CN116316861A - 光伏储能系统的逆变器 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种光伏储能系统的逆变器，包括采样模块、指令输入模块、控制模块和调理模块。采样模块对电能输入端进行采样，获取采样数据，电能输入端连接光伏器件或储能器件。指令输入模块获取用户输入的目标电能参数并传输至控制模块，控制模块根据采样模块的采样数据和指令输入模块的目标电能参数，生成控制信号发送至调理模块。调理模块根据控制信号对来自电能输入端的电能进行调理输出与目标电能参数对应的电能。根据电能输入端的电能的不同类型和大小，以用户需求的目标电能参数为转换目标，通过控制模块控制调理模块对电能进行调理，使光伏储能系统的逆变器输出符合用户需求的电能，能够满足用户的多样性用电需求。

Description

光伏储能系统的逆变器
技术领域
本申请涉及电能转换领域，特别是涉及一种光伏储能系统的逆变器。
背景技术
随着科技水平的发展，人们对电力的需求缺口愈来愈大。为缓解日益增加的用电需求导致的电力紧张，逐渐开发了各类清洁能源对电力缺口进行补充，例如水力发电、风力发电、潮汐发电以及光伏发电等。在这之中，光伏发电的发展较为快速，已经迅速发展出完整的产业闭环。而且，光伏类清洁能源得到大力推广，世界上一些地区，自建型的光伏组网系统日益普及。
通常光伏储能系统的组成部分为：光伏设备，逆变器，储能设备以及电网。光伏设备的作用是将太阳能转化为电能，逆变器的作用是将光伏设备或者储能设备的单项直流电变成三相交流电输出，对负载进行供电；电网的作用是当光伏设备以及储能设备没有电能输出时，作为补充电源接入逆变器，对负载进行供电。然而这样的光伏储能系统，逆变器只能输出固定的电能，并且通常只能做到输出单一的直流电压。但是用户的用电设备（负载）可能存在多种使用需求，并不局限于直流电压；而且不同的负载间可能需要的电压不同。目前的光伏储能系统中逆变器的输出电能无法适配用户的多样性用电需求。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够满足用户的多样性用电需求的光伏储能系统的逆变器。
一种光伏储能系统的逆变器，包括：
采样模块，用于对电能输入端进行采样，获取采样数据；所述电能输入端用于连接光伏器件或储能器件；
指令输入模块，用于获取用户输入的目标电能参数；
控制模块，连接所述采样模块和所述指令输入模块，用于根据所述目标电能参数和所述采样数据生成控制信号，并发送至调理模块；
所述调理模块，连接所述控制模块和所述电能输入端，用于根据所述控制信号对来自所述电能输入端的电能进行调理，输出与所述目标电能参数对应的电能。
在其中一个实施例中，所述调理模块包括：
电压调理单元，用于根据所述控制信号对来自所述电能输入端的电能进行电压大小调理；
逆变单元，连接所述电压调理单元，用于将调理后的电能进行电能类型转换；
选择单元，连接所述逆变单元，用于根据所述控制信号对电能类型转换后的电能进行选择，输出与所述目标电能参数对应的电能。
在其中一个实施例中，所述调理模块还包括：
稳压单元，连接所述电能输入端和所述电压调理单元，用于对来自所述电能输入端的电能进行稳压后传输至所述电压调理单元。
在其中一个实施例中，所述选择单元包括：
第一输出支路，连接所述控制模块和所述逆变单元，用于根据所述控制信号调整自身的通断状态；所述第一输出支路在导通时，输出第一相位输出电；
第二输出支路，连接所述控制模块和所述逆变单元，用于根据所述控制信号调整自身的通断状态；所述第二输出支路在导通时，输出第二相位输出电；
第三输出支路，连接所述控制模块和所述逆变单元，用于根据所述控制信号调整自身的通断状态；所述第三输出支路在导通时，输出第三相位输出电；
接地输出支路，连接所述控制模块，并接地；且，通过第一开关连接所述第一输出支路，通过第二开关连接所述第二输出支路，通过第三开关连接所述第三输出支路，用于根据所述控制信号控制所述第一输出支路、所述第二输出支路和所述第三输出支路是否接地。
