高P型电池板组串的负极对地的负电压，或者，在N型电池板组串的正极和地之间连接直流电压源，降低N型电池板组串的正极对地的正电压，从而抑制电池板组串的PID效应。
采用上述方法控制电池板正极或负极的对地电压时，每一个电池板正极或负极都需要有一个引线，用于连接直流电压源，导致增加了引线成本，而且接线比较复杂。
发明内容
本发明实施例提供一种供电系统及供电方法，能够节省电池板正极或负极与直流电压源之间的引线成本。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种供电系统，包括电池板组串、逆变器和变压器，其中，所述逆变器的输入端与所述电池板组串的输出端连接，所述逆变器的输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输出端用于输出供电电压，其特征在于，所述供电系统还包括：电压控制器，
所述电压控制器包括：第一采样单元，与所述第一采样单元连接的控制单元，以及与所述第一采样单元和所述控制单元均连接的逆变单元；
所述电压控制器还包括：第一端子，第二端子和第三端子；
其中，所述第一端子的一端与所述逆变单元的第一输出端连接，所述第一端子的另一端与所述逆变器的第一输出端连接，所述第二端子的一端与所述逆变单元的第二输出端连接，所述第二端子的另一端与所述逆变器的第二输出端连接，所述第三端子的一端与所述逆变单元的第三输出端连接，所述第三端子的另一端与所述逆变器的第三输出端连接；
其中，所述逆变单元包括储能电路，与所述储能电路连接的主电路，以及与所述主电路连接的滤波电路；
所述第一采样单元，用于对所述逆变单元中所述储能电路中性点的初始电压进行采样；所述控制单元，用于根据所述初始电压和第一电压的差值，确定所述控制单元输出的脉冲宽度调制PWM信号的占空比，并根据所述PWM信号驱动所述逆变单元中所述主电路的各个开关管的导通与关闭，从而控制所述逆变单元通过所述滤波电路输出第一交流电压，所述第一电压为与所述逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压；所述逆变单元，用于在所述控制单元的控制下输出所述第一交流电压；
若所述第一交流电压的峰值幅度大于所述逆变器输出的第二交流电压的峰值幅度，则所述控制电路控制所述储能电路放电，降低所述逆变器交流侧中性点的电压；若所述第一交流电压的峰值幅度小于所述第二交流电压的峰值幅度，则所述控制电路控制所述储能电路充电，升高所述逆变器交流侧中性点的电压，所述逆变器交流侧为所述逆变器输出交流电压的一侧。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，
所述储能电路包括至少一个电容元件，所述电容元件直接接地，或者通过电感接地；或者通过电阻接地，或者通过二极管接地；所述主电路为三相逆变桥式电路，用于将第一直流电压转换为所述第一交流电压，所述第一直流电压为所述储能电路的电压；所述滤波电路用于输出所述第一交流电压。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，
所述储能电路包括两个电容元件，所述两个电容元件串联，且所述两个电容元件的中点直接接地，或者通过电感接地，或者通过电阻接地，或者通过二极管接地。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，
所述逆变器包括第二采样单元，以及与所述第二采样单元连接的第一通信单元，所述电压控制器还包括第二通信单元；
其中，所述第二采样单元用于对与所述逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压进行采样，所述第一通信单元，用于与所述电压控制器的所述第二通信单元进行通信，所述第二通信单元用于与所述逆变器的所述第一通信单元进行通信，获取与所述逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压。
结合第一方面，或者第一方面的第一种可能的实现方式，或者第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述逆变单元为两电平逆变电路，或者三电平逆变电路，或者多电平逆变电路。
结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述供电系统包括M个逆变器、M个电池板组串以及一个所述电压控制器，所述M个逆变器并联，且每一个逆变器的输入端与一个电池板组串的输出端连接，每一个逆变器的输出端与所述变压器的输入端连接，每一个逆变器的第一输出端与所述电压控制器的第一端子连接，每一个逆变器的第二输出端与所述电压控制器的第二端子连接，每一个逆变器的第三输出端与所述电压控制器的第三端子连接。
