CN112531780A - 一种充电控制电路、方法及光储变频系统 - Google Patents

一种充电控制电路、方法及光储变频系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112531780A
CN112531780A CN202011418998.9A CN202011418998A CN112531780A CN 112531780 A CN112531780 A CN 112531780A CN 202011418998 A CN202011418998 A CN 202011418998A CN 112531780 A CN112531780 A CN 112531780A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
power supply
grid
energy storage
controlling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011418998.9A
Other languages
English (en)
Inventor
徐志国
姜颖异
黄猛
黄颂儒
党培育
郭泳颖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Original Assignee
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai filed Critical Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority to CN202011418998.9A priority Critical patent/CN112531780A/zh
Publication of CN112531780A publication Critical patent/CN112531780A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M5/4585—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开一种充电控制电路、方法及光储变频系统。其中，该充电控制电路包括：不控整流桥，设置在所述电网输出端的投切开关和直流母线之间，用于将电网输出的交流电进行整流，获得直流电；充电模块，所述充电模块接入所述直流母线的高线上；控制器，连接所述充电模块，用于在所述电网、所述储能设备以及所述光伏设备中确定充电电源，以及，在确定充电电源后，控制所述充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通。通过本发明，能够实现在不同充电模式下共用同一充电模块，简化了电路结构，降低了电路成本。

Description

一种充电控制电路、方法及光储变频系统
技术领域
本发明涉及电子电力技术领域，具体而言，涉及一种充电控制电路、方法及光储变频系统。
背景技术
目前光储变频器都涉及到充电的问题，图1为现有的光储变频系统的充电电路结构图，如图1所示，将充电电阻R设置在电网侧，充电只能在电网有电情况下进行，电网掉电情况下无法进行充电，导致光伏与储能直接接入直流母线，冲击较大，会造成较大安全事故。现有技术中，还有分别通过电网、储能设备、光伏设备给直流母线充电过程，在充电电源不同的情况下采用不同的充电电阻，整体的充电回路设计复杂，造成成本提高。
针对现有技术中充电电路结构复杂，成本较高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例中提供一种充电控制电路、方法及光储变频系统，以解决现有技术中充电电路结构复杂，成本较高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种充电控制电路，应用于光储变频系统，所述光储变频系统包括光伏设备、储能设备、整流模块、母线电容和逆变模块，所述整流模块连接电网，其特征在于，所述充电控制电路包括：
不控整流桥，设置在所述电网输出端的投切开关和直流母线之间，用于将电网输出的交流电进行整流，获得直流电；
充电模块，所述充电模块接入所述直流母线的高线上；
控制器，连接所述充电模块，用于在所述电网、所述储能设备以及所述光伏设备中确定充电电源，以及，在确定充电电源后，控制所述充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通。
进一步地，所述充电电源根据所述光储变频系统的并离网状态、所述电网的供电状态、所述储能设备的电量以及所述光伏设备的发电量确定。
进一步地，所述充电模块包括：
第一开关和充电电阻，所述第一开关和所述充电电阻并联后，接入所述直流母线的高线上，用于控制所述充电电阻是否短路。
