CN115296344B - 一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏发电逆变器技术领域，特别涉及一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器。包括光伏发电逆变器，所述光伏发电逆变器顶部活动安装有并网合闸控制器；所述并网合闸控制器包括控制器壳体，所述控制器壳体两侧对称设置有进电端和出电端，所述进电端和出电端均与光伏发电逆变器电性连接；所述进电端和出电端内均电性连接有一组导电片，所述导电片另一端均延伸至控制器壳体内。本发明的并网合闸控制器其内部结构简洁，解决了以往并网合闸控制器内各零件之间由于传动关系过于复杂，而容易导致无法复位完全的情况发生。并且复位工作无需手动操作，提高了自动化程度。

Description

一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器

技术领域

本发明属于光伏发电逆变器技术领域，特别涉及一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器。

背景技术

光伏发电是一种新兴发电技术，首先利用光伏发电板将太阳能转化为直流电，然后通过双向储能逆变器将直流电转化为交流电。

经检索，现有技术中，中国专利公开号:CN112260556A，授权公开日：2021-01-22，公布了一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器。包括箱体1和主板2，所述主板2设置在箱体1内部，所述箱体1两侧内壁均固定设有第一风机3，所述箱体1两侧均设有转杆4，所述转杆4外部固定设有两个推杆5，两个推杆5上下对称设置，所述推杆5顶部固定设有滚轮6，所述转杆4靠近箱体1的一端贯穿箱体1并延伸至箱体1内部，所述转杆4与第一风机3输出端固定连接。

但该装置仍存在以下缺陷：该装置仍采用传统的并网合闸控制器，但传统的并网合闸控制器其内部部件众多，且各部件之间的传动连接过于复杂，当其中一个部件出现机械故障时，就会造成整个控制器的故障，从而缩短了并网合闸控制器的使用寿命。并且在断网重新接通的过程中，还需要工作人员手动复位，从而降低了其自动化程度。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器，包括光伏发电逆变器，所述光伏发电逆变器顶部活动安装有并网合闸控制器；

所述并网合闸控制器包括控制器壳体，所述控制器壳体两侧对称设置有进电端和出电端，所述进电端和出电端均与光伏发电逆变器电性连接；所述进电端和出电端内均电性连接有一组导电片，所述导电片另一端均延伸至控制器壳体内；所述控制器壳体顶部内壁中心处安装有微型电动推杆，所述微型电动推杆正下方设有螺旋线圈，所述螺旋线圈两侧对称设置有两组电动夹具，所述电动夹具的夹爪上安装有触电片，所述触电片另一端与导电片活动贴合；所述微型电动推杆两侧对称设置有两组滑道；所述滑道内滑动连接有滑块，所述滑块顶部安装有复位弹簧；所述滑块上安装有硬管卡块，所述硬管卡块上卡接有电线固定硬管，所述电线固定硬管内设有输电线，所述输电线两端分别活动安装在螺旋线圈和电动夹具的夹爪上；两组所述电线固定硬管之间安装有绝缘中桥，所述绝缘中桥与微型电动推杆的输出端活动抵触。

进一步的，所述光伏发电逆变器采用双向储能逆变器，且所述光伏发电逆变器上设有插头模组，所述插头模组包括进电端口、出电端口和网络连接端口。

进一步的，所述光伏发电逆变器顶部开设有顶槽，所述控制器壳体活动卡接在顶槽内，所述控制器壳体内设有控制器内腔，所述控制器内腔一侧设有防弧腔，所述防弧腔内安装有防电弧控制器。

进一步的，所述导电片另一端均依次贯穿于控制器内腔和防弧腔，且电性连接在防电弧控制器上。

进一步的，所述螺旋线圈两端分别设有一组导电卡座，所述输电线两端分别设有一组导电头，两组所述导电头分别活动安装在导电卡座和电动夹具的夹爪上。

进一步的，所述控制器壳体本体顶部沿长度方向的中轴线对称开设有两组斜槽，所述斜槽为倾斜设置，且所述斜槽靠近控制器壳体长度方向中轴线一侧的深度要大于另一侧；所述斜槽靠近控制器壳体长度方向中轴线的一侧内壁上安装有防滑板。

进一步的，所述逆变器还包括后安装单元，所述后安装单元包括后安装板，所述后安装板安装在光伏发电逆变器一侧壁上，且所述后安装板中心处开设有中通道；所述后安装板远离光伏发电逆变器的一侧壁上安装有后盖，所述后盖的内腔通过中通道与光伏发电逆变器的腔体连通；所述后盖与后安装板垂直的两侧壁上对称开设有两组侧通槽，所述侧通槽两侧内壁中分别开设有一组通槽内腔；所述通槽内腔内垂直设置有链条。