第二方面，本发明实施例提供一种供电方法，包括：
获取第一电压和初始电压，所述第一电压为与逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压，所述初始电压为电压控制器中逆变单元中性点的初始电压；
根据所述第一电压和所述初始电压，控制所述逆变单元输出第一交流电压；
若所述第一交流电压的峰值幅度大于所述逆变器输出的第二交流电压的峰值幅度，则控制所述逆变单元放电，降低所述逆变器交流侧中性点的电压；
若所述第一交流电压的峰值幅度小于所述第二交流电压的峰值幅度，则控制所述逆变单元充电，升高所述逆变器交流侧中性点的电压；
其中，所述逆变器交流侧为所述逆变器输出交流电压的一侧。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，若所述电池板组串为P型电池板组串，所述供电方法具体包括：
获取所述P型电池板组串的负极对地电压和所述逆变单元中性点的初始电压；
若所述P型电池板组串的负极对地电压小于零伏特，则根据所述初始电压和所述P型电池板组串的负极对地电压调节所述逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制所述逆变单元输出所述第一交流电压，所述第一交流电压的峰值幅度小于所述第二交流电压的峰值幅度，从而使所述逆变单元充电，升高所述逆变器交流侧中性点的电压，使得所述P型电池板组串的负极对地电压大于或者等于零伏特。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，若所述电池板组串为N型电池板组串，所述供电方法具体包括：
获取所述N型电池板组串的正极对地电压和所述逆变单元中性点的初始电压；
若所述N型电池板组串的正极对地电压大于零伏特，则根据所述初始电压和所述N型电池板组串的正极对地电压调节所述逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制所述逆变单元输出所述第一交流电压，所述第一交流电压的峰值幅度大于所述第二交流电压的峰值幅度，从而使得所述逆变单元放电，降低所述逆变器交流侧中性点的电压，使得所述N型电池板组串的正极对地电压小于或者等于零伏特。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述逆变器有M个、所述电池板组串也有M个，且所述M个逆变器并联，每一个逆变器的输入端与一个电池板组串连接，若所述电池板组串为P型电池板组串，所述供电方法具体包括：
获取所有所述P型电池板组串的负极对地电压和所述逆变单元中性点的初始电压；
若所有所述P型电池板组串的负极对地电压中的最小值小于零伏特，则根据所述初始电压和所述P型电池板组串的负极对地电压中的最小值调节所述逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制所述逆变单元输出所述第一交流电压，所述第一交流电压的峰值幅度小于所述第二交流电压的峰值幅度，从而使所述逆变单元充电，升高所述逆变器交流侧中性点的电压，使得所述P型电池板组串的负极对地电压中的最小值大于或者等于零伏特。
结合第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述逆变器有M个、所述电池板组串也有M个，且所述M个逆变器并联，每一个逆变器的输入端与一个电池板组串连接，若所述电池板组串为N型电池板组串，所述供电方法具体包括：
获取所有所述N型电池板组串的正极对地电压和所述逆变单元中性点的初始电压；
若所有所述N型电池板组串的正极对地电压中的最大值大于零伏特，则根据所述初始电压和所述N型电池板组串的正极对地电压中的最大值调节所述逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制所述逆变单元输出所述第一交流电压，所述第一交流电压的峰值幅度大于所述第二交流电压的峰值幅度，从而使所述逆变单元放电，降低所述逆变器交流侧中性点的电压，使得所述N型电池板组串的正极对地电压中的最大值小于或者等于零伏特。