进一步地，所述充电模块还包括：
第二开关，与所述充电电阻串联设置，用于控制所述充电电阻的通断。
进一步地，所述控制器包括：
第一控制单元，用于在确定充电电源后，控制充电电源与所述直流母线之间的投切开关导通，同时控制所述第一开关断开。
进一步地，所述控制器还包括：
第二控制单元，用于在确定没有满足充电需求的充电电源时，控制所述电网、所述储能设备以及所述光伏设备与所述直流母线断开，同时控制所述第一开关和所述第二开关断开，以使充电过程停止；
第三控制单元，用于在充电完成后，控制所述第一开关导通。
本发明还提供一种光储变频系统，包括上述充电控制电路。
进一步地，所述光储变频系统还包括：
智能设备管理系统，与所述光伏设备、所述储能设备、所述整流模块以及所述逆变模块通讯连接，用于检测所述光伏设备的发电量和所述储能设备的电量，以及，在充电过程停止或者充电完成时，反馈充电状态。
本发明还提供一种充电控制方法，应用于上述充电控制电路，该方法包括：
在电网、储能设备或光伏设备中确定充电电源；
在确定充电电源后，控制所述充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通。
进一步地，在电网、储能设备或光伏设备中确定充电电源，包括：
根据光储变频系统的并离网状态、电网的供电状态、储能设备的电量以及光伏设备的发电量确定电网、储能设备或光伏设备其中之一为充电电源。
进一步地，根据光储变频系统的并离网状态、电网的供电状态、储能设备的电量以及光伏设备的发电量确定电网、储能设备或光伏设备其中之一为充电电源，包括：
判断所述光储变频系统的并离网状态；
如果所述光储变频系统为并网状态，则判断电网的供电状态是否正常；如果是，则确定所述电网为充电电源；如果否，则控制充电过程停止，同时反馈充电状态；
如果所述光储变频系统为离网状态，则继续根据确定所述储能设备的电量以及所述光伏设备的发电量确定充电电源。
进一步地，继续根据确定所述储能设备的电量以及所述光伏设备的发电量确定充电电源，包括：
判断所述储能设备的电量是否满足充电需求；
如果是，则确定所述储能设备为充电电源；
如果否，则继续根据所述光伏设备的发电量确定充电电源。
进一步地，继续根据所述光伏设备的发电量确定充电电源，包括：
判断所述光伏设备的发电量是否满足充电需求；
如果是，则确定所述储能设备为充电电源；
如果否，则确定没有满足充电需求的充电电源，控制充电过程停止，同时反馈充电状态。
进一步地，控制所述充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通，包括：
控制充电电源与所述直流母线之间的投切开关导通，同时控制所述第一开关断开；
其中，所述第一开关与充电电阻并联接入所述直流母线的高线。
进一步地，控制所述充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通后，所述方法还包括：
判断母线电压达到预设阈值，且达到所述预设值阈值所用的充电时长小于或等于预设时长是否成立；
如果是，则确定充电完成；
如果否，则控制充电过程停止，同时报告充电状态。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述充电控制方法。
应用本发明的技术方案，在电网输出端的投切开关和直流母线之间设置不控整流桥，将电网输出的交流电进行整流，获得直流电；在直流母线的高线上设置充电模块；通过控制器，根据光储变频系统的并离网状态、电网的供电状态、储能设备的电量以及光伏设备的发电量，在电网、储能设备以及光伏设备中确定充电电源，以及，在确定充电电源后，控制充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通。能够实现在不同充电模式下共用同一充电模块，简化了电路结构，降低了电路成本。
附图说明
图1为现有的光储变频系统的充电电路结构图；
图2为根据本发明实施例的光储变频系统的充电控制电路的结构图；
图3为根据本发明另一实施例的充电控制电路的结构图；
图4为根据本发明实施例的控制器的结构图；
图5为根据本发明实施例的光储变频系统的结构框图；
图6为根据本发明实施例的充电控制方法的流程图；
图7为根据本发明另一实施例的充电控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述开关，但这些开关不应限于这些术语。这些术语仅用来将开关区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一开关也可以被称为第二开关，类似地，第二开关也可以被称为第一开关。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。
实施例1