在其中一个实施例中，光伏储能系统的逆变器还包括：
电能输入模块，连接所述电能输入端和所述调理模块，用于对来自所述电能输入端的电能进行预处理后传输至所述调理模块。
在其中一个实施例中，所述电能输入模块包括连接所述电能输入端的光伏输入单元和储能输入单元，所述光伏输入单元连接所述光伏器件，所述储能输入单元连接所述储能器件；所述光伏输入单元和所述储能输入单元均连接所述调理模块。
在其中一个实施例中，所述电能输入模块还包括连接所述调理模块的滤波电路，所述光伏输入单元和所述储能输入单元均连接所述滤波电路。
在其中一个实施例中，所述光伏输入单元包括依次连接的极性保护电路和蓄能电路，所述极性保护电路连接所述电能输入端，所述蓄能电路连接所述调理模块。
在其中一个实施例中，所述光伏输入单元的数量为两个，其中一个所述光伏输入单元连接所述光伏器件，另一个所述光伏输入单元连接电网。
在其中一个实施例中，所述储能输入单元为DC/DC变换器。
上述光伏储能系统的逆变器，包括采样模块、指令输入模块、控制模块和调理模块，采样模块连接控制模块，控制模块连接指令输入模块和调理模块。采样模块对电能输入端进行采样，获取采样数据，电能输入端连接光伏器件或储能器件。指令输入模块获取用户输入的目标电能参数并传输至控制模块，控制模块根据采样模块的采样数据和指令输入模块的目标电能参数，生成控制信号发送至调理模块。调理模块根据控制信号对来自电能输入端的电能进行调理输出与目标电能参数对应的电能。根据电能输入端的电能的不同类型和大小，以用户需求的目标电能参数为转换目标，通过控制模块控制调理模块对电能进行调理，使光伏储能系统的逆变器输出符合用户需求的电能，能够满足用户的多样性用电需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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为一个实施例中光伏储能系统的逆变器的应用环境图；
图2为一个实施例中光伏储能系统的逆变器的结构框图；
图3为一个实施例中调理模块的结构框图；
图4为另一个实施例中调理模块的结构框图；
图5为一个实施例中选择单元的结构框图；
图6为另一个实施例中光伏储能系统的逆变器的结构框图；
图7为一个实施例中电能输入模块的结构框图；
图8为另一个实施例中电能输入模块的结构框图；
图9为一个实施例中光伏输入单元的结构框图；
图10为一个实施例中蓄能电路的电路示意图；
图11为一个实施例中光伏储能系统的逆变器的电路示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。
可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
可以理解，“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。“元件的至少部分”是指元件的部分或全部。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
本申请实施例提供的光伏储能系统的逆变器108，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，光伏储能系统包括光伏器件102、储能器件104和逆变器108，还可以包括电网106，该光伏储能系统用于对负载供电。逆变器108为一种电能转换器件，通常将直流电转换为交流电。具体的，光伏器件102、储能器件104和电网106中的至少一个作为逆变器108的电源，输入对应的电能至逆变器108。逆变器108对输入的电能转换处理后输出至负载，该转换处理的转换目标为用户指定的电能参数，例如电能的电压值和电能的类型。通常情况下，用户指定的电能参数与不同的负载所需的供电电能参数相匹配，逆变器108能够将接入的不同类型的电能根据用户需求进行转换处理，输出负载需求的供电电能。