本发明实施例提供的一种供电系统及供电方法，包括电池板组串、逆变器和变压器，其中，逆变器的输入端与电池板组串的输出端连接，逆变器的输出端与变压器的输入端连接，变压器的输出端用于输出供电电压，供电系统还包括：电压控制器，所述电压控制器包括：第一采样单元，与所述第一采样单元连接的控制单元，以及与所述第一采样单元和所述控制单元均连接的逆变单元；电压控制器还包括第一端子，第二端子和第三端子，第一端子的一端与逆变单元的第一输出端连接，第一端子的另一端与逆变器的第一输出端连接，第二端子的一端与逆变单元的第二输出端连接，第二端子的另一端与逆变器的第二输出端连接，第三端子的一端与逆变单元的第三输出端连接，第三端子的另一端与逆变器的第三输出端连接，其中，逆变单元包括储能电路，与储能电路连接的主电路，以及与主电路连接的滤波电路，第一采样单元，用于对逆变单元中储能电路中性点的初始电压进行采样；控制单元，用于根据初始电压和第一电压的差值，控制逆变单元中主电路的各个开关管的导通与关闭，使得逆变单元的滤波电路输出第一交流电压，第一电压为与逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压；逆变单元，用于在控制单元的控制下输出第一交流电压；若第一交流电压的峰值幅度大于逆变器输出的第二交流电压的峰值幅度，则控制电路控制储能电路放电，降低逆变器交流侧中性点的电压；若第一交流电压的峰值幅度小于第二交流电压的峰值幅度，则控制电路控制储能电路充电，升高逆变器交流侧中性点的电压，逆变器交流侧为逆变器输出交流电压的一侧。由于在现有技术中，每一个电池板的正极或负极都需要有一个引线，与直流电压源连接，操作比较困难，而本发明提供的方案不需要在电池板的正极或负极增加引线，能够节省设备之间的引线成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中抑制电池板PID效应的电路结构的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种供电系统的示意图一；
图3为本发明实施例提供的逆变单元的电路图一；
图4为本发明实施例提供的一种供电系统示意图二；
图5为本发明实施例提供的一种供电系统的等效电路图；
图6为本发明实施例提供的逆变单元的电路图二；
图7为本发明实施例提供的逆变单元的电路图三；
图8为本发明实施例提供的逆变单元的电路图四；
图9为本发明实施例提供的一种供电系统的示意图三；
图10为本发明实施例提供的一种供电方法的流程示意图一；
图11为本发明实施例提供的一种供电方法的流程示意图二；
图12为本发明实施例提供的一种供电方法的流程示意图三；
图13为本发明实施例提供的一种供电方法的流程示意图四。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种供电系统，如图2所示，该供电系统包括电池板组串10，与电池板组串10连接的逆变器20，以及与逆变器20连接的变压器30，其中，电池板组串10通过电池板组串10的正极a和负极b将直流电压输出至逆变器20，逆变器20将直流电压转换为交流电压，并将交流电压通过逆变器20的交流电压输出端输出至变压器30。
电压控制器40包括：第一端子401，第二端子402，第三端子403，第一采样单元404，与第一采样单元404连接的控制单元405，以及与第一采样单元404和控制单元405均连接的406逆变单元。
第一端子401的一端与逆变单元的第一输出端连接，第一端子401的另一端与逆变器的第一输出端201连接，第二端子402的一端与逆变单元的第二输出端连接，第二端子402的另一端与逆变器的第二输出端202连接，第三端子403的一端与逆变单元的第三输出端连接，第三端子403的另一端与逆变器的第三输出端203连接。当电压控制器40通过逆变单元中的储能电路放电时，电压控制器40通过第一端子401、第二端子402和第三端子403将电能输出至逆变器交流侧(即逆变器输出交流电压的一侧)；当电压控制器40从逆变器交流侧对逆变单元中的储能电路充电时，电压控制器40通过第一端子401、第二端子402和第三端子403接收逆变器交流侧输入的电能。
逆变单元406可以为两电平逆变电路，三电平逆变电路，或者多电平逆变电路，以逆变单元406为两电平逆变电路为例进行说明：如图3所示，逆变单元406包括：储能电路406a，主电路406b和滤波电路406c，其中，主电路的输入端与储能电路的输出端连接，主电路的输出端与滤波电路的输入端连接。
电压控制器40还包括：第一采样单元404，用于对逆变单元中储能电路中性点的初始电压进行采样；与第一采样单元404连接的控制单元405，用于根据初始电压和第一电压的差值，确定控制单元输出的PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)信号的占空比，并根据PWM信号驱动逆变单元中主电路的各个开关管的导通与关闭，从而控制逆变单元通过滤波电路输出第一交流电压，第一电压为与逆变器20输入端连接的电池板组串10的对地电压；与控制单元405和第一采样单元404均连接的逆变单元406，用于在控制单元405的控制下输出第一交流电压，若第一交流电压的峰值幅度大于逆变器输出的第二交流电压的峰值幅度，则储能电路进行放电，降低逆变器交流侧中性点的电压；若第一交流电压的峰值幅度小于第二交流电压的峰值幅度，则储能电路进行充电，升高逆变器交流侧中性点的电压，逆变器交流侧为逆变器输出交流电压的一侧。