本实施例提供一种充电控制电路，应用于光储变频系统，图2为根据本发明实施例的光储变频系统的充电控制电路的结构图，如图2所示，光储变频系统包括光伏设备1、储能设备2、整流模块3、母线电容C和逆变模块4，整流模块3连接电网，电网与整流模块3之间设置有主断路器K1，电网通过不控整流桥10与直流母线连接，电网与不控整流桥10之间设置投切开关S1，光伏设备1与直流母线之间设置投切开关S2，储能设备2与直流母线之间设置投切开关S3。其中，直流母线包括两条线，一条为直流母线高线，分别与电网、光伏设备1、储能设备2的输出端的正极端子连接，另一条为直流母线低线，分别与电网、光伏设备1、储能设备2的输出端的负极端子连接。
为了实现在不同模式的充电，上述充电控制电路包括：
不控整流桥10，设置在所述电网输出端的投切开关和直流母线之间，用于将电网输出的交流电进行整流，获得直流电；
充电模块20，充电模块20接入直流母线的高线上；
控制器30，连接充电模块20，用于在电网、储能设备以及光伏设备中确定充电电源，以及，在确定充电电源后，控制充电电源与所述直流母线导通，同时控制充电模块导通。其中，所述充电电源根据光储变频系统的并离网状态、电网的供电状态、储能设备的电量以及光伏设备的发电量确定。
本实施例的充电控制电路，在电网输出端的投切开关和直流母线之间设置不控整流桥，将电网输出的交流电进行整流，获得直流电；在直流母线的高线上设置充电模块；通过控制器，根据光储变频系统的并离网状态、电网的供电状态、储能设备的电量以及光伏设备的发电量，在电网、储能设备以及光伏设备中确定充电电源，以及，在确定充电电源后，控制充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通。能够实现在不同充电模式下共用同一充电模块，简化了电路结构，降低了电路成本。
实施例2
本实施例提供另一种充电控制电路，图3为根据本发明另一实施例的充电控制电路的结构图，为了实现充电电阻的通断控制，如图3所示，充电模块20包括：第一开关S4和充电电阻R1，第一开关S4和充电电阻R1并联后，接入直流母线的高线上，用于控制充电电阻R1是否短路。在需要充电时，第一开关S4断开，使充电电阻R1导通，在充电完成后，控制第二开关S4导通，使充电电阻R1被短路，不再进行充电，而直流母线正常导通。如果系统发生故障，需要控制直流母线断开，因此也需要断开第一开关S4。
如果仅通过上述第一开关S4，控制充电电阻是否短路，进而控制是否进行充电，如果系统发生故障，断开第一开关S4，此时充电电阻R1接入直流母线，也可能导致直流母线在故障状态下导通，因此，充电模块还包括：第二开关S5，与充电电阻R1串联设置，用于控制充电电阻R1的通断，在发生故障时，保证直流母线不会导通，提高安全性。
图4为根据本发明实施例的控制器的结构图，为了实现不同切换不同的充电模式，上述控制器30包括：第一控制单元301，用于在确定充电电源后，控制充电电源与直流母线之间的投切开关导通，同时控制第一开关断开。具体地，电网充电模式下，第一控制单元301控制主断路器K1断开、投切开关S2、S3以及第一开关S4断开；闭合投切开关S1与第二开关S5，电网输出的电流经过不控整流桥、第二开关S5、充电电阻R1以及母线电容C，为直流母线充电。
储能充电模式下，第一控制单元301控制主断路器K1断开、投切开关S1、S2以及第一开关S4断开；闭合投切开关S3与第二开关S5，储能输出的电流经过第二开关S5、充电电阻R1以及母线电容C，为直流母线充电。
光伏充电模式下，第一控制单元301控制主断路器K1断开、投切开关S1、S3以及第一开关S4断开；闭合投切开关S2与第二开关S5，储能输出的电流经过第二开关S5、充电电阻R1以及母线电容C，为直流母线充电。
由于实际应用中，还会出现没有满足充电需求的充电电源的情况，在这种情况下，需要控制充电过程停止，因此，如图4所示，控制器30还包括：第二控制单元302，用于在确定没有满足充电需求的充电电源时，控制电网、储能设备2以及光伏设备1与直流母线断开，同时控制第一开关S4和第二开关S5断开，以使充电过程停止；
在充电结束后，还需要使系统切换到正常工作状态，因此，如图4所示，控制器30还包括：第三控制单元，用于在充电完成后，控制第一开关S4导通，进而控制直流母线导通，以便于切换到正常工作状态。
实施例3
本实施例提供一种光储变频系统，图5为根据本发明实施例的光储变频系统的结构框图，如图5所示，该光储变频系统包括上述充电控制电路，其中，不控整流桥10设置在电网和直流母线之间，充电模块20设置在光储变频器的内部(图中未示出)，控制器30与光储变频器内部的充电模块20通讯连接，还包括：
智能设备管理系统IEMS，智能设备管理系统IEMS与光伏设备1、储能设备2、整流模块3以及逆变模块4通讯连接，用于检测光伏设备的发电量、储能设备的电量，以及，在充电过程停止或者充电完成时，反馈充电状态。整流模块3和逆变模块4构成光储变频器，光储变频器与电网之间，光储变频器与光伏设备1之间，光储变频器与储能设备1之间，光储变频器与电机之间，智能设备管理系统IEMS与电机之间，智能设备管理系统IEMS与光储变频器之间均通过通讯线连接，可以进行通讯。
