CN212588277U - 一种基于频率检测的储能逆变器的控制电路及储能逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于频率检测的储能逆变器的控制电路及储能逆变器，控制电路包括频率电压转换器、第一、第二电压比较电路及MCU；频率电压转换器分别与第一和第二电压比较电路电连接，MCU分别与第一和第二电压比较电路电连接；频率电压转换器将系统频率转换为系统电压，第一电压比较电路将系统电压与第一电压阈值进行比较并生成第一比较结果信号，第二电压比较电路将系统电压与第二电压阈值进行比较并生成第二比较结果信号；MCU根据第一、第二比较结果信号生成充放电控制信号，以控制储能逆变器的充放电状态。本实用新型能够对储能逆变器的不同系统频率进行检测，并基于不同的检测结果对储能逆变器的充放电状态进行相应控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及频率检测技术，特别涉及一种基于频率检测的储能逆变器的控制电路及储能逆变器。
背景技术
储能逆变器即PCS(Power Converter System)是微网储能系统同电网与储能电池连接的关键部件，其一方面可以同电网进行柔性的连接，对电网输送或吸收有功及无功，另一方面对储能电池进行充放电控制及电池的维护功能。
储能逆变器在运行过程中对要求具备一定的耐受系统频率异常的能力，对系统频率的响应有一定的要求，但是现有技术中并不存在针对储能逆变器的系统频率进行专门检测和控制的电路。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中并不存在针对储能逆变器的系统频率进行专门检测和控制的电路的缺陷，提供一种基于频率检测的储能逆变器的控制电路及储能逆变器。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本实用新型提供了一种基于频率检测的储能逆变器的控制电路，包括频率电压转换器、第一电压比较电路、第二电压比较电路及MCU(微控制单元)；
所述频率电压转换器分别与所述第一电压比较电路和所述第二电压比较电路电连接，所述MCU分别与所述第一电压比较电路和第二电压比较电路电连接；
所述频率电压转换器用于将所述储能逆变器的系统频率转换为系统电压，所述第一电压比较电路用于将所述系统电压与第一电压阈值进行比较并生成第一比较结果信号发送至所述MCU，所述第二电压比较电路用于将所述系统电压与第二电压阈值进行比较并生成第二比较结果信号发送至所述 MCU；
所述MCU用于根据所述第一比较结果信号和/或所述第二比较结果信号生成充放电控制信号，以控制所述储能逆变器的充放电状态。
较佳地，所述第一电压阈值为与49.5Hz的系统频率相对应的基准系统电压值，所述第二电压阈值为与50.2Hz的系统频率相对应的基准系统电压值；
所述MCU用于在所述第一比较结果信号表征所述系统电压低于所述第一电压阈值时，通过所述充放电控制信号控制所述储能逆变器处于放电状态，所述MCU用于在所述第二比较结果信号表征所述系统电压高于所述第二电压阈值时，通过所述充放电控制信号控制所述储能逆变器处于充电状态。
较佳地，所述控制电路还包括第三电压比较电路、第一开关以及第二开关；
所述频率电压转换器与所述第三电压比较电路电连接，所述第三电压比较电路通过所述第一开关与所述第一电压比较电路电连接、通过所述第二开关与所述第二电压比较电路电连接；所述MCU分别与所述第三电压比较电路、所述第一开关以及所述第二开关电连接；
所述第三电压比较电路用于将所述系统电压与第三电压阈值进行比较并生成第三比较结果信号发送至所述MCU，所述第三电压阈值大于所述第一电压阈值且小于所述第二电压阈值；
所述MCU用于在所述第三电压比较结果表征所述系统电压小于所述第三电压阈值时导通所述第一开关并关断所述第二开关、在所述第三电压比较结果表征所述系统电压大于所述第三电压阈值时关断所述第一开关并导通所述第二开关。
较佳地，所述第一电压比较电路包括第一电压比较器和第二电压比较器，所述第一电压比较器和所述第二电压比较器的正输入端均为所述系统电压，所述第一电压比较器的负输入端为所述第一电压阈值、所述第二电压比较器的负输入端为第四电压阈值，所述第四电压阈值为与48Hz的系统频率相对应的基准系统电压值；
所述MCU用于在所述系统电压低于所述第四电压阈值时，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述储能逆变器不处于充电状态；在所述系统电压高于所述第四电压阈值且低于所述第一电压阈值时，生成第一切换信号，所述第一切换信号用于将处于充电状态的储能逆变器切换为放电状态。
较佳地，所述第二电压比较电路包括第四电压比较器和第五电压比较器，所述第四电压比较器和所述第五电压比较器的正输入端均为所述系统电压，所述第四电压比较器的负输入端为所述第二电压阈值、所述第五电压比较器的负输入端为第五电压阈值，所述第五电压阈值为与50.5Hz的系统频率相对应的基准系统电压值；