其中，主电路的输入端与储能电路的输出端连接，主电路的输出端与滤波电路的输入端连接。其中，储能电路406a包括至少一个电容元件，用于通过充电和放电的过程与逆变器交流侧(即逆变器20的交流电压输出端)进行能量交换，至少一个电容元件可以直接接地，或者通过电感接地；或者通过电阻接地，或者通过二极管接地，本发明对此不做限制；主电路406b为三相逆变桥式电路，包括多个功率管，用于在控制单元405产生的PWM(pulse-width modulation，脉宽调制)信号的驱动下进行导通与关闭，在电容元件放电的过程中，将电容元件上的电压转换为交流电压；滤波电路406c用于将主电路406b产生的交流电压进行整流滤波后输出第一交流电压。
进一步的，如图4所示，本发明实施例提供的供电系统中，逆变器20包括第二采样单元204，用于对与逆变器20输入端连接的电池板组串10的对地电压进行采样；逆变器20还包括：与第二采样单元204连接的第一通信单元205，用于与电压控制器40进行通信。具体的，第一通信单元205用于与电压控制器40中的第二通信单元407进行通信，将第二采样单元204采样得到的电池板组串10的对地电压传送给电压控制器40的第二通信单元407。
电压控制器40还包括第二通信单元407，用于与逆变器20的第一通信单元205进行通信，获取与逆变器20输入端连接的电池板组串10的对地电压。
第一通信单元205和第二通信单元407可以采用PLC(power linecommunication，电力载波通信)、无线或RS485等通信方式进行通信，本发明对此不做限制。
示例性的，逆变单元406为两电平逆变电路时，供电系统的电路图如图4所示。具体的，逆变单元406通过输出第一交流电压调节逆变器交流侧中性点的电压的过程为：
主电路406b中包括六个功率管，该六个功率管组成三相逆变桥式电路，其中，S1和S2互补导通，输出交流电压Uao，S3和S4互补导通，输出交流电压Ubo，S5和S6互补导通，输出交流电压Uco，具体的，
Uao、Ubo和Uco为正弦波形式的交流电压。当逆变单元406输出的交流电压Uao与逆变器20输出的交流电压Ua，逆变单元406输出的交流电压Ubo与逆变器20输出的交流电压Ub，逆变单元406输出的交流电压Uco与逆变器20输出的交流电压Uc的幅值、频率和相位都对应相同时，供电系统处于稳定状态，其等效电路如图5所示。通过改变Uao、Ubo和Uco的幅值即可以使储能电路406a中的能量与逆变器交流侧的能量进行倒换，又因为储能电路406a中的电容的负极接地，因此改变储能电路中电容的电压，可以改变逆变器交流侧中性点的电压。
需要说明的是，第二通信单元407中可以集成PLC通讯装置，该PLC通讯装置与供电系统中的逆变器20连接，第二通信单元407通过载波调制电路与逆变器20中的第一通信单元205中的PLC通讯装置通信，读取与逆变器20的两个输入端连接的电池板组串10的对地电压。以电池板组串10为P型电池板为例，第二通信单元407通过第一通信单元205读取到的电池板组串10的负极对地电压(即P型电池板负极对地电压)为-400伏特，第一采样单元404对逆变单元406中性点的初始电压(储能电路406a中电容C1两端电压的一半)进行采样的采样结果为-300伏特，则控制单元405根据初始电压与第二通信单元407读取的电池板组串10的对地电压的差值(此处差值为100伏特，即-300减去-400为100伏特)控制PWM信号，使得逆变单元406的输出电压(即第一交流电压)Uao、Ubo和Uco的幅度减小，从而逆变器交流侧的能量流向电压控制器40，为储能电路406a充电，电容C1两端压差增大，当为电容C1两端充电至-400伏特时，控制单元405控制PWM信号，使得电压控制器40与逆变器交流侧能量达到平衡，保持在稳定状态。需要说明的是，在一个供电系统稳定的状态下，逆变器交流侧中性点的电压与储能电路406中电容中点的电压是相同的，且电池板组串的中点电压与逆变器交流侧中性点的电压也是相同的。因此，上述过程最终将逆变器交流侧中性点的电压从-300伏特升高到-400伏特，从而使得P型电池板的负极对地电压从-400伏特升高到0伏特，抑制了P型电池板的PID效应。
需要解释的是，在一般的供电系统中，电网中性点的电压和逆变器交流侧中性点的电压以及电池板组串中性点的电压是相同的，所谓中性点是指在供电系统中所有电压值的基准点，示例性的，当电网供电电压为220伏特的交流电压时，该220伏特的交流电压的基准点为大地，即一般情况下，供电系统的中性点为大地，且中性点电压为0伏特。
进一步的，在一般的供电系统中，假设P型电池板组串正极和负极之间的直流电压为800伏特，由于在该供电系统中，中性点电压为0伏特，所以P型电池板组串的正极电压为400伏特，负极电压为-400伏特，从而电池板组串的负极对地存在-400伏特的负电压，会引起电池板组串的功率衰减。