可选的，光伏器件102包括且不限于光伏组网、太阳能板以及各类光能转电能的设备。储能器件104通常为接收光伏器件102产生的电能的储能装置，用于存储光伏器件102产生的电能。在本申请中，储能器件104也可以为其他具有储存电能的功能的设备，并不仅限于连接光伏器件102的储能装置，只需在储能器件104处于启动状态并连接逆变器108时，能够向逆变器108输出电能即可。电网106可以为区域内部组网，也可以为市电电网，示例性的，在中国的市电电网为220V的单相交流电，在欧洲等地区的市电电网为230V的单项交流电，美洲等地区的市电电网为110V的单相交流电。
在图1的应用环境中，光伏储能系统的逆变器108的结构如图2所示。光伏储能系统的逆变器108包括采样模块202、指令输入模块204、控制模块206和调理模块208。采样模块202对电能输入端进行采样，获取采样数据，并将采样数据传输至控制模块206。指令输入模块204获取用户输入的目标电能参数，并将目标电能参数传输至控制模块206。控制模块206连接采样模块202和指令输入模块204，根据目标电能参数和采样数据生成控制信号，并发送至调理模块208。调理模块208连接控制模块206和电能输入端，根据控制信号对来自电能输入端的电能进行调理，输出与目标电能参数对应的电能。
其中，电能输入端用于连接光伏器件102或储能器件104，还可以连接电网106。目标电能参数也就是用户所需求的电能参数，通常为负载需要的供电电能参数。
采样模块202对电能输入端进行采样，获取采样数据。采样数据包括电压采样数据和电流采样数据。具体的，采样模块202对电能输入端进行电压采样，获取电压采样数据中的电压采集值。采样模块202根据电压采集值识别电能输入端接入的电压类型。针对光伏器件102、储能器件104和电网106，采样模块202根据它们的电压参数的特点不同来进行识别。具体为：光伏器件102输入至电能输入端的电能为起伏波动的直流电，通常电压在0V-48V的范围之间持续波动。储能器件104输入至电能输入端的电能为稳定电压的直流电，电压较为稳定并不过于波动。电网106输入至电能输入端的电能为稳定单相交流电，电压呈现稳定的正负电压波形，电压最小值和电压最大值的绝对值相等。由于光伏器件102、储能器件104和电网106作为逆变器108的输入电源时，它们的电压参数各有特点，所以采样模块202可以根据在电能输入端采样得到的电压采集值识别电能输入端接入的电压类型。例如：当电压采集值为波动的正值电压（反接时为负值电压）时，采样模块202识别电能输入端接入光伏器件102。当电压采集值为稳定的正值电压（反接时为负值电压）时，采样模块202识别电能输入端接入储能器件104。当电压采集值为波动的正负值电压时，采样模块202识别电能输入端接入电网106。
采样模块202根据电压采集值识别电能输入端接入的电压类型之后，采样模块202计算电压有效值：若采样模块202识别电能输入端接入光伏器件102或储能器件104，则采样模块202将电压采样数据中的电压采集值作为电压有效值。若采样模块202识别电能输入端接入电网106，则采样模块202将通过下式计算电压有效值：
Figure SMS_1
（1）
式中：u为电压有效值；T为交流电的运行周期；u0为电压瞬时值；t为T中某一时刻。
采样模块202计算完电压有效值之后，根据采样点的不同，将电压有效值记为u1、u2、……uK，对电压有效值进行离散化的数字信号处理：
Figure SMS_2
（2）
式中，U为电压数字信号，Ku为电压采样点的个数；N为每周期均匀采样点数；uK为第K点电压有效值。
采样模块202以式（2）处理后得到电压数字信号，并将包括电压数字信号的电压采样数据发送至控制模块206。
采样模块202还会对电能输入端进行电流采样，获取电流采样数据中的电流采集值。具体的，采样模块202根据电压采样数据中的电压采集值识别电能输入端接入的电压类型之后，采样模块202计算电流有效值：若采样模块202识别电能输入端接入光伏器件102或储能器件104，则采样模块202将电流采集值作为电流有效值。若采样模块202识别电能输入端接入电网106，则采样模块202将通过下式计算电流有效值：