进一步的，所述侧通槽一侧设有伺服马达，所述伺服马达的输出端延伸至相应一组通槽内腔中，且传动连接有斜齿轮；所述侧通槽内沿垂直方向等间距排列有若干组散热板，所述散热板上开设有导热槽，所述导热槽靠近后盖内腔一端的直径要大于另一端的直径。

进一步的，所述散热板内设有穿杆，所述穿杆两端分别延伸至两组通槽内腔中，且分别安装有一组传动齿轮，所述传动齿轮传动连接在链条上；靠近斜齿轮的一组传动齿轮上固定安装有锥齿轮，所述锥齿轮另一端啮合连接在斜齿轮上。

进一步的，所述后盖底部内壁上安装有散气管，所述散气管另一端延伸至后盖外部，且连通有电磁阀，所述散气管内设有引风扇；所述后盖内安装有温度感应装置，所述温度感应装置分别与所述伺服马达和电磁阀电性连接。

本发明的有益效果是：

1、与传统并网合闸控制器相比，控制器壳体内部减少了组件构成，仅通过电动夹具的夹持、复位弹簧的弹力以及微型电动推杆的推力来控制电流的接通与断开。解决了以往并网合闸控制器内各零件之间由于传动关系过于复杂，而容易导致无法复位完全的情况发生。从而提高了并网合闸控制器的使用寿命。并且在断网重新接通的过程中，无需手动操作，仅通过微型电动推杆的推动即可，提高了装置的自动化程度。

2、当温度较高时，通过相邻两组散热板之间空隙实现散热工作。当温度感应装置检测到温度降低后，其内部的信号发送模块就会给伺服马达发送信号，并使其工作，从而带动斜齿轮转动，然后使得锥齿轮、传动齿轮和链条转动，从而让穿杆带动散热板旋转°，最终将侧通槽覆盖。再通过温度感应装置给电磁阀和引风扇发送信号，使其工作，并将光伏发电逆变器中的冷空气与外部空气形成交换，避免冷空气中的水汽在光伏发电逆变器的电子器件上凝结。从而提高了电子器件的使用寿命。

3、每组散热板上均开设有导热槽，并且导热槽靠近后盖内腔一端的内直径大于另一端，使得光伏发电逆变器内的热气在经过导热槽时会逐渐收到挤压，并使得流速加快，从而提高了热气排放的速度。

4、在拿取控制器壳体的过程中，仅需要将手指伸入斜槽内，并抵触在防滑板上即可，利用斜槽的倾斜设置使其与手指间的契合度更高，并结合防滑板让控制器壳体的拿取工作稳定性更高。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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示出了根据本发明实施例的逆变器的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的并网合闸控制器的结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例的并网合闸控制器的剖视示意图；

图4示出了根据本发明实施例的图3中A圈内的放大示意图；

图5示出了根据本发明实施例的图3中B圈内的发达示意图；

图6示出了根据本发明实施例的并网合闸控制器断电时的剖视示意图；

图7示出了根据本发明实施例的后安装单元的结构示意图；

图8示出了根据本发明实施例的后盖的右视剖视示意图；

图9示出了根据本发明实施例的图7中C圈内的放大示意图；

图10示出了根据本发明实施例的图8中D圈内的放大示意图。

图中：100、光伏发电逆变器；110、插头模组；120、顶槽；200、并网合闸控制器；201、斜槽；202、防滑板；210、控制器壳体；211、控制器内腔；212、防弧腔；213、防电弧控制器；220、进电端；221、进电壳通槽；222、接电端子；223、固定螺栓；230、出电端；240、导电片；250、微型电动推杆；260、滑道；261、复位弹簧；262、硬管卡块；270、电线固定硬管；271、输电线；272、导电头；280、电动夹具；281、触电片；290、绝缘中桥；300、螺旋线圈；310、导电卡座；400、后安装单元；410、后安装板；411、中通道；420、后盖；421、侧通槽；422、通槽内腔；423、链条；430、伺服马达；440、散热板；441、穿杆；442、传动齿轮；443、锥齿轮；444、导热槽；450、斜齿轮；460、散气管；461、电磁阀；462、引风扇；470、温度感应装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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。

本发明实施例提供了一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器。包括光伏发电逆变器100。示例性的，如图1所示，所述光伏发电逆变器100采用双向储能逆变器，且所述光伏发电逆变器100上设有插头模组110，所述插头模组110包括但不限于进电端口、出电端口和网络连接端口。