又进一步的，在本发明实施例提供的供电系统中，加入了电压控制器，当本发明实施例提供的供电系统开始运行之后，首先对电压控制器中的储能电路进行充电，使得逆变单元输出的第一交流电压与逆变器输出的第二交流电压相同(包括幅度、相位和频率都相同)。一般的，储能电路的电压值为电网供电电压峰值幅度的两倍左右，则假设储能电路中电容两端的电压为-500伏特时，供电系统达到稳定状态。由于储能电路中性点的电压为储能电路中电容总电压的一半，所以，储能电路中性点的电压为-250伏特。
在上述情况下，对P型电池板组串的对地电压进行补偿。示例性的，控制单元根据初始电压-250伏特和第一电压-400伏特的差值150伏特，确定控制单元输出的PWM信号的占空比，使用该PWM信号驱动逆变单元中主电路的各个开关管的导通与关闭，使得逆变单元通过滤波电路输出第一交流电压的幅度减小，从而逆变器交流侧的能量流向电压控制器，为逆变单元中的储能电路进行充电，直至储能电路中性点电压从-250伏特升高到-400伏特(即储能电路中电容两端的电压为-800伏特)时，控制单元调整PWM信号的占空比，使得第一交流电压的幅度值与储能电路电压的幅度值相同，此时，逆变器交流侧中性点的电压为-400伏特，逆变器交流侧的功率与电压控制器输出的功率达到平衡。
需要补充的是，电压控制器中储能电路中性点的电压升高至-400伏特等价于供电系统中性点的电压和逆变器交流侧中性点的电压以及P型电池板组串中性点的电压都同步升高至-400伏特，从而P型电池板组串负极对地电压升高为零，减少P电池板的功率消耗。
需要说明的是，若电池板为P型电池板，则电压控制器输出的第一交流电压调节逆变器交流侧中性点的电压，使得P型电池板的负极对地电压大于或者等于零伏；若电池板为N型电池板，则电压控制器输出的第一交流电压调节逆变器交流侧中性点的电压，使得N型电池板的正极对地电压小于或等于零伏。
又示例性的，逆变单元406中的储能电路406a还可以为如图6所示的电路，包括两个电容元件C1和C2，其中，C1和C2串联，C2通过电阻R接地，或者通过二极管接地。
对于降低N型电池板的正极对地的正电压，其原理与降低P型电池板的负极对地的负电压相同，在此不再赘述。示例性的，当本发明实施例中所述的供电系统的电池板组串为N型电池板组串时，逆变单元406可以为如图7所示的结构，其中，储能电路406a中电容元件的正极接地，具体的，电容元件的正极直接接地，或者通过电阻接地，或者通过电感接地，或者通过二极管接地，本发明对此不做限制。
如图8所示，本发明实施例提供的供电系统中，其逆变单元406还可以为三电平逆变电路。其中，C1和C2的中点通过电阻R接地，C1和C2的中点通过电阻R接地后，如果电池板为P型电池板，通过控制电路的控制，使得C1两端的电压小于C2两端的电压，则C1两端的电压与C2两端的电压的差值即为P型电池板的负极对地电压；如果电池板为N型电池板，通过控制电路的控制，使得C1两端的电压大于C2两端的电压，则C1两端的电压与C2两端的电压的差值即为N型电池板的正极对地电压。即该电路既可以抑制P型电池板的PID效应，也可以抑制N型电池板的PID效应，只需控制该电路工作在两种不同的模式。
又示例性的，逆变单元406中的储能电路406a还可以包括多个电容元件，该多个电容元件的作用与本发明实施例中的一个电容元件，或者两个电容元件的作用相同。本发明对此不做限制。
本发明实施例还提供了另外一种供电系统，如图9所示，该系统包括M个逆变器20、M个电池板组串10以及一个电压控制器40，M个逆变器并联，且每一个逆变器的输入端与一个电池板组串连接，每一个逆变器的交流电压输出端与电压控制器的交流电压输出端连接。
在这种具有多个电池板和多个逆变器的场景下，电压控制器的第二通信单元407与多个逆变器20的第一通信单元205进行通信，读取第二采样单元204采样得到的与每一个逆变器20的输入端连接的电池板组串10的对地电压；控制单元405根据多个电池板组串10的对地电压和初始电压(即逆变单元中性点的初始电压，由第一采样单元进行采样得到)控制逆变单元406输出第一交流电压，第一交流电压用于控制逆变器交流侧中性点的电压，使得每一个P型电池板的负极对地电压大于或者等于零伏，或者使得每一个N型电池板的正极对地电压小于或者等于零伏。
本发明实施例还提供了一种供电方法，应用于上述的供电系统中，包括：若电池板组串为P型电池板组串，则电压控制器输出的第一交流电压调节逆变器交流电压输出端的中性点的电压，使得P型电池板组串的负极对地电压大于或者等于零伏特；若电池板组串为N型电池板组串，则电压控制器输出的第一交流电压调节逆变器交流电压输出端的中性点的电压，使得N型电池板组串的正极对地电压小于或者等于零伏特。