Figure SMS_3
（3）
式中：i为电流有效值；i0为电流瞬时值；t为T中某一时刻。
采样模块202计算完电流有效值之后，根据采样点的不同，将电流有效值记为i1、i2、……iK，对电流有效值进行离散化的数字信号处理：
Figure SMS_4
（4）
式中，I为电流数字信号，Ki为电流采样点的个数；iK为第k点电流有效值。
采样模块202以式（4）处理后得到电流数字信号，并将包括电流数字信号的电流采样数据发送至控制模块206。
指令输入模块204获取用户输入的目标电能参数，目标电能参数包括目标电压值和目标电能类型。用户根据需求选定目标电压值和目标电能类型，指令输入模块204将目标电能参数传输至控制模块206。控制模块206连接采样模块202和指令输入模块204，根据目标电能参数和采样数据生成控制信号，并发送至调理模块208。调理模块208连接控制模块206和电能输入端，根据控制信号对来自电能输入端的电能进行调理，输出与目标电能参数对应的电能，使输出的电能中电压值与电能类型均与目标电能参数匹配。
可选的，光伏储能系统的逆变器108还包括显示模块，显示模块连接控制模块206，用于显示用户输入的目标电能参数和采样模块202传输给控制模块206的采样数据，便于用户查看。进一步的，在光伏储能系统的逆变器108包括显示模块的情况下，采样模块202还根据电压有效值和电流有效值计算功率有效值，并发送至控制模块206。控制模块206将功率有效值发送至显示模块，由显示模块显示电能输入端的功率有效值，进一步便于用户查看当前光伏储能系统的逆变器108接入的电能的状态。
可选的，指令输入模块204可以是按钮、键盘等输入装置，便于用户输入目标电能参数。
上述光伏储能系统的逆变器108，包括采样模块202、指令输入模块204、控制模块206和调理模块208，采样模块202连接控制模块206，控制模块206连接指令输入模块204和调理模块208。采样模块202对电能输入端进行采样，获取采样数据，电能输入端连接光伏器件102或储能器件104。指令输入模块204获取用户输入的目标电能参数并传输至控制模块206，控制模块206根据采样模块202的采样数据和指令输入模块204的目标电能参数，生成控制信号发送至调理模块208。调理模块208根据控制信号对来自电能输入端的电能进行调理输出与目标电能参数对应的电能。根据电能输入端的电能的不同类型和大小，以用户需求的目标电能参数为转换目标，通过控制模块206控制调理模块208对电能进行调理，使光伏储能系统的逆变器108输出符合用户需求的电能，能够满足用户的多样性用电需求。
在一个实施例中，如图3所示，调理模块208包括依次连接的电压调理单元302、逆变单元304和选择单元306。电压调理单元302连接控制模块206，根据控制信号对来自电能输入端的电能进行电压大小调理。逆变单元304连接电压调理单元302，用于将调理后的电能进行电能类型转换。选择单元306连接控制模块206和逆变单元304，用于根据控制信号对电能类型转换后的电能进行选择，输出与目标电能参数对应的电能。
具体的，电压调理单元302对来自电能输入端的电能进行电压大小的调理，主要包括增压或是降压的处理。控制模块206根据对采样数据和目标电能参数的比对和分析，可以确定发出的控制信号中是包含增压控制信号还是降压控制信号。例如，当采样数据中的电压有效值小于目标电能参数中的目标电压值，控制模块206发出的控制信号中对应包括增压控制信号。当采样数据中的电压有效值大于目标电能参数中的目标电压值，控制模块206发出的控制信号中对应包括降压控制信号。结合实际负载使用情况，电压调理单元302通常执行增压处理。