实施例4
本实施例提供一种充电控制方法，应用于上述充电控制电路，图6为根据本发明实施例的充电控制方法的流程图，如图6所示，该方法包括：
S101，在电网、储能设备或光伏设备中确定充电电源。
在实际应用中，为了避免盲目充电，需要先根据光储变频系统的运行状况，选择电网、储能设备或光伏设备其中之一作为合适的充电电源。
S102，在确定充电电源后，控制充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通。
在选择合适的充电电源后，通过控制选择好的充电电源与直流母线导通，并且控制充电模块导通，实现充电过程。
本实施例的充电控制方法，根据光储变频系统的并离网状态、电网的供电状态、储能设备的电量以及光伏设备的发电量，在电网、储能设备或光伏设备中确定充电电源；在确定充电电源后，控制充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通。能够实现根据光储变频系统的运行状况切换充电电源，保证充电顺利进行。
实施例5
本实施例提供另一种充电控制方法，由于电网电量是充足的，因此，如果在电网可以供电的情况下，优先选择电网作为充电电源，如过电网不能正常供电，由于储能设备存储了一部分电能，因此，其次考虑选择储能设备作为充电电源，由于光伏设备发电功率可能不稳定，最后考虑选择光伏备作为充电电源，因此，上述步骤S101，包括：
根据光储变频系统的并离网状态、电网的供电状态、储能设备的电量以及光伏设备的发电量确定电网、储能设备或光伏设备其中之一为充电电源。具体包括：判断光储变频系统的并离网状态；如果光储变频系统为并网状态，则判断电网的供电状态是否正常；如果是，则确定电网为充电电源；如果否，则控制充电过程停止，同时反馈充电状态；如果光储变频系统为离网状态，则继续根据确定储能设备的电量以及所述光伏设备的发电量确定充电电源。
具体地，继续根据确定储能设备的电量以及光伏设备的发电量确定充电电源，包括：判断储能设备的电量是否满足充电需求；如果是，则确定储能设备为充电电源；如果否，则继续根据光伏设备的发电量确定充电电源。具体包括：判断光伏设备的发电量是否满足充电需求；如果是，则确定储能设备为充电电源；如果否，则确定没有满足充电需求的充电电源，控制充电过程停止，同时反馈充电状态。在本实施例中，可以通过上述光储变频器检测光储变频系统的并离网状态、电网的供电状态，通过上述智能设备管理系统IEMS获取储能设备的电量以及光伏设备的发电量。
根据上述实施例，电网与不控整流桥10之间设置投切开关S1，光伏设备1与直流母线之间设置投切开关S2，储能设备2与直流母线之间设置投切开关S3；充电模块20包括：第一开关S4和充电电阻R1，第一开关S4和充电电阻R1并联后，接入直流母线的高线上，用于控制充电电阻R1是否短路。在需要充电时，第一开关S4断开，使充电电阻R1导通，在充电完成后，控制第二开关S5导通，使充电电阻R1被短路，不再进行充电，而直流母线正常导通。因此，控制充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通，包括：控制充电电源与直流母线之间的投切开关导通，同时控制第一开关断开。
在正常情况下，母线电压充电达到预设阈值(例如饱和电压的90％)的充电时间是小于预设时长(例如30s)的，但是如果充电过程中出现故障，充电时间就会延长至超过预设时长，此时判定充电过程出现故障。因此，控制充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通后，上述方法还包括：判断母线电压达到预设阈值，且达到预设值阈值所用的充电时长小于或等于预设时长是否成立；如果是，则确定充电完成；如果否，则控制充电过程停止，同时报告充电状态。
实施例6
现有的光储变频系统的充电电路，一种如上文中提及的图1中所示，将充电电阻设置在交流电网侧，充电只能在电网有电情况下进行，电网掉电情况下无法进行充电，导致光伏与储能直接接入直流母线，冲击较大，会造成较大安全事故。现有技术中，还有分别通过电网、储能设备、光伏设备给直流母线充电过程，在充电电源不同的情况下采用不同的充电电阻，整体的充电回路设计复杂，造成成本提高。
随着市场小型化发展，低成本趋势，未来一定是高功能密度，高空间利用率发展。对于充电回路设计，我们需要考虑各种使用场景，综合设计达到元器件的充分利用。
基于上述考虑，本实施例还提供另一种充电控制电路，本实施例的充电控制电路如上中提及的图3中所示，电网与整流模块之间设置有主断路器K1，电网通过不控整流桥与直流母线连接，电网与不控整流桥之间设置投切开关S1，光伏设备与直流母线之间设置投切开关S2，储能设备与直流母线之间设置投切开关S3，充电模块包括：第一开关S4和充电电阻R1，第一开关S4和充电电阻R1并联后，接入直流母线的高线上，第二开关S5与充电电阻R1串联设置，通过控制图3中的主断路器K1、开关S1～S5来控制充电回路，实现多种充电模式。
