CN207251215U - 一种储能装置以及变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能装置以及变流器，其中，该储能装置连接在直流母线两侧之间，且该储能装置包括储能模块以及保护模块；储能模块与保护模块串联连接，且储能模块位于直流母线第一侧，保护模块位于直流母线第二侧；保护模块包括并联连接的单向放电单元以及稳压单元；储能模块在直流母线电压跌落时通过单向放电单元快速向直流母线放电，且储能模块在直流母线电压恢复时通过稳压单元充电。利用在直流母线之间连接的储能模块以及保护模块，该储能装置能够在直流母线电压跌落时向该直流母线放电，并在直流母线电压恢复时进行充电，而无需使用DC/DC变换器，有效减少了EMI干扰。

Description

一种储能装置以及变流器

技术领域

本实用新型涉及电学领域，更具体而言，涉及一种储能装置以及变流器。

背景技术

为解决日益增长的能源消耗，节能减排也是日益被各国所重视，在各种新能源发展的同时，在电力生产中储能已然成为重要环节之一。并且，在电力系统中引入储能环节后，可以有效地实现供需管理，消除昼夜用电峰谷差，平衡电力系统的负载。

在现有的变流器中，如图1所示，AC代表交流电(Alternating Current)，DC代表直流电(Direct Current)，在图1中左侧AC/DC则为交流转直流，右侧AC/DC则为直流转交流，其中，P代表在该变流器中直流母线的正直流母线一侧，N则代表负直流母线一侧。

现有储能电路，通常将储能电容串联DC/DC直流转直流变换器，再并联连接到变流器的直流母线侧PN两端，如图2所示。并且，在电网电压跌落时，储能电容通过DC/DC变换器升压，给变流器供电；电网电压恢复后，储能电容通过DC/DC变换器充电。

而DC/DC变换器电路复杂，需要额外的半导体器件、电感和电容，系统成本高，体积大。

半导体工作在高开关频率下，将引入新的EMI(Electromagnetic Interference)干扰(电磁干扰)，而变流器本身就是一个较大的EMI干扰源。并且，若DC/DC变换器出现故障将会使得整个储能电路的系统的可靠性降低。

为此，有必要设计一种新的储能装置，以克服上述问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于现有的储能电路需要连接DC/DC变换器，而DC/DC变换器电路复杂、成本高、体积大，还会造成EMI干扰，针对现有技术的缺点，提供一种储能装置以及变流器，利用在直流母线之间连接的储能模块以及保护模块，在直流母线电压跌落时向该直流母线放电，并在直流母线电压恢复时进行充电，而无需使用DC/DC变换器，有效减少了EMI干扰。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

本实用新型第一方面提供一种储能装置：

所述储能装置连接在直流母线两侧之间，且所述储能装置包括储能模块以及保护模块；所述储能模块与所述保护模块串联连接，且所述储能模块位于所述直流母线第一侧，所述保护模块位于所述直流母线第二侧；

所述保护模块包括并联连接的单向放电单元以及稳压单元；所述储能模块在直流母线电压跌落时通过所述单向放电单元快速向所述直流母线放电，且所述储能模块在所述直流母线电压恢复时通过所述稳压单元充电。

进一步地，所述保护模块还包括限流单元，所述限流单元与所述稳压单元串联连接后，与所述单向放电单元并联。

进一步地，所述储能装置包括电容Cs，且所述电容Cs的一端连接到所述保护模块中的所述单向放电单元，所述电容Cs的另一端连接到所述直流母线第一侧。

进一步地，所述单向放电单元包括二极管D，且所述二极管D的一端连接到所述储能模块，所述二极管D的另一端连接到所述直流母线第二侧。

进一步地，所述限流单元包括限流电阻R，且所述限流电阻R的一端连接到所述稳压单元，所述限流电阻R的另一端连接到所述直流母线第二侧。

进一步地，所述稳压单元包括稳压管T，且所述稳压管T的一端连接到所述储能模块、另一端连接到所述限流单元。

进一步地，所述稳压管T为瞬态电压抑制器TVS二极管或稳压二极管。

进一步地，所述治理母线两侧包括：正直流母线一侧以及负直流母线一侧。

本实用新型第二方面提供了一种变流器，包括直流母线，所述变流器还包括：上述第一方面中所述的储能装置。

与现有技术相比，实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型实施例中，储能装置连接在直流母线两侧之间，且该储能装置包括储能模块以及保护模块；储能模块与保护模块串联连接，且储能模块位于直流母线第一侧，保护模块位于直流母线第二侧；保护模块包括并联连接的单向放电单元以及稳压单元；储能模块在直流母线电压跌落时通过单向放电单元快速向直流母线放电，且储能模块在直流母线电压恢复时通过稳压单元充电。由此可知，利用在直流母线之间连接的储能模块以及保护模块，在直流母线电压跌落时向该直流母线放电，并在直流母线电压恢复时进行充电，而无需使用DC/DC变换器，有效减少了EMI干扰。

附图说明

图1为实用新型现有技术中变流器一个电路示意图；

图2为现有技术中储能装置一个电路示意图；

图3为本实用新型实施例中储能装置一个电路示意图；

图4为本实用新型实施例中储能装置另一电路示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实用新型本实用新型方案为此提供了一种储能装置，具体地，如图3所示：