将光伏发电板的输出端与进电端口电性连接，将出电端口与外部用电设备进行电性连接。通过光伏发电逆变器100将光伏发电板的直流电转化为交流电，其中一部分交流电直接提供给外部用电设备使用。而另一部分则储存在光伏发电逆变器100的储能机构内，当电路发生故障时，通过将储能机构内所储存的电能输出继续导电，保证了供电工作的连续性，同时也实现了双向储能的目的。

所述光伏发电逆变器100顶部开设有顶槽120，所述顶槽120内活动卡接有并网合闸控制器200，所述并网合闸控制器200与所述光伏发电逆变器100电性连接。并网合闸控制器200用于对光伏发电逆变器100进行过电保护。

所述光伏发电逆变器100一侧壁上安装有后安装单元400，所述后安装单元400的腔体与所述光伏发电逆变器100的腔体连通。后安装单元400用于固定光伏发电逆变器100。

所述并网合闸控制器200包括控制器壳体210。示例性的，如图2、图3、图4和图5所示，所述控制器壳体210活动卡接在顶槽120内，所述控制器壳体210内设有控制器内腔211，所述控制器内腔211一侧设有防弧腔212，所述防弧腔212内安装有防电弧控制器213。所述控制器壳体210两侧外壁上对称设置有进电端220和出电端230，所述进电端220远离控制器壳体210一侧壁上开设有进电壳通槽221，所述进电端220内安装有接电端子222，所述接电端子222内设有开环电流传感器，所述接电端子222上螺纹连接有固定螺栓223。所述固定螺栓223另一端延伸至进电端220外部。所述出电端230的结构与进电端220结构相同，且所述进电端220和出电端230的接电端子222内均电性连接有一组导电片240，两组所述导电片240另一端均依次贯穿于控制器内腔211和防弧腔212，且电性连接在防电弧控制器213上。所述控制器内腔211顶部内壁中心处安装有微型电动推杆250，所述微型电动推杆250的品牌型号为LUILEC-LMNTL。所述微型电动推杆250正下方设有螺旋线圈300，所述螺旋线圈300两端分别电性连接有一组导电卡座310。所述螺旋线圈300两侧对称设置有两组电动夹具280，所述电动夹具280的夹爪上安装有触电片281，所述触电片281另一端与所述导电片240活动贴合。

示例性的，所述微型电动推杆250两侧对称设置有两组滑道260。所述滑道260内滑动连接有滑块，所述滑块顶部安装有复位弹簧261。所述滑块上安装有硬管卡块262，所述硬管卡块262上活动卡接有电线固定硬管270，所述电线固定硬管270内设有输电线271，所述输电线271两端分别设有一组导电头272，两组所述导电头272分别活动安装在导电卡座310和电动夹具280的夹爪上。所述电动夹具280与开环电流传感器电性连接。两组所述电线固定硬管270之间安装有绝缘中桥290，所述绝缘中桥290与微型电动推杆250的输出端活动抵触。

首先将光伏发电逆变器100电路分别电性连接在进电端220和出电端230的接电端子222上，并用固定螺栓223固定。装置通电后，电流通过进电端220的接电端子222传导至导电片240上，与此同时，两组导电头272分别活动安装在电动夹具280和导电卡座310上。并利用触电片281与导电片240的抵触，使得螺旋线圈300与导电片240之间建立通路。并使得进电端220与出电端230之间建立通路。

示例性的，如图6所示，当开环电流传感器检测到电流异常时，其内部信号发送模块给电动夹具280发送信号，电动夹具280停止工作，并松开导电头272，然后在复位弹簧261的作用下，硬管卡块262带动电线固定硬管270上升，从而使得两组导电头272同时与导电卡座310与电动夹具280夹爪上的触电片281脱离，使得整条线路立刻断开。当开环电流传感器检测到电流恢复正常后，通过其内部信号发送模块给微型电动推杆250发送信号，使其推送绝缘中桥290带动输电线271下降，直至电动夹具280重新夹持住导电头272为止。

与传统并网合闸控制器200相比，控制器壳体210内部减少了组件构成，仅通过电动夹具280的夹持、复位弹簧261的弹力以及微型电动推杆250的推力来控制电流的接通与断开。解决了以往并网合闸控制器200内各零件之间由于传动关系过于复杂，而容易导致无法复位完全的情况发生。从而提高了并网合闸控制器200的使用寿命。并且在断网重新接通的过程中，无需手动操作，仅通过微型电动推杆250的推动即可，提高了装置的自动化程度。