电压调理单元302对来自电能输入端的电能进行电压大小调理后，传输至逆变单元304，逆变单元304用于将调理后的电能进行电能类型转换。这里的电能类型转换可以包括将直流电转换为交流电，或是将交流电转换为直流电，只要最终的电能类型转换结果与目标电能参数中的目标电能类型匹配即可。选择单元306与逆变单元304配合，根据控制信号对电能类型转换后的电能进行选择，通过选择单元306的选取，可以对电能类型转换结果进行调整，以保证选择单元306输出的电能与目标电能参数的目标电能类型匹配。可选的，电压调理单元302和逆变单元304可以为PFC电路（Power Factor Correction，功率因素校正电路）及PFC电路的扩展电路，PFC电路能够对输入的电能的波形进行控制和调节。
本实施例中，调理模块208包括电压调理单元302、逆变单元304和选择单元306。电压调理单元302实现对电能的电压大小进行调理，逆变单元304实现主要的电能类型切换功能，选择单元306辅助逆变单元304实现电能类型切换，以确保输出的电能与目标电能参数中的目标电能类型匹配。电压调理单元302、逆变单元304和选择单元306共同实现对来自电能输入端的电能进行调理，满足用户需求，大大提高了光伏储能系统的逆变器108的适用性和便利性。
在一个实施例中，如图4所示，调理模块208还包括稳压单元402，稳压单元402连接电能输入端和电压调理单元302，用于对来自电能输入端的电能进行稳压后传输至电压调理单元302。
具体的，在电能输入端和电压调理单元302之间，还设置有稳压单元402。稳压单元402用于对电能输入端的电能进行稳压后传输至电压调理单元302。当光伏器件102作为光伏储能系统的逆变器108的电源时，由于光伏发电的电能依托于外界环境的光照，所以光伏器件102输入至电压调理单元302的电能与储能器件104或电网106比较起来，是较为不稳定的。此时在电能输入端和电压调理单元302之间设置稳压单元402对电压调稳，可以使电压调理单元302和逆变单元304在对来自电能输入端的电能进行调理或处理时更高效准确，提高工作效率和输出稳定性。
在一个实施例中，如图5所示，选择单元306包括第一输出支路502、第二输出支路504、第三输出支路506和接地输出支路508，第一输出支路502连接控制模块206和逆变单元304，用于根据控制信号调整自身的通断状态；第一输出支路502在导通时，输出第一相位输出电。第二输出支路504连接控制模块206和逆变单元304，用于根据控制信号调整自身的通断状态；第二输出支路504在导通时，输出第二相位输出电。第三输出支路506连接控制模块206和逆变单元304，用于根据控制信号调整自身的通断状态；第三输出支路506在导通时，输出第三相位输出电。接地输出支路508连接控制模块206，并接地；且，通过第一开关K1连接第一输出支路502，通过第二开关K2连接第二输出支路504，通过第三开关K3连接第三输出支路506，用于根据控制信号控制第一输出支路502、第二输出支路504和第三输出支路506是否接地。
具体的，第一输出支路502、第二输出支路504和第三输出支路506为并联的输出支路，在第一输出支路502内设置有连接逆变单元304的第一支路开关，用于根据控制信号控制第一输出支路502的通断状态。在第二输出支路504内设置有连接逆变单元304的第二支路开关，用于根据控制信号控制第二输出支路504的通断状态。在第三输出支路506内设置有连接逆变单元304的第三支路开关，用于根据控制信号控制第三输出支路506的通断状态。接地输出支路508接地（N线），并可以根据控制信号改变第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3的工作状态，进而改变第一输出支路502、第二输出支路504和第三输出支路506的接地状态。
