CN205724930U - 一种混合逆变器系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种混合逆变器系统，母线电容组、双向逆变器和多组开关串联连接，母线电容组的输入端分别连接新能源发电组件和双向DC/DC变换器，双向DC/DC变换器的另一端与储能电池组连接，多组开关包括用于连接电网的第一组开关和用于连接负载的第二组开关，控制器用于根据侦测到的数据控制双向DC/DC变换器和双向逆变器的工作模式及控制第一组开关和第二组开关的通断。本申请的混合逆变器系统可单独工作于并网模式或离网模式，也可以根据电网情况自动在并离网模式之间无缝转换。
Description
技术领域
本申请涉及逆变器，尤其涉及一种混合逆变器系统。
背景技术
传统的光伏逆变器只能单独工作于并网或离网模式，并网模式的逆变器在电网掉电时就会停机对能源和设备造成极大的浪费，离网逆变器由于只能把电量提供给负载无法将多余的电量输送给电网，不能为用户提供很好的增益而诟病。
发明内容
本申请要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种混合逆变器系统。
本申请要解决的技术问题通过以下技术方案加以解决：
一种混合逆变器系统，包括双向DC/DC变换器、母线电容组、双向逆变器、控制器和多组开关，所述母线电容组、所述双向逆变器和所述多组开关串联连接，所述母线电容组的输入端分别连接新能源发电组件和所述双向DC/DC变换器，所述双向DC/DC变换器的另一端与储能电池组连接，所述多组开关包括用于连接电网的第一组开关和用于连接负载的第二组开关，所述控制器用于根据侦测到的数据控制所述双向DC/DC变换器和所述双向逆变器的工作模式及控制所述第一组开关和所述第二组开关的通断。
所述双向逆变器的工作模式包括并网模式和离网模式，在并网模式下，如果电网掉电，所述控制器发命令断开所述第一组开关，所述双向逆变器进入离网模式工作，如果电网电压恢复，且满足并网条件，所述控制器发命令闭合所述第一组开关，所述双向逆变器进入并网模式工作。
还包括设置在所述新能源发电组件输出端和所述母线电容组之间的保护装置。
所述保护装置包括空气开关或保险丝。
所述双向DC/DC变换器包括双向DC/DC变换器拓朴或由升压电路和降压电路并联组成。
所述第一组开关包括串联连接的第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关分别包括断路器、接触器、继电器、负荷开关和保险丝中的一种或多种。
所述第二组开关包括并联连接的多路开关，所述控制器还用于在能源不足时根据预先设置的优先级断开优先级低的开关。
所述新能源发电组件包括光伏组件和/或风能组件。
所述新能源发电组件为光伏组件，所述控制器还用于在光伏输入侧追踪最大功率点，在输入能量大于等于负载消耗的能量时，将多余的能量存储到储能电池组中，如果储能电池组处于饱和状态，在并网模式下，余电送至电网或根据负载量来调节光伏输入的能量，在离网模式下，则关闭追踪最大功率点功能，根据负载量来调节光伏输入能量。
所述控制器还用于在输入能量小于负载消耗的能量时，在并网模式下，通过储能电池组或电网补充能量，如负载量发生变化，则调整储能电池组补充的能量，稳定从电网输入的功率，在离网模式下，电池开启放电功能，并根据负载量和光伏输入的能量来动态调节储能电池组的放电功率，达到能量平衡。
由于采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：
在本申请的具体实施方式中，由于混合逆变器系统，包括用于连接电网的第一组开关和用于连接负载的第二组开关，控制器用于根据侦测到的数据控制双向DC/DC变换器和双向逆变器的工作模式及控制所述第一组开关和所述第二组开关的通断，使得本申请的混合逆变器系统可单独工作于并网模式或离网模式，也可以根据电网情况自动在并离网模式之间无缝转换。