所述MCU用于在所述系统电压高于所述第二电压阈值且低于所述第五电压阈值时生成第二切换信号，所述第二切换信号用于将处于放电状态的储能逆变器切换为充电状态；在所述系统电压高于所述第五电压阈值时，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述储能逆变器不处于放电状态。
较佳地，所述第一切换信号用于将处于充电状态的储能逆变器在0.2S内切换为放电状态。
较佳地，所述第二切换信号用于将处于放电状态的储能逆变器在0.2S内切换为充电状态。
本实用新型还提供了一种储能逆变器，其包括上述的基于频率检测的储能逆变器的控制电路。
本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型能够对储能逆变器的不同系统频率进行检测，并基于不同的检测结果对储能逆变器的充放电状态进行相应控制，从而确保储能逆变器对频率的响应能够满足特定的要求，使得储能逆变器具备一定的耐受系统频率异常的能力。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的基于频率检测的储能逆变器的控制电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
本实用新型提供了一种基于频率检测的储能逆变器的控制电路，如图1 所示，所述控制电路包括频率电压转换器1、MCU2、第一开关K1、第二开关K2、第一电压比较器D1、第二电压比较器D2、第三电压比较器D3、第四电压比较器D4、第五电压比较器D5；
其中，所述频率电压转换器1的输入端用于接收所述储能逆变器的系统频率，并将其转换为对应的系统电压V0后传输至所述第三电压比较器D3 的正输入端，所述第三电压比较器D3的负输入端的输入为第三电压阈值，所述第三电压阈值大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，所述第一电压阈值为与49.5Hz的系统频率相对应的基准系统电压值，所述第二电压阈值为与50.2Hz的系统频率相对应的基准系统电压值；
所述第三电压比较器D3的输出端分别通过所述第一开关K1与第一电压比较电路电连接、通过第二开关K2与所述第二电压比较电路电连接，其中，所述第一电压比较电路由所述第一电压比较器D1和所述第二电压比较器D2组成，所述第二电压比较电路由所述第四电压比较器D4和所述第五电压比较器D5组成；
所述MCU2与所述第三电压比较器D3的输出端电连接，用于获取所述第三电压比较器D3输出的第三比较结果信号，所述MCU2用于在所述第三电压比较结果表征所述系统电压V0小于所述第三电压阈值V3时导通所述第一开关K1并关断所述第二开关K2、在所述第三电压比较结果表征所述系统电压V0大于所述第三电压阈值V3时关断所述第一开关K1并导通所述第二开关K2。
这样，通过所述第三电压比较器D3的提前检测以及后续MCU的相应控制，就可以保证在同一时刻所述第一电压比较电路和所述第二电压比较电路中只有一个工作、另一个不工作，从而可以减少不必要的电压比较，节省功耗。
所述第一电压比较电路用于将所述系统电压V0与第一电压阈值V1进行比较并生成第一比较结果信号发送至所述MCU2，所述第二电压比较电路用于将所述系统电压V0与第二电压阈值V2进行比较并生成第二比较结果信号发送至所述MCU2；
所述MCU2用于根据所述第一比较结果信号或所述第二比较结果信号生成充放电控制信号，以控制所述储能逆变器的充放电状态，所述MCU2用于在所述第一比较结果信号表征所述系统电压V0低于所述第一电压阈值 V1时，通过所述充放电控制信号控制所述储能逆变器处于放电状态，所述 MCU2用于在所述第二比较结果信号表征所述系统电压V0高于所述第二电压阈值V2时，通过所述充放电控制信号控制所述储能逆变器处于充电状态。
具体地，所述MCU2分别与所述第一电压比较器D1、所述第二电压比较器D2、所述第四电压比较器D4、所述第五电压比较器D5的输出端电连接；
所述第一电压比较器D1和所述第二电压比较器D2的正输入端均为所述系统电压V0，所述第一电压比较器D1的负输入端为所述第一电压阈值 V1、所述第二电压比较器D2的负输入端为第四电压阈值V4，所述第四电压阈值V4为与48Hz的系统频率相对应的基准系统电压值；
所述MCU2用于在所述系统电压V0低于所述第四电压阈值V4时，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述储能逆变器不处于充电状态；在所述系统电压V0高于所述第四电压阈值V4且低于所述第一阈值V1 时，生成第一切换信号，所述第一切换信号用于将处于充电状态的储能逆变器在0.2S内切换为放电状态。
所述第四电压比较器D4和所述第五电压比较器D5的正输入端均为所述系统电压V0，所述第四电压比较器D4的负输入端为所述第二电压阈值 V2、所述第五电压比较器D5的负输入端为第五电压阈值V5，所述第五电压阈值V5为与50.5Hz的系统频率相对应的基准系统电压值；
所述MCU2用于在所述系统电压V0高于所述第二电压阈值V2且低于所述第五电压阈值V5时生成第二切换信号，所述第二切换信号用于将处于放电状态的储能逆变器在0.2S内切换为充电状态；在所述系统电压V0高于所述第五电压阈值V5时，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述储能逆变器不处于放电状态。