进一步的，在图5中，第一支路开关包括开关K1a和开关K1b，用于控制第一输出支路502是否接入并导通电能类型转换后的电能，其中仅有开关K1a闭合时，第一输出支路502导通并输出第一相位输出电。第二支路开关包括开关K2a和开关K2b，用于控制第二输出支路504是否接入并导通电能类型转换后的电能，其中仅有开关K2a闭合时，第二输出支路504导通并输出第二相位输出电。第三支路开关包括开关K3a和开关K3b，用于控制第三输出支路506是否接入并导通电能类型转换后的电能，其中仅有开关K3a闭合时，第三输出支路506导通并输出第三相位输出电。开关K4为开关K1a、开关K2a和开关K3a的总开关，当开关K4闭合时，电能类型转换后的电能直接接地，第一输出支路502、第二输出支路504和第三输出支路506均被短路，无电能输出。开关K5为开关K1b、开关K2b和开关K3b的总开关，当开关K5断开时，无论开关K1b、开关K2b和开关K3b是否断开，均视为断开。
第一输出支路502的电感L1连接接地输出支路508的电容C1，若第一开关K1断开，则第一输出支路502不接地，若第一开关K1闭合，则第一输出支路502接地。第二输出支路504的电感L2连接接地输出支路508的电容C2，若第二开关K2断开，则第二输出支路504不接地，若第二开关K2闭合，则第二输出支路504接地。第三输出支路506的电感L3连接接地输出支路508的电容C3，若第三开关K3断开，则第三输出支路506不接地，若第三开关K3闭合，则第三输出支路506接地。其中，电感L1和电容C1、电感L2和电容C2以及电感L3和电容C3分别对应的组成LC谐振电路，实现对指定的电能的滤波和选择，可以用作吸收回路，用以滤除干扰信号。
对应的，当第一输出支路502、第二输出支路504以及第三输出支路506的其中一个导通并输出电能时，逆变器108输出的为单相交流电，此时该导通的输出支路在接地输出支路508中对应的开关（指第一开关K1、第二开关K2以及第三开关K3中与输出支路对应的一个）闭合，构成单相交流电的输出-接地回路。当第一输出支路502、第二输出支路504以及第三输出支路506均导通并输出电能时，逆变器108输出的为三相交流电，此时第一开关K1、第二开关K2以及第三开关K3均闭合，构成三相交流电的输出-接地回路。
在一个实施例中，如图6所示，光伏储能系统的逆变器108还包括电能输入模块602，电能输入模块602连接电能输入端和调理模块208，用于对来自电能输入端的电能进行预处理后传输至调理模块208。
具体的，由于光伏储能系统的逆变器108可能连接有光伏器件102、储能器件104以及电网106，为了便于调理模块208对来自电能输入端的电能进行调理，在电能输入端与调理模块208之间设置电能输入模块602，该电能输入模块602能够对来自电能输入端的电能进行预处理，使输入至调理模块208的电能稳定。这样能提高调理模块208的工作效率，即相当于提高整体光伏储能系统的逆变器108的工作效率。
在一个实施例中，如图7所示，电能输入模块602包括连接电能输入端的光伏输入单元702和储能输入单元704，光伏输入单元702连接光伏器件102，储能输入单元704连接储能器件104；光伏输入单元702和储能输入单元704均连接调理模块208。
具体的，由于光伏器件102和储能器件104作为电源进行供电的电能差距，需要对光伏器件102和储能器件104分别进行针对性的预处理，以使经过预处理后的电能输入至调理模块208时，电能的各项参数稳定。
为了进一步便于调理模块208对来自电能输入端的电能进行调理，在一个实施例中，如图8所示，电能输入模块602还包括连接调理模块208的滤波电路802，光伏输入单元702和储能输入单元704均连接滤波电路802，由滤波电路802对预处理后的电能进行滤波，提高电能的准确度和稳定性。进一步增加光伏储能系统的逆变器108的稳定性。
在一个实施例中，如图9所示，光伏输入单元702包括依次连接的极性保护电路902和蓄能电路904，极性保护电路902连接电能输入端，蓄能电路904连接调理模块208。