本实施例还提供一种光储变频系统，本实施例的光储变频系统的结构图如图上文中提及的图5中所示，包括：电网、整流模块3、逆变模块4、储能设备2、光伏设备1、电机和智能设备管理系统IEMS。变频系统的控制策略包括IEMS控制策略与变频器控制策略，对于需要快速反应与切换策略信息由变频器控制不经过IEMS，IEMS系统只做故障信息记录，对于不需要快速响应信号由IEMS控制协调策略，可以提高系统快速安全的同时又保证信息的完整性。
本实施例还提供另一种充电控制方法，图7为根据本发明另一实施例的充电控制方法的流程图。如图7所示，该方法包括：
S1，通过IEMS对整个变频系统进行故障排查，判断变频系统是否正常运行，如果是，则执行步骤S2，如果否，则执行步骤S6。
S2，判断光储变频系统的并离网状态，如果为并网状态，则执行步骤S3，如果为离网状态，则执行步骤S4。
S3，判断电网的供电状态是否正常，如果是，则执行步骤S5，如果否，则执行步骤S6。
S4，判断储能设备的电量是否满足充电需求，如果是，则执行步骤S7，如果否，则执行步骤S8。
S5，进入电网充电模式。进入电网充电模式包括：控制主断路器K1断开、投切开关S2、S3以及第一开关S4断开；闭合投切开关S1与第二开关S5，电网输出的电流经过不控整流桥、第二开关S5、充电电阻R1以及母线电容C，为直流母线充电。
S6，控制充电过程停止。在电网无法正常供电，或者，储能设备的电量和光伏设备的电量都不能满足充电需求的情况下，或者充电时间过长，上述三种故障情况下，均需要先控制充电过程停止。
S7，进入储能充电模式。
具体地，进入储能充电模式包括：控制主断路器K1断开、投切开关S1、S2以及第一开关S4断开；闭合投切开关S3与第二开关S5，储能输出的电流经过第二开关S5、充电电阻R1以及母线电容C，为直流母线充电。
S8，判断光伏设备的发电量是否满足充电需求，如果是，则执行步骤S9，如果否，则执行步骤S6。
S9，进入光伏充电模式。进入光伏充电模式包括：控制主断路器K1断开、投切开关S1、S3以及第一开关S4断开；闭合投切开关S2与第二开关S5，储能输出的电流经过第二开关S5、充电电阻R1以及母线电容C，为直流母线充电。
S10，检测母线电压，判断母线电压达到预设阈值，且达到预设值阈值所用的充电时长小于或等于预设时长是否成立；如果是，则执行步骤S11，如果否，则执行步骤S6。
其中，预设时长根据母线电容与充电电阻的参数设定，母线电容与充电电阻确定后，在正常情况下，母线电压充电达到预设阈值(例如饱和电压的90％)的充电时间是小于预设时长的，但是如果充电过程中出现故障，充电时间就会延长至超过预设时长，此时判定充电过程出现故障，控制充电过程停止。
S11，确定母线充电完成，断开充电模块和充电电源。
S12，通过IEMS反馈充电状态。
本实施例的充电控制方法，增加充电模式选择的步骤，不盲目充电，能够针对光储变频器各种工作情况适应性地选择不同的充电模式。
实施例7
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述充电控制方法。
以上所描述的电路实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种充电控制电路，应用于光储变频系统，所述光储变频系统包括光伏设备、储能设备、整流模块、母线电容和逆变模块，所述整流模块连接电网，其特征在于，所述充电控制电路包括：
不控整流桥，设置在所述电网输出端的投切开关和直流母线之间，用于将电网输出的交流电进行整流，获得直流电；
充电模块，所述充电模块接入所述直流母线的高线上；
控制器，连接所述充电模块，用于在所述电网、所述储能设备以及所述光伏设备中确定充电电源，以及，在确定充电电源后，控制所述充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通。
2.根据权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电电源根据所述光储变频系统的并离网状态、所述电网的供电状态、所述储能设备的电量以及所述光伏设备的发电量确定。
3.根据权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电模块包括：
第一开关和充电电阻，所述第一开关和所述充电电阻并联后，接入所述直流母线的高线上，用于控制所述充电电阻是否短路。
4.根据权利要求3所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电模块还包括：
第二开关，与所述充电电阻串联设置，用于控制所述充电电阻的通断。