具体的，如图10所示，若电池板组串为P型电池板组串，则该供电方法包括：
S101、获取P型电池板组串的负极对地电压和逆变单元中性点的初始电压。
P型电池板组串的负极对地电压为逆变器中的采样单元采样所得，所述逆变单元的厨师电压为电压控制器中的采样单元采样所得。
S102、若P型电池板组串的负极对地电压小于零伏特，则根据初始电压和P型电池板组串的负极对地电压调节逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制逆变单元输出第一交流电压。
若第一交流电压的峰值幅度大于逆变器输出的第二交流电压的峰值幅度，则控制电路控制储能电路放电，降低逆变器交流侧中性点的电压；若第一交流电压的峰值幅度小于第二交流电压的峰值幅度，则控制电路控制储能电路充电，升高逆变器交流侧中性点的电压，逆变器交流侧为逆变器输出交流电压的一侧。
又具体的，如图11所示，若电池板组串为N型电池板组串，则该供电方法包括：
S201、获取N型电池板组串的正极对地电压和逆变单元中性点的初始电压。
N型电池板组串的正极对地电压为逆变器中的采样单元采样所得，所述初始电压为电压控制器中的采样单元采样所得。
S202、若N型电池板组串的正极对地电压大于零伏特，则根据初始电压和N型电池板组串的正极对地电压调节逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制逆变单元输出第一交流电压。
第一交流电压的峰值幅度大于第二交流电压的峰值幅度，从而使逆变单元放电，降低逆变器交流侧中性点的电压，使得N型电池板组串的正极对地电压小于或者等于零伏特。
当供电系统包括并联的多个逆变器，每一个逆变器的输入端与一个电池板组串连接，电压控制器的交流电压输出端分别与每一个逆变器的交流电压输出端对应连接时，该供电系统的供电方法如下：
若电池板组串为P型电池板组串，则逆变单元输出的第一交流电压调节逆变器交流电压输出端的中性点的电压，如图12所示，该供电方法具体包括：
S301、获取所有P型电池板组串的负极对地电压和逆变单元中性点的初始电压。
所有P型电池板组串的负极对地电压为逆变器中的采样单元采样所得，所述初始电压由电压控制器中的采样单元采样所得。
S302、若所有P型电池板组串的负极对地电压中的最小值小于零伏特，则根据初始电压和P型电池板组串的负极对地电压中的最小值调节逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制逆变单元输出第一交流电压。
第一交流电压的峰值幅度小于第二交流电压的峰值幅度，从而使逆变单元充电，升高逆变器交流侧中性点的电压，使得P型电池板组串的负极对地电压中的最小值大于或者等于零伏特。
若电池板组串为N型电池板组串，则逆变单元输出的第一交流电压调节逆变器交流电压输出端的中性点的电压，如图13所示，该供电方法具体包括：
S401、获取所有N型电池板组串的正极对地电压和逆变单元中性点的初始电压。
所有N型电池板组串的正极对地电压为逆变器中的采样单元采样所得，所述初始电压由电压控制器的采样单元采样所得。
S402、若所有N型电池板组串的正极对地电压中的最大值大于零伏特，则根据初始电压和N型电池板组串的正极对地电压中的最大值调节逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制逆变单元输出第一交流电压。
第一交流电压的峰值幅度大于第二交流电压的峰值幅度，从而使逆变单元放电，降低逆变器交流侧中性点的电压，使得N型电池板组串的正极对地电压中的最大值小于或者等于零伏特。
示例性的，假设电池板组串有3个，分别为电池板组串1、电池板组串2和电池板组串3，且3个电池板组串均为P型电池板，且电池板组串1的负极对地电压为-500伏特，电池板组串2的负极对地电压为-400伏特，电池板组串3的负极对地电压为-300伏特，则逆变器20的第二采样单元204对与其连接的电池板组串的负极对地电压进行采样，电压控制器40通过第二通信单元407与逆变器20的第一通信单元205进行通信，获取到3个电池板组串的负极对地电压，控制单元405将根据这3个P型电池板的负极对地电压中的最小电压值-500伏特，以及第一采样单元404对初始电压的采样值，控制逆变单元406输出的第一交流电压，升高逆变器交流侧中性点电压为-500伏特，对这3个P型电池板的负极对地电压进行最佳的补偿，以使得这3个P型电池板的负极对地电压都至少等于零伏特。