附图说明
图1为本申请的混合逆变器系统在一种实施方式中结构示图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。
如图1所示，本申请的混合逆变器系统，其一种实施方式，包括双向DC/DC变换器、母线电容组、双向逆变器、控制器和多组开关。母线电容组、双向逆变器和多组开关串联连接，母线电容组的输入端分别连接新能源发电组件和双向DC/DC变换器，双向DC/DC变换器的另一端与储能电池组连接，多组开关包括第一组开关和第二组开关，第一组开关用于连接电网，第二组开关用于连接负载，控制器用于根据侦测到的数据控制双向DC/DC变换器的工作模式和双向逆变器的工作模式，控制第一组开关的通断和第二组开关的通断。双向DC/DC变换器的工作模式包括充电模式和放电模式。
双向逆变器的工作模式包括并网模式和离网模式，在并网模式下，如果电网掉电，控制器发命令断开第一组开关，双向逆变器进入离网模式工作，如果电网电压恢复，且满足并网条件，控制器发命令闭合第一组开关，双向逆变器进入并网模式工作。
本申请的混合逆变器系统还可以包括设置在新能源发电组件和母线电容组之间的保护装置。在一种实施方式中，保护装置可以包括空气开关或保险丝。
双向DC/DC变换器可以包括双向DC/DC变换器拓朴，或者双向DC/DC变换器可以由升压电路和降压电路并联组成。
第一组开关包括串联连接的第一开关和第二开关，第一开关可以包括断路器、接触器、继电器、负荷开关和保险丝中的一种或多种。第二开关也可以包括断路器、接触器、继电器、负荷开关和保险丝中的一种或多种。在一种实施方式中，逆变器后可接开关K1、K2，K2在电路中处于常闭状态，仅在维护时做断开装置和逆变器过流时起保护作用，K1为并网控制接触器，做并离网切换使用。
第二组开关可以包括并联连接的多路开关，控制器还可以用于在能源不足时根据预先设置的优先级断开优先级低的开关。在一种实施方式中，可在双向逆变器的后级接开关K3、K4、K5，每一个开关后级接客户端负载，在离网模式下，如果光伏和和电池的能量都不足以支持负载运行，或储能电池组后备能量不足，控制器会按负载重要性顺序断开重要性低的负载，以保证重要负载的持续稳定供电。在储能电池组后备能量不足的情况下，根据负载优先级顺序，切断不重要的负载，最大限度的保证了重要负载的供电。
本申请的混合逆变器系统，新能源发电组件包括光伏组件和/或风能组件。在一种实施方式中，新能源发电组件为光伏组件，控制器还可以用于在光伏输入侧追踪最大功率点，在输入能量大于等于负载消耗的能量时，将多余的能量存储到储能电池组中，如果储能电池组处于饱和状态，在并网模式下，余电送至电网或根据负载量来调节光伏输入的能量，在离网模式下，则关闭追踪最大功率点功能，根据负载量来调节光伏输入能量。控制器还可以用于在输入能量小于负载消耗的能量时，在并网模式下，通过储能电池组或电网补充能量，如负载量发生变化，则调整储能电池组补充的能量，稳定从电网输入的功率，在离网模式下，电池开启放电功能，并根据负载量和光伏输入的能量来动态调节储能电池组的放电功率，达到能量平衡。
并网模式下，光伏输入侧追踪最大功率点，这一路输入能量与负载消耗的能量做比较，如果大于负载消耗的能量，则将双向DC/DC变换器开启为充电状态，将多余的能量存储到储能电池组中，如果储能电池组处于饱和状态，那么余电送至电网。如果是自发自用系统，不充许向电网馈电的情况，则根据负载量来调节光伏输入的能量。
并网模式下，光伏输入侧追踪最大功率点，这一路输入能量与负载消耗的能量做比较，如果小于负载消耗的能量，则将双向DC/DC变换器开启为放电状态，通过储能电池组和光伏组件共同给负载提供能量。如果光伏组件和储能电池组提供的能量小于负载消耗的能量，则通过电网补充能量。如果光伏组件也没有能量输入，储能电池组容量很小时，还可以将电网电压通过双向DC/DC变换器反向工作给母线充电，母线电压再通过双向DC/DC变换器开启为充电状态，给电池组充电。
并网模式下，如果电网掉电，控制器发命令断开第一开关，双向逆变器进入离网模式工作；同时会实时侦测电网电压，如果电网电压恢复，且满足并网条件，控制器发命令闭合第一开关，逆变器进入并网模式工作。
离网模式下，光伏输入侧追踪最大功率点，这一路输入能量与负载消耗的能量做比较 ，如果大于负载消耗的能量，则将双向DC/DC变换器开启为充电状态，将多余的能量存储到储能电池组中，如果储能电池组处于饱和状态，则关闭MPPT功能，根据负载量来调节光伏输入能量，达到能量平衡。
离网模式下，光伏输入侧追踪最大功率点，这一路输入能量与负载消耗的能量做比较 ，如果小于负载消耗的能量，则将双向DC/DC变换器开启为放电状态，并根据负载量和光伏输入的能量来动态调节储能电池组的放电功率，达到能量平衡
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
Claims (10)
1.一种混合逆变器系统，其特征在于，包括双向DC/DC变换器、母线电容组、双向逆变器、控制器和多组开关，所述母线电容组、所述双向逆变器和所述多组开关串联连接，所述母线电容组的输入端分别连接新能源发电组件和所述双向DC/DC变换器，所述双向DC/DC变换器的另一端与储能电池组连接，所述多组开关包括用于连接电网的第一组开关和用于连接负载的第二组开关，所述控制器用于根据侦测到的数据控制所述双向DC/DC变换器和所述双向逆变器的工作模式及控制所述第一组开关和所述第二组开关的通断。
2.如权利要求1所述的混合逆变器系统，其特征在于，所述双向逆变器的工作模式包括并网模式和离网模式，在并网模式下，如果电网掉电，所述控制器发命令断开所述第一组开关，所述双向逆变器进入离网模式工作，如果电网电压恢复，且满足并网条件，所述控制器发命令闭合所述第一组开关，所述双向逆变器进入并网模式工作。
3.如权利要求1所述的混合逆变器系统，其特征在于，还包括设置在所述新能源发电组件输出端和所述母线电容组之间的保护装置。
4.如权利要求3所述的混合逆变器系统，其特征在于，所述保护装置包括空气开关或保险丝。
5.如权利要求1所述的混合逆变器系统，其特征在于，所述双向DC/DC变换器包括双向DC/DC变换器拓朴或由升压电路和降压电路并联组成。
6.如权利要求1所述的混合逆变器系统，其特征在于，所述第一组开关包括串联连接的第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关分别包括断路器、接触器、继电器、负荷开关和保险丝中的一种或多种。
7.如权利要求6所述的混合逆变器系统，其特征在于，所述第二组开关包括并联连接的多路开关，所述控制器还用于在能源不足时根据预先设置的优先级断开优先级低的开关。
8.如权利要求1至7中任一项所述的混合逆变器系统，其特征在于，所述新能源发电组件包括光伏组件和/或风能组件。
9.如权利要求8所述的混合逆变器系统，其特征在于，所述新能源发电组件为光伏组件，所述控制器还用于在光伏输入侧追踪最大功率点，在输入能量大于等于负载消耗的能量时，将多余的能量存储到储能电池组中，如果储能电池组处于饱和状态，在并网模式下，余电送至电网或根据负载量来调节光伏输入的能量，在离网模式下，则关闭追踪最大功率点功能，根据负载量来调节光伏输入能量。
10.如权利要求9所述的混合逆变器系统，其特征在于，所述控制器还用于在输入能量小于负载消耗的能量时，在并网模式下，通过储能电池组或电网补充能量，如负载量发生变化，则调整储能电池组补充的能量，稳定从电网输入的功率，在离网模式下，储能电池组开启放电功能，并根据负载量和光伏输入的能量来动态调节储能电池组的放电功率，达到能量平衡。
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