从而本实用新型能够对储能逆变器的不同系统频率进行检测，并基于不同的检测结果对储能逆变器的充放电状态进行相应控制，从而确保储能逆变器对频率的响应能够满足特定的要求，使得储能逆变器具备一定的耐受系统频率异常的能力。
本实施例还提供了一种储能逆变器，其包括上述的基于频率检测的储能逆变器的控制电路。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当了解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于频率检测的储能逆变器的控制电路，其特征在于，包括频率电压转换器、第一电压比较电路、第二电压比较电路及MCU；
所述频率电压转换器分别与所述第一电压比较电路和所述第二电压比较电路电连接，所述MCU分别与所述第一电压比较电路和第二电压比较电路电连接；
所述频率电压转换器用于将所述储能逆变器的系统频率转换为系统电压，所述第一电压比较电路用于将所述系统电压与第一电压阈值进行比较并生成第一比较结果信号发送至所述MCU，所述第二电压比较电路用于将所述系统电压与第二电压阈值进行比较并生成第二比较结果信号发送至所述MCU；
所述MCU用于根据所述第一比较结果信号和/或所述第二比较结果信号生成充放电控制信号，以控制所述储能逆变器的充放电状态。
2.如权利要求1所述的基于频率检测的储能逆变器的控制电路，其特征在于，所述第一电压阈值为与49.5Hz的系统频率相对应的基准系统电压值，所述第二电压阈值为与50.2Hz的系统频率相对应的基准系统电压值；
所述MCU用于在所述第一比较结果信号表征所述系统电压低于所述第一电压阈值时，通过所述充放电控制信号控制所述储能逆变器处于放电状态，所述MCU用于在所述第二比较结果信号表征所述系统电压高于所述第二电压阈值时，通过所述充放电控制信号控制所述储能逆变器处于充电状态。
3.如权利要求1所述的基于频率检测的储能逆变器的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括第三电压比较电路、第一开关以及第二开关；
所述频率电压转换器与所述第三电压比较电路电连接，所述第三电压比较电路通过所述第一开关与所述第一电压比较电路电连接、通过所述第二开关与所述第二电压比较电路电连接；所述MCU分别与所述第三电压比较电路、所述第一开关以及所述第二开关电连接；
所述第三电压比较电路用于将所述系统电压与第三电压阈值进行比较并生成第三比较结果信号发送至所述MCU，所述第三电压阈值大于所述第一电压阈值且小于所述第二电压阈值；
所述MCU用于在所述第三电压比较结果表征所述系统电压小于所述第三电压阈值时导通所述第一开关并关断所述第二开关、在所述第三电压比较结果表征所述系统电压大于所述第三电压阈值时关断所述第一开关并导通所述第二开关。
4.如权利要求2所述的基于频率检测的储能逆变器的控制电路，其特征在于，所述第一电压比较电路包括第一电压比较器和第二电压比较器，所述第一电压比较器和所述第二电压比较器的正输入端均为所述系统电压，所述第一电压比较器的负输入端为所述第一电压阈值、所述第二电压比较器的负输入端为第四电压阈值，所述第四电压阈值为与48Hz的系统频率相对应的基准系统电压值；
所述MCU用于在所述系统电压低于所述第四电压阈值时，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述储能逆变器不处于充电状态；在所述系统电压高于所述第四电压阈值且低于所述第一电压阈值时，生成第一切换信号，所述第一切换信号用于将处于充电状态的储能逆变器切换为放电状态。
5.如权利要求2所述的基于频率检测的储能逆变器的控制电路，其特征在于，所述第二电压比较电路包括第四电压比较器和第五电压比较器，所述第四电压比较器和所述第五电压比较器的正输入端均为所述系统电压，所述第四电压比较器的负输入端为所述第二电压阈值、所述第五电压比较器的负输入端为第五电压阈值，所述第五电压阈值为与50.5Hz的系统频率相对应的基准系统电压值；
所述MCU用于在所述系统电压高于所述第二电压阈值且低于所述第五电压阈值时生成第二切换信号，所述第二切换信号用于将处于放电状态的储能逆变器切换为充电状态；在所述系统电压高于所述第五电压阈值时，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述储能逆变器不处于放电状态。
6.如权利要求4所述的基于频率检测的储能逆变器的控制电路，其特征在于，所述第一切换信号用于将处于充电状态的储能逆变器在0.2S内切换为放电状态。
7.如权利要求5所述的基于频率检测的储能逆变器的控制电路，其特征在于，所述第二切换信号用于将处于放电状态的储能逆变器在0.2S内切换为充电状态。
8.一种储能逆变器，其特征在于，其包括如权利要求1-7中任意一项所述的基于频率检测的储能逆变器的控制电路。
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