优选的，所述控制器壳体210本体顶部沿长度方向的中轴线对称开设有两组斜槽201，所述斜槽201为倾斜设置，且所述斜槽201靠近控制器壳体210长度方向中轴线一侧的深度要大于另一侧。所述斜槽201靠近控制器壳体210长度方向中轴线的一侧内壁上安装有防滑板202。

在拿取控制器壳体210的过程中，仅需要将手指伸入斜槽201内，并抵触在防滑板202上即可，利用斜槽201的倾斜设置使其与手指间的契合度更高，并结合防滑板202让控制器壳体210的拿取工作稳定性更高。

所述后安装单元400包括后安装板410，示例性的，如图7、图8、图9和图10所示，所述后安装板410安装在光伏发电逆变器100一侧壁上，且所述后安装板410中心处开设有中通道411。所述后安装板410远离光伏发电逆变器100的一侧壁上安装有后盖420，所述后盖420的内腔通过中通道411与光伏发电逆变器100的腔体连通。所述后盖420与后安装板410垂直的两侧壁上对称开设有两组侧通槽421，所述侧通槽421两侧内壁中分别开设有一组通槽内腔422。所述通槽内腔422内垂直设置有链条423。所述侧通槽421一侧设有伺服马达430，所述伺服马达430的输出端延伸至相应一组通槽内腔422中，且传动连接有斜齿轮450。所述侧通槽421内沿垂直方向等间距排列有若干组散热板440，所述散热板440上开设有导热槽444，所述导热槽444靠近后盖420内腔一端的直径要大于另一端的直径。所述散热板440内设有穿杆441，所述穿杆441两端分别延伸至两组通槽内腔422中，且分别安装有一组传动齿轮442，所述传动齿轮442传动连接在链条423上。靠近斜齿轮450的一组传动齿轮442上固定安装有锥齿轮443，所述锥齿轮443另一端啮合连接在斜齿轮450上。

示例性的，所述后盖420底部内壁上安装有散气管460，所述散气管460另一端延伸至后盖420外部，且连通有电磁阀461，所述散气管460内设有引风扇462。所述后盖420内安装有温度感应装置470，所述温度感应装置470分别与所述伺服马达430和电磁阀461电性连接。

当温度较高时，通过相邻两组散热板440之间空隙实现散热工作。当温度感应装置470检测到温度降低后，其内部的信号发送模块就会给伺服马达430发送信号，并使其工作，从而带动斜齿轮450转动，然后使得锥齿轮443、传动齿轮442和链条423转动，从而让穿杆441带动散热板440旋转90°，最终将侧通槽421覆盖。再通过温度感应装置470给电磁阀461和引风扇462发送信号，使其工作，并将光伏发电逆变器100中的冷空气与外部空气形成交换，避免冷空气中的水汽在光伏发电逆变器100的电子器件上凝结。从而提高了电子器件的使用寿命。

每组散热板440上均开设有导热槽444，并且导热槽444靠近后盖420内腔一端的内直径大于另一端，使得光伏发电逆变器100内的热气在经过导热槽444时会逐渐收到挤压，并使得流速加快，从而提高了热气排放的速度。

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 (10)

1.一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器，其特征在于：包括光伏发电逆变器（100），所述光伏发电逆变器（100）顶部活动安装有并网合闸控制器（200）；

所述并网合闸控制器（200）包括控制器壳体（210），所述控制器壳体（210）两侧对称设置有进电端（220）和出电端（230），所述进电端（220）和出电端（230）均与光伏发电逆变器（100）电性连接；所述进电端（220）和出电端（230）内均电性连接有一组导电片（240），所述导电片（240）另一端均延伸至控制器壳体（210）内；所述控制器壳体（210）顶部内壁中心处安装有微型电动推杆（250），所述微型电动推杆（250）正下方设有螺旋线圈（300），所述螺旋线圈（300）两端分别设有一组导电卡座（310）；所述螺旋线圈（300）两侧对称设置有两组电动夹具（280），所述电动夹具（280）的夹爪上安装有触电片（281），所述触电片（281）另一端与导电片（240）活动贴合；所述微型电动推杆（250）两侧对称设置有两组滑道（260）；所述滑道（260）内滑动连接有滑块，所述滑块顶部安装有复位弹簧（261）；所述滑块上安装有硬管卡块（262），所述硬管卡块（262）上卡接有电线固定硬管（270），所述电线固定硬管（270）内设有输电线（271），所述输电线（271）两端分别设有一组导电头（272）；所述输电线（271）两端分别活动安装在螺旋线圈（300）和电动夹具（280）的夹爪上；两组所述电线固定硬管（270）之间安装有绝缘中桥（290），所述绝缘中桥（290）与微型电动推杆（250）的输出端活动抵触；