具体的，极性保护电路902是用于限制输入的电能中的极性不会反转。当电能输入端连接交流电时，极性保护电路902可以限制输入的电能的极性，保护本申请的光伏储能系统的逆变器108不因为极性的反转改变而受损。蓄能电路904用于辅助实现在线UPS（Uninterruptible Power Supply，不间断电源）功能，在有电源对逆变器108进行正常供电时，蓄能电路904存储电能，当电源的电能突然消失时蓄能电路904释放存储的电能，代替电源对逆变器108实现供电。蓄能电路904可以用于应对突然失去供电的应急情况，能够增强光伏储能系统的逆变器108的适用性。
示例性的，蓄能电路904的结构如图10所示，L线和N线是连接极性保护电路902的输入线路，L表示火线，N表示零线。电感L4设置于L线上，直接连接正极输出，并通过开关Q1与负极输出相连。电感L5设置于N线上，通过开关Q2连接负极输出，并通过开关Q2和二极管D1连接正极输出。
极性保护电路902可以为薄膜电容，可以是连接图10中L线和N线的薄膜电容。薄膜电容是以金属箔当电极，以聚丙烯、聚乙酯等塑料薄膜为电解质的电容器，具有耐压高、温度范围宽、使用时限长、自愈性好以及频率特性好等优势，相比其他电容器性能稳定，可靠性高，能适用于高电压、大电流场景。
由于光伏输入单元702可能连接有光伏器件102，也可能连接有电网106，为此在一个实施例中，光伏输入单元702的数量为两个，其中一个光伏输入单元702连接光伏器件102，另一个光伏输入单元702连接电网106。若光伏输入单元702包括依次连接的极性保护电路902和蓄能电路904，则极性保护电路902可以避免电网106的交流电变化对逆变器108造成损伤，蓄能电路904可以增加逆变器108的工作稳定性。
在一个实施例中，储能输入单元704为DC/DC变换器。DC/DC（直流-直流）变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。DC/DC变换器是一种将直流基础电源转变为其他电压种类的直流变换装置，便于储能器件104输出的电能能够被调理模块208进行任意调理。
为了更好的理解本申请，以下以应用于图1中的一个实施例为例，进行解释说明。
在一个实施例中，如图6所示，光伏储能系统的逆变器108包括采样模块202、指令输入模块204、电能输入模块602、控制模块206和调理模块208。如图4所示，调理模块208包括稳压单元402、电压调理单元302、逆变单元304和选择单元306，稳压单元402用于针对调理光伏器件102的电压起伏波动，电压调理单元302针对调理用户对不同电压的使用需求，选择单元306针对调理用户对不同电能类型的使用需求。如图5所示，选择单元306包括第一输出支路502、第二输出支路504、第三输出支路506和接地输出支路508。如图8所示，电能输入模块602包括滤波电路802、光伏输入单元702和储能输入单元704。如图9所示，光伏输入单元702包括依次连接的极性保护电路902和蓄能电路904。其中光伏输入单元702的数量为两个，其中一个光伏输入单元702连接光伏器件102，另一个光伏输入单元702连接电网106。
在图11中，采样模块202、控制模块206和指令输入模块204均未示出，具体连接关系如图2所示，在此不再赘述。调理模块208的稳压单元402、电压调理单元302、逆变单元304和选择单元306未详细示出，可以参照图4。其中选择单元306的具体电路图可以参照图5。
在图11中，LNV表征LNV指的是火线相对于GND（零线）的电压差，靠近LNV一侧的线路为地线或者零线。极性保护电路902和蓄能电路904组成光伏输入单元（如图9所示），在图11中组成的两个光伏输入单元的结构相同。两个光伏输入单元的其中一个连接光伏器件102，另一个连接电网106。储能输入单元704为DC/DC变换器，一般用于连接储能器件104。三个电能输入端接收来自光伏器件102、电网106以及储能器件104的电能，经过滤波电路802滤波后输入至调理模块208，调理模块208可以为PFC电路及其扩展电路，对来自电能输入端的电能进行调理。