本发明实施例提供的一种供电系统及供电方法，包括电池板组串、逆变器和变压器，其中，逆变器的输入端与电池板组串的输出端连接，逆变器的输出端与变压器的输入端连接，变压器的输出端用于输出供电电压，供电系统还包括：电压控制器，所述电压控制器包括：第一采样单元，与所述第一采样单元连接的控制单元，以及与所述第一采样单元和所述控制单元均连接的逆变单元；电压控制器还包括第一端子，第二端子和第三端子，第一端子的一端与逆变单元的第一输出端连接，第一端子的另一端与逆变器的第一输出端连接，第二端子的一端与逆变单元的第二输出端连接，第二端子的另一端与逆变器的第二输出端连接，第三端子的一端与逆变单元的第三输出端连接，第三端子的另一端与逆变器的第三输出端连接，其中，逆变单元包括储能电路，与储能电路连接的主电路，以及与主电路连接的滤波电路，第一采样单元，用于对逆变单元中储能电路中性点的初始电压进行采样；控制单元，用于根据初始电压和第一电压，控制逆变单元中主电路的各个开关管的导通与关闭，使得逆变单元的滤波电路输出第一交流电压，第一电压为与逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压；逆变单元，用于在控制单元的控制下输出第一交流电压，若第一交流电压的峰值幅度大于逆变器输出的第二交流电压的峰值幅度，则控制电路控制储能电路放电，降低逆变器交流侧中性点的电压；若第一交流电压的峰值幅度小于第二交流电压的峰值幅度，则控制电路控制储能电路充电，升高逆变器交流侧中性点的电压，逆变器交流侧为逆变器输出交流电压的一侧。由于在现有技术中，每一个电池板的正极或负极都需要有一个引线，与直流电压源连接，操作比较困难，而本发明提供的方案不需要在电池板的正极或负极增加引线，能够节省设备之间的引线成本。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种供电系统，包括电池板组串、逆变器和变压器，其中，所述逆变器的输入端与所述电池板组串的输出端连接，所述逆变器的输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输出端用于输出供电电压，其特征在于，所述供电系统还包括：电压控制器，
所述电压控制器包括：第一采样单元，与所述第一采样单元连接的控制单元，以及与所述第一采样单元和所述控制单元均连接的逆变单元；
所述电压控制器还包括：第一端子，第二端子和第三端子；
其中，所述第一端子的一端与所述逆变单元的第一输出端连接，所述第一端子的另一端与所述逆变器的第一输出端连接，所述第二端子的一端与所述逆变单元的第二输出端连接，所述第二端子的另一端与所述逆变器的第二输出端连接，所述第三端子的一端与所述逆变单元的第三输出端连接，所述第三端子的另一端与所述逆变器的第三输出端连接；
其中，所述逆变单元包括储能电路，与所述储能电路连接的主电路，以及与所述主电路连接的滤波电路；
所述第一采样单元，用于对所述逆变单元中所述储能电路中性点的初始电压进行采样；所述控制单元，用于根据所述初始电压和第一电压的差值，确定所述控制单元输出的脉冲宽度调制PWM信号的占空比，并根据所述PWM信号驱动所述逆变单元中所述主电路的各个开关管的导通与关闭，从而控制所述逆变单元通过所述滤波电路输出第一交流电压，所述第一电压为与所述逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压；所述逆变单元，用于在所述控制单元的控制下输出所述第一交流电压；
若所述第一交流电压的峰值幅度大于所述逆变器输出的第二交流电压的峰值幅度，则所述控制电路控制所述储能电路放电，降低所述逆变器交流侧中性点的电压；若所述第一交流电压的峰值幅度小于所述第二交流电压的峰值幅度，则所述控制电路控制所述储能电路充电，升高所述逆变器交流侧中性点的电压，所述逆变器交流侧为所述逆变器输出交流电压的一侧。
2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，
所述储能电路包括至少一个电容元件，所述电容元件直接接地，或者通过电感接地，或者通过电阻接地，或者通过二极管接地；所述主电路为三相逆变桥式电路，用于将第一直流电压转换为所述第一交流电压，所述第一直流电压为所述储能电路的电压；所述滤波电路用于输出所述第一交流电压。
3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述储能电路包括两个电容元件，所述两个电容元件串联，且所述两个电容元件的中点直接接地，或者通过电感接地，或者通过电阻接地，或者通过二极管接地。
4.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，
所述逆变器包括第二采样单元，以及与所述第二采样单元连接的第一通信单元，所述电压控制器还包括第二通信单元；
其中，所述第二采样单元用于对与所述逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压进行采样，所述第一通信单元，用于与所述电压控制器的所述第二通信单元进行通信，所述第二通信单元用于与所述逆变器的所述第一通信单元进行通信，获取与所述逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压。
5.根据权利要求1-3任一项所述的供电系统，其特征在于，
所述逆变单元为两电平逆变电路，或者三电平逆变电路，或者多电平逆变电路。
6.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述供电系统包括M个逆变器、M个电池板组串以及一个所述电压控制器，所述M个逆变器并联，且每一个逆变器的输入端与一个电池板组串的输出端连接，每一个逆变器的输出端与所述变压器的输入端连接，每一个逆变器的第一输出端与所述电压控制器的第一端子连接，每一个逆变器的第二输出端与所述电压控制器的第二端子连接，每一个逆变器的第三输出端与所述电压控制器的第三端子连接。
7.一种供电方法，其特征在于，包括：
获取第一电压和初始电压，所述第一电压为与逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压，所述初始电压为电压控制器中逆变单元中性点的初始电压；
根据所述第一电压和所述初始电压，控制所述逆变单元输出第一交流电压；
若所述第一交流电压的峰值幅度大于所述逆变器输出的第二交流电压的峰值幅度，则控制所述逆变单元放电，降低所述逆变器交流侧中性点的电压；
若所述第一交流电压的峰值幅度小于所述第二交流电压的峰值幅度，则控制所述逆变单元充电，升高所述逆变器交流侧中性点的电压；
其中，所述逆变器交流侧为所述逆变器输出交流电压的一侧。
8.根据权利要求7所述的供电方法，其特征在于，若电池板组串为P型电池板组串，所述供电方法具体包括：
获取所述P型电池板组串的负极对地电压和所述逆变单元中性点的初始电压；
若所述P型电池板组串的负极对地电压小于零伏特，则根据所述初始电压和所述P型电池板组串的负极对地电压调节所述逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制所述逆变单元输出所述第一交流电压，所述第一交流电压的峰值幅度小于所述第二交流电压的峰值幅度，从而使所述逆变单元充电，升高所述逆变器交流侧中性点的电压，使得所述P型电池板组串的负极对地电压大于或者等于零伏特。
9.根据权利要求7所述的供电方法，其特征在于，若所述电池板组串为N型电池板组串，所述供电方法具体包括：
获取所述N型电池板组串的正极对地电压和所述逆变单元中性点的初始电压；
若所述N型电池板组串的正极对地电压大于零伏特，则根据所述初始电压和所述N型电池板组串的正极对地电压调节所述逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制所述逆变单元输出所述第一交流电压，所述第一交流电压的峰值幅度大于所述第二交流电压的峰值幅度，从而使所述逆变单元放电，降低所述逆变器交流侧中性点的电压，使得所述N型电池板组串的正极对地电压小于或者等于零伏特。
10.根据权利要求7所述的供电方法，其特征在于，所述逆变器有M个、所述电池板组串也有M个，且所述M个逆变器并联，每一个逆变器的输入端与一个电池板组串连接，若电池板组串为P型电池板组串，所述供电方法具体包括：
获取所有所述P型电池板组串的负极对地电压和所述逆变单元中性点的初始电压；
若所有所述P型电池板组串的负极对地电压中的最小值小于零伏特，则根据所述初始电压和所有所述P型电池板组串的负极对地电压中的最小值调节所述逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制所述逆变单元输出所述第一交流电压，所述第一交流电压的峰值幅度小于所述第二交流电压的峰值幅度，从而使所述逆变单元充电，升高所述逆变器交流侧中性点的电压，使得所述P型电池板组串的负极对地电压中的最小值大于或者等于零伏特。
11.根据权利要求7所述的供电方法，其特征在于，所述逆变器有M个、所述电池板组串也有M个，且所述M个逆变器并联，每一个逆变器的输入端与一个电池板组串连接，若所述电池板组串为N型电池板组串，所述供电方法具体包括：
获取所有所述N型电池板组串的正极对地电压和所述逆变单元中性点的初始电压；
若所有所述N型电池板组串的正极对地电压中的最大值大于零伏特，则根据所述初始电压和所有所述N型电池板组串的正极对地电压中的最大值调节所述逆变单元中各个功率器件的导通与关闭，控制所述逆变单元输出所述第一交流电压，所述第一交流电压的峰值幅度大于所述第二交流电压的峰值幅度，从而使所述逆变单元放电，降低所述逆变器交流侧中性点的电压，使得所述N型电池板组串的正极对地电压中的最大值小于或者等于零伏特。
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