当开环电流传感器检测到电流异常时，其内部信号发送模块给电动夹具（280）发送信号，电动夹具（280）停止工作，并松开导电头（272），然后在复位弹簧（261）的作用下，硬管卡块（262）带动电线固定硬管（270）上升，从而使得两组导电头（272）同时与导电卡座（310）与电动夹具（280）夹爪上的触电片（281）脱离，使得整条线路立刻断开；当开环电流传感器检测到电流恢复正常后，通过其内部信号发送模块给微型电动推杆（250）发送信号，使其推送绝缘中桥（290）带动输电线（271）下降，直至电动夹具（280）重新夹持住导电头（272）为止。

2.根据权利要求1所述的一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器，其特征在于：所述光伏发电逆变器（100）采用双向储能逆变器，且所述光伏发电逆变器（100）上设有插头模组（110），所述插头模组（110）包括进电端口、出电端口和网络连接端口。

3.根据权利要求2所述的一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器，其特征在于：所述光伏发电逆变器（100）顶部开设有顶槽（120），所述控制器壳体（210）活动卡接在顶槽（120）内，所述控制器壳体（210）内设有控制器内腔（211），所述控制器内腔（211）一侧设有防弧腔（212），所述防弧腔（212）内安装有防电弧控制器（213）。

4.根据权利要求3所述的一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器，其特征在于：所述导电片（240）另一端均依次贯穿于控制器内腔（211）和防弧腔（212），且电性连接在防电弧控制器（213）上。

5.根据权利要求2所述的一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器，其特征在于：两组所述导电头（272）分别活动安装在导电卡座（310）和电动夹具（280）的夹爪上。

6.根据权利要求1所述的一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器，其特征在于：所述控制器壳体（210）本体顶部沿长度方向的中轴线对称开设有两组斜槽（201），所述斜槽（201）为倾斜设置，且所述斜槽（201）靠近控制器壳体（210）长度方向中轴线一侧的深度要大于另一侧；所述斜槽（201）靠近控制器壳体（210）长度方向中轴线的一侧内壁上安装有防滑板（202）。

7.根据权利要求1所述的一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器，其特征在于：所述逆变器还包括后安装单元（400），所述后安装单元（400）包括后安装板（410），所述后安装板（410）安装在光伏发电逆变器（100）一侧壁上，且所述后安装板（410）中心处开设有中通道（411）；所述后安装板（410）远离光伏发电逆变器（100）的一侧壁上安装有后盖（420），所述后盖（420）的内腔通过中通道（411）与光伏发电逆变器（100）的腔体连通；所述后盖（420）与后安装板（410）垂直的两侧壁上对称开设有两组侧通槽（421），所述侧通槽（421）两侧内壁中分别开设有一组通槽内腔（422）；所述通槽内腔（422）内垂直设置有链条（423）。

8.根据权利要求7所述的一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器，其特征在于：所述侧通槽（421）一侧设有伺服马达（430），所述伺服马达（430）的输出端延伸至相应一组通槽内腔（422）中，且传动连接有斜齿轮（450）；所述侧通槽（421）内沿垂直方向等间距排列有若干组散热板（440），所述散热板（440）上开设有导热槽（444），所述导热槽（444）靠近后盖（420）内腔一端的直径要大于另一端的直径。

9.根据权利要求8所述的一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器，其特征在于：所述散热板（440）内设有穿杆（441），所述穿杆（441）两端分别延伸至两组通槽内腔（422）中，且分别安装有一组传动齿轮（442），所述传动齿轮（442）传动连接在链条（423）上；靠近斜齿轮（450）的一组传动齿轮（442）上固定安装有锥齿轮（443），所述锥齿轮（443）另一端啮合连接在斜齿轮（450）上。

10.根据权利要求9所述的一种基于并网合闸控制技术的双向储能逆变器，其特征在于：所述后盖（420）底部内壁上安装有散气管（460），所述散气管（460）另一端延伸至后盖（420）外部，且连通有电磁阀（461），所述散气管（460）内设有引风扇（462）；所述后盖（420）内安装有温度感应装置（470），所述温度感应装置（470）分别与所述伺服马达（430）和电磁阀（461）电性连接。

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