电能输入端连接的采样模块202对电能进行采样，获取采样数据并传输至控制模块206。用户通过指令输入模块204输入目标电能参数，指令输入模块204将目标电能参数传输至控制模块206。控制模块206根据采样数据和目标电能参数对调理模块208进行控制，使调理模块208输出与目标电能参数对应的电能，用于满足负载需求。例如，输出中国标准220V单相交流电、输出中国标准380V三相交流电、美国标准110V单相交流电以及英国标准230V单相交流电。
在本实施例中，光伏储能系统的逆变器108能够实现单相输入或直流输入，转换为不同电压的单相输出或是三相输出。实现电能大小和电能类型的转换，能够满足不同用户的多样化需求。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光伏储能系统的逆变器，其特征在于，包括：
采样模块，用于对电能输入端进行采样，获取采样数据；所述电能输入端用于连接光伏器件或储能器件；
指令输入模块，用于获取用户输入的目标电能参数；
控制模块，连接所述采样模块和所述指令输入模块，用于根据所述目标电能参数和所述采样数据生成控制信号，并发送至调理模块；
所述调理模块，连接所述控制模块和所述电能输入端，用于根据所述控制信号对来自所述电能输入端的电能进行调理，输出与所述目标电能参数对应的电能。
2.根据权利要求1所述的光伏储能系统的逆变器，其特征在于，所述调理模块包括：
电压调理单元，用于根据所述控制信号对来自所述电能输入端的电能进行电压大小调理；
逆变单元，连接所述电压调理单元，用于将调理后的电能进行电能类型转换；
选择单元，连接所述逆变单元，用于根据所述控制信号对电能类型转换后的电能进行选择，输出与所述目标电能参数对应的电能。
3.根据权利要求2所述的光伏储能系统的逆变器，其特征在于，所述调理模块还包括：
稳压单元，连接所述电能输入端和所述电压调理单元，用于对来自所述电能输入端的电能进行稳压后传输至所述电压调理单元。
4.根据权利要求2所述的光伏储能系统的逆变器，其特征在于，所述选择单元包括：
第一输出支路，连接所述控制模块和所述逆变单元，用于根据所述控制信号调整自身的通断状态；所述第一输出支路在导通时，输出第一相位输出电；
第二输出支路，连接所述控制模块和所述逆变单元，用于根据所述控制信号调整自身的通断状态；所述第二输出支路在导通时，输出第二相位输出电；
第三输出支路，连接所述控制模块和所述逆变单元，用于根据所述控制信号调整自身的通断状态；所述第三输出支路在导通时，输出第三相位输出电；
接地输出支路，连接所述控制模块，并接地；且，通过第一开关连接所述第一输出支路，通过第二开关连接所述第二输出支路，通过第三开关连接所述第三输出支路，用于根据所述控制信号控制所述第一输出支路、所述第二输出支路和所述第三输出支路是否接地。
5.根据权利要求1所述的光伏储能系统的逆变器，其特征在于，还包括：
电能输入模块，连接所述电能输入端和所述调理模块，用于对来自所述电能输入端的电能进行预处理后传输至所述调理模块。
6.根据权利要求5所述的光伏储能系统的逆变器，其特征在于，所述电能输入模块包括连接所述电能输入端的光伏输入单元和储能输入单元，所述光伏输入单元连接所述光伏器件，所述储能输入单元连接所述储能器件；所述光伏输入单元和所述储能输入单元均连接所述调理模块。
7.根据权利要求6所述的光伏储能系统的逆变器，其特征在于，所述电能输入模块还包括连接所述调理模块的滤波电路，所述光伏输入单元和所述储能输入单元均连接所述滤波电路。
8.根据权利要求6所述的光伏储能系统的逆变器，其特征在于，所述光伏输入单元包括依次连接的极性保护电路和蓄能电路，所述极性保护电路连接所述电能输入端，所述蓄能电路连接所述调理模块。
9.根据权利要求6所述的光伏储能系统的逆变器，其特征在于，所述光伏输入单元的数量为两个，其中一个所述光伏输入单元连接所述光伏器件，另一个所述光伏输入单元连接电网。
10.根据权利要求6所述的光伏储能系统的逆变器，其特征在于，所述储能输入单元为DC/DC变换器。
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