5.根据权利要求4所述的充电控制电路，其特征在于，所述控制器包括：
第一控制单元，用于在确定充电电源后，控制充电电源与所述直流母线之间的投切开关导通，同时控制所述第一开关断开。
6.根据权利要求5所述的充电控制电路，其特征在于，所述控制器还包括：
第二控制单元，用于在确定没有满足充电需求的充电电源时，控制所述电网、所述储能设备以及所述光伏设备与所述直流母线断开，同时控制所述第一开关和所述第二开关断开，以使充电过程停止；
第三控制单元，用于在充电完成后，控制所述第一开关导通。
7.一种光储变频系统，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的充电控制电路。
8.根据权利要求7所述的光储变频系统，其特征在于，所述光储变频系统还包括：
智能设备管理系统，与所述光伏设备、所述储能设备、所述整流模块以及所述逆变模块通讯连接，用于检测所述光伏设备的发电量和所述储能设备的电量，以及，在充电过程停止或者充电完成时，反馈充电状态。
9.一种充电控制方法，应用于权利要求1至6中任一项所述的充电控制电路，其特征在于，所述方法包括：
在电网、储能设备或光伏设备中确定充电电源；
在确定充电电源后，控制所述充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在电网、储能设备或光伏设备中确定充电电源，包括：
根据光储变频系统的并离网状态、电网的供电状态、储能设备的电量以及光伏设备的发电量确定电网、储能设备或光伏设备其中之一为充电电源。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据光储变频系统的并离网状态、电网的供电状态、储能设备的电量以及光伏设备的发电量确定电网、储能设备或光伏设备其中之一为充电电源，包括：
判断所述光储变频系统的并离网状态；
如果所述光储变频系统为并网状态，则判断电网的供电状态是否正常；如果是，则确定所述电网为充电电源；如果否，则控制充电过程停止，同时反馈充电状态；
如果所述光储变频系统为离网状态，则继续根据确定所述储能设备的电量以及所述光伏设备的发电量确定充电电源。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，继续根据确定所述储能设备的电量以及所述光伏设备的发电量确定充电电源，包括：
判断所述储能设备的电量是否满足充电需求；
如果是，则确定所述储能设备为充电电源；
如果否，则继续根据所述光伏设备的发电量确定充电电源。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，继续根据所述光伏设备的发电量确定充电电源，包括：
判断所述光伏设备的发电量是否满足充电需求；
如果是，则确定所述储能设备为充电电源；
如果否，则确定没有满足充电需求的充电电源，控制充电过程停止，同时反馈充电状态。
14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，控制所述充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通，包括：
控制充电电源与所述直流母线之间的投切开关导通，同时控制所述第一开关断开；
其中，所述第一开关与充电电阻并联接入所述直流母线的高线。
15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，控制所述充电电源与直流母线导通，同时控制充电模块导通后，所述方法还包括：
判断母线电压达到预设阈值，且达到所述预设值阈值所用的充电时长小于或等于预设时长是否成立；
如果是，则确定充电完成；
如果否，则控制充电过程停止，同时反馈充电状态。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求9至15中任一项所述的方法。
CN202011418998.9A 2020-12-07 2020-12-07 一种充电控制电路、方法及光储变频系统 Pending CN112531780A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011418998.9A CN112531780A (zh) 2020-12-07 2020-12-07 一种充电控制电路、方法及光储变频系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011418998.9A CN112531780A (zh) 2020-12-07 2020-12-07 一种充电控制电路、方法及光储变频系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112531780A true CN112531780A (zh) 2021-03-19