该储能装置可以连接在变流器的正直流母线和负直流母线之间，且该储能装置可以包括储能模块1以及保护模块2；

该储能模块1可以与该保护模块2串联连接，并且，该储能模块1可以位于与该变流器连接的直流母线第一侧；该保护模块2则可以位于与该变流器连接的直流母线第二侧。并且，需要说明的是，该直流母线第一侧可以是负直流母线一侧(即图1中N侧)，也可以是正直流母线一侧(即图1中P侧)；该直流母线第二侧可以是正直流母线一侧(P侧)，也可以是负直流母线一侧(N侧)。当该直流母线第一侧为负直流母线一侧(N侧)，该直流母线第二侧为正直流母线一侧(P侧)时，可以如图3所示；而当该直流母线第一侧为正直流母线一侧(P侧)，该直流母线第二侧为负直流母线一侧(N侧)时，则可以如图4所示。

具体地，以图3所示储能装置进行说明，即储能模块1位于与变流器连接的负直流母线一侧(N侧)，保护模块2位于与变流器连接的正直流母线一侧(P侧)。

如图3所示，该储能模块1可以为电容Cs，具体地，该电容Cs可以是超级电容，并且该储能模块1还可以是用于储能的蓄电池，具体此处不做限定。

如图3所示，该保护模块2可以包括单向放电单元以及稳压单元，该单向放电单元可以与该稳压单元并联连接。

其中，该单向放电单元可以为二极管D。并且，在上述单向放电单元与稳压单元并联的电路中，该二极管D的阳极可以接入到该并联电路连接正直流母线一侧(P侧)。

利用该二极管D，在直流母线电压跌落时可以使得电容Cs快速向直流母线放电。

该稳压单元可以为稳压管T，该稳压管T可以选用瞬间电压抑制器TVS(TransientVoltage Suppressor)二极管或者稳压二极管，其中，该稳压管T可以优先选用TVS二极管，该TVS二极管是一种二极管形式的高效能保护器件，当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。

并且，在上述单向放电单元与稳压单元并联的电路中，该稳压管T的阳极也可以接入到该并联电路连接正直流母线一侧(P侧)。

通过该稳压管T，在直流母线电压恢复时可以使得电容Cs从所连接的直流母线中获得电能进行充电。并且，通过该稳压管T可以保证在电网正常波动时，保证该用于储能的电容Cs的电压稳定。

并且，在该储能装置中的保护模块2中还可以包含限流单元，该限流单元可以为电阻R，如图3所示。该限流单元电阻R可以与该稳压单元稳压管T串联连接，并和该稳压单元稳压管T并联在该单向放电单元二极管D的两端。该电阻R可以一端与该稳压管T的阳极连接，另一端则接在正直流母线一侧(P侧)，且该电阻R可以用于保证稳压管T不会过热损坏。

本实用新型实施例中，该储能装置连接在正直流母线和负直流母线之间，且该储能装置包括储能模块1以及保护模块2；储能模块1与保护模块2串联连接，且储能模块1位于负直流母线一侧，保护模块2位于正直流母线一侧；并且，保护模块2包括并联连接的单向放电单元以及稳压单元；储能模块1在直流母线电压跌落时通过单向放电单元快速向直流母线放电，且储能模块1在直流母线电压恢复时通过稳压单元充电。利用在直流母线之间连接的储能模块1以及保护模块2，该储能装置1能够在直流母线电压跌落时向该直流母线放电，并在直流母线电压恢复时进行充电，而无需使用DC/DC变换器，有效减少了EMI干扰。

并且，本实用新型实施例所揭示的储能装置适用于变流器，利用该连接于变流器中直流母线之间的储能模块1，可以实现在直流母线电压跌落时向该直流母线放电，并在该直流母线电压恢复时进行充电，而无需使用到现有技术中所需要的DC/DC变换器，从而减少了EMI干扰。

本实用新型还提供了一种变流器，在该变流器中的直流母线之间，可以连接有上述图3或图4所揭示的储能装置，具体此处不做赘述。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种储能装置，其特征在于，所述储能装置连接在直流母线两侧之间，且所述储能装置包括储能模块以及保护模块；所述储能模块与所述保护模块串联连接，且所述储能模块位于所述直流母线第一侧，所述保护模块位于所述直流母线第二侧；

所述保护模块包括并联连接的单向放电单元以及稳压单元；所述储能模块在直流母线电压跌落时通过所述单向放电单元快速向所述直流母线放电，且所述储能模块在所述直流母线电压恢复时通过所述稳压单元充电。

2.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述保护模块还包括限流单元，所述限流单元与所述稳压单元串联连接后，与所述单向放电单元并联。

3.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述储能装置包括电容Cs，且所述电容Cs的一端连接到所述保护模块中的所述单向放电单元，所述电容Cs的另一端连接到所述直流母线第一侧。

4.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述单向放电单元包括二极管D，且所述二极管D的一端连接到所述储能模块，所述二极管D的另一端连接到所述直流母线第二侧。

5.根据权利要求2所述的储能装置，其特征在于，所述限流单元包括限流电阻R，且所述限流电阻R的一端连接到所述稳压单元，所述限流电阻R的另一端连接到所述直流母线第二侧。

6.根据权利要求2所述的储能装置，其特征在于，所述稳压单元包括稳压管T，且所述稳压管T的一端连接到所述储能模块、另一端连接到所述限流单元。

7.根据权利要求6所述的储能装置，其特征在于，所述稳压管T为瞬态电压抑制器TVS二极管或稳压二极管。

8.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述直流母线两侧包括：正直流母线一侧以及负直流母线一侧。

9.一种变流器，包括直流母线，其特征在于，所述变流器还包括：如权利要求1至8任一项中所述的储能装置。