Family

ID=74997953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011418998.9A Pending CN112531780A (zh) 2020-12-07 2020-12-07 一种充电控制电路、方法及光储变频系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112531780A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113783266A (zh) * 2021-09-24 2021-12-10 珠海格力电器股份有限公司 一种充电控制方法、装置及多电源供电设备、变频器
CN114069693A (zh) * 2021-11-01 2022-02-18 珠海格力电器股份有限公司 一种黑启动控制方法、装置及光伏储能供电系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113783266A (zh) * 2021-09-24 2021-12-10 珠海格力电器股份有限公司 一种充电控制方法、装置及多电源供电设备、变频器
WO2023045344A1 (zh) * 2021-09-24 2023-03-30 珠海格力电器股份有限公司 一种充电控制方法、装置及多电源供电设备、变频器
CN113783266B (zh) * 2021-09-24 2024-03-19 珠海格力电器股份有限公司 一种充电控制方法、装置及多电源供电设备、变频器
CN114069693A (zh) * 2021-11-01 2022-02-18 珠海格力电器股份有限公司 一种黑启动控制方法、装置及光伏储能供电系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8203235B2 (en) AC and DC uninterruptible online power supplies
CN112821435B (zh) 一种并离网调度方法、装置及储能供电系统
US20050105229A1 (en) Two-level protection for uninterrupted power supply
CN112531780A (zh) 一种充电控制电路、方法及光储变频系统
CN103986173A (zh) 一种电力电子变压器的控制方法及系统
CN110661278A (zh) 储能空调系统及其控制方法和控制装置
CN106253332A (zh) 一种光伏逆变器启动控制的方法、装置及光伏逆变器
CN115313373A (zh) 一种能源路由器、控制方法及电力系统
CN111416511A (zh) Dc-dc变换电路、储能柜及其热接入控制方法
EP3872958A1 (en) Photovoltaic electricity utilization device and charging control method, apparatus and circuit therefor, and storage medium
EP3944451A1 (en) Photovoltaic inverter, photovoltaic system, and method for controlling discharging
US20240014664A1 (en) Power supply system and method for controlling output voltage of direct current combiner box
CN117477718A (zh) 一种储能电池系统上电控制方法
CN218276462U (zh) 一种光伏系统漏电流抑制系统
CN218449594U (zh) 应急供电装置及储能系统
CN214255734U (zh) 一种充电控制电路及光储变频系统
CN115719968A (zh) 储能系统及其控制方法
CN114179643B (zh) 一种双向充电桩
CN207039235U (zh) 一种充电系统
CN113890174A (zh) 一种电源切换方法、装置及多电源供电系统
CN113783266B (zh) 一种充电控制方法、装置及多电源供电设备、变频器
CN210201543U (zh) 用于提升可靠性的充电电路及光伏空调设备
CN209979769U (zh) 一种采集终端备电补丁盒
CN113206534A (zh) 一种储能系统功率控制方法、控制器和储能系统
CN112615550A (zh) 电梯、多功能电梯智能电源及其转换方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination