CN217087571U - 一种用于储能变流器系统的交直流供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于储能变流器系统的交直流供电装置，包括控制单元、受控开关、采样单元和交变直电路；交变直电路与输出接口电连接；受控开关位于储能电池和输出接口之间，一端与储能电池电连接，另一端与输出接口电连接；采样单元一端与储能电池电连接，另一端与控制单元电连接。通过设置有控制单元，利用控制单元对采样单元采集储能电池的状态数据进行检测。当检测到储能电池的电压低于控制单元设置的电压保护阈值时，控制单元控制受控开关切断储能电池对输出接口的供电，同时控制交变直电路对输出接口进行供电。从而确保储能电池始终处于电压健康的状态，以延长储能电池的使用寿命，进一步使储能变流器系统始终处于正常工作状态的效果。

Description

一种用于储能变流器系统的交直流供电装置

技术领域

本实用新型属于储能变流器系统技术领域，具体涉及一种用于储能变流器系统的交直流供电装置。

背景技术

在低压储能变流器系统中，储能变流器的控制电源直接从直流的储能电池侧取电，且控制电源通过输出接口与储能电池电连接。在此情况下，当储能电池的电压过低时，储能电池的电压无法正常为储能变流器供电，从而导致储能变流器无法正常工作。且由于储能电池长期处于亏电的状态，不仅会缩短储能电池的寿命，甚至会造成储能变流器系统的失效。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型公开了一种用于储能变流器系统的交直流供电装置，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于储能变流器系统的交直流供电装置，包括控制单元、受控开关、采样单元和交变直电路；

所述交变直电路与输出接口电连接，用于对所述输出接口提供直流电；

所述采样单元位于储能电池和所述控制单元之间，并且一端与所述储能电池电连接，另一端与所述控制单元电连接，用于获取所述储能电池的数据并传输至所述控制单元；

所述受控开关位于所述储能电池和所述输出接口之间，并且一端与所述储能电池电连接，另一端与所述输出接口电连接，并且根据所述控制单元控制所述储能电池与所述输出接口之间的电连接通断。

可选的，所述交变直电路通过所述输出接口与所述控制单元电连接。

可选的，所述交变直电路包括交流电源和不控整流单元；所述不控整流单元的一端与所述输出接口电连接，所述不控整流单元的另一端与所述交流电源电连接。

可选的，所述交变直电路还包括隔离变压器；所述隔离变压器的一端与所述交流电源电连接，另一端与所述不控整流单元电连接。

可选的，所述交变直电路还包括保护电路；所述保护电路的一端与所述隔离变压器电连接，另一端与所述不控整流单元电连接。

可选的，所述交变直电路还包括滤波器；所述滤波器的一端与所述不控整流单元电连接，另一端与所述输出接口电连接。

可选的，所述储能电池的正极与所述输出接口之间以及所述输出接口与所述储能电池的负极之间分别设置所述受控开关。

可选的，该用于储能变流器系统的交直流供电装置还包括控制接口；所述控制接口的一端与所述受控开关电连接，另一端与所述控制单元电连接。

可选的，该用于储能变流器系统的交直流供电装置还包括防返二极管；所述防返二极管位于所述储能电池与所述输出接口之间，一端与所述储能电池电连接，另一端与所述输出接口电连接。

可选的，所述交变直电路的输出电压小于所述储能电池的输出电压。

本实用新型的优点及有益效果是：

通过设置有控制单元，利用控制单元对采样单元采集的储能电池的状态数据进行检测，例如电压。当检测到储能电池的电压低于控制单元设置的电压保护阈值时，控制单元控制受控开关切断储能电池对输出接口的供电，同时控制交变直电路对输出接口进行供电。以确保储能电池始终处于电压充足的状态，进一步起到保护储能电池的效果。当控制单元检测到储能电池的电压不低于控制单元设置的电压保护阈值时，控制单元控制受控开关连通储能电池与输出接口的电连接，同时控制交变直电路不再对输出接口供电。从而确保储能电池始终处于电压健康的状态，以延长储能电池的使用寿命，进一步使储能变流器系统始终处于正常工作状态的效果。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型一实施例的用于储能变流器系统的交直流供电装置的结构图；

图2为本实用新型一实施例的用于储能变流器系统的交直流供电装置的工作流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和效果更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例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，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图，详细说明本实用新型各实施例提供的技术方案。

本实施例公开了一种用于储能变流器系统的交直流供电装置，结合图1至图2所示，包括采样单元1、控制单元2、交变直电路3和受控开关6。交变直电路3与输出接口5电连接，用于对输出接口5提供直流电。

采样单元1位于储能电池4和控制单元2之间，并且一端与储能电池4电连接，另一端与控制单元2电连接，用于获取储能电池4的数据并传输至控制单元2，例如电压传感器。

受控开关6位于储能电池4和输出接口5之间，并且一端与储能电池4电连接，另一端与输出接口5电连接，用于根据控制单元2控制储能电池4与输出接口5之间的电连接通断。

优选的，通过交变直电路3、输出接口5和控制单元2依次电连接，从而使交变直电路3直接利用输出接口5对控制单元2进行供电，以缩短导线的长度，进一步节约制造成本。当然，根据电路设计不同，还可以采用其他方式进行交变直电路与控制单元的电连接，例如导线连接。

通过设置有控制单元，例如PLC控制器。利用控制单元对采样单元采集的储能电池的状态数据进行检测，例如电压。当检测到储能电池的电压低于控制单元设置的电压保护阈值时，控制单元控制受控开关切断储能电池对输出接口的供电，同时控制交变直电路对输出接口进行供电。以确保储能电池始终处于电压充足的状态，进一步起到保护储能电池的效果。当控制单元检测到储能电池的电压不低于控制单元设置的电压保护阈值时，控制单元控制受控开关连通储能电池与输出接口的电连接，同时控制交变直电路不再对输出接口供电。从而确保储能电池始终处于电压健康的状态，以延长储能电池的使用寿命，进一步使储能变流器系统始终处于正常工作状态的效果。

此外，优选的，在储能电池4的正极与输出接口5之间以及输出接口5与储能电池4的负极之间分别设置受控开关6。通过两个受控开关能够同时控制储能电池的正极和负极与输出接口电连接的连通和切断，当其中一个受控开关故障时，另一个受控开关能够继续工作，从而实现储能电池与输出接口之间电连接的通断，提升电路安全性能。

优选的，交变直电路的输出电压小于储能电池的输出电压。在此情况下，当控制单元检测到储能电池的电压不低于控制单元设置的电压保护阈值时，控制单元控制受控开关的连通。由于储能电池的输出电压高于交变直电路的输出电压，此时的储能电池的输出电流将交变直电路的输出电流阻隔在交变直电路与输出接口之间，即仅利用储能电池对输出接口进行供电，从而提高储能电池与交变直电路的自动化切换的效果。

结合图1所示，交变直电路3包括交流电源31和不控整流单元32。不控整流单元32的一端与交流电源31电连接，另一端与输出接口5电连接。通过交流电源输出交流电至不控整流单元中，利用不控整流单元将交流电转换为直流电，当储能电池的电压低于电压保护阈值时，通过交变直电路为控制单元和输出接口提供直流电，从而起到保护储能电池的作用，以确保储能变流器系统的正常工作。优选的，交流电源采用交流电网的形式，从而为交变直电路提供源源不断的交流电，进而确保交变直电路的持续输出。

优选的，采用不控整流模块与交流电源电连接，便于交变直电路的安装。当然，根据电路设计的不同，还可以采用不控整流电路将交流电网中的交流电转换为直流电。

结合图1所示，优选的，交变直电路3还包括隔离变压器33。隔离变压器33的一端与交流电源31电连接，另一端与不控整流单元32电连接。通过隔离变压器33将直流电和交流进行电气隔离，从而确保直流电和交流电的传输互不影响，进而提升直流电和交流电传输的安全性和稳定性。

此外，优选的，交变直电路3还包括保护电路34。保护电路34的一端与隔离变压器33电连接，另一端与不控整流单元32电连接。通过保护电路能够保护交变直电路中的电压浪涌，从而提高交变直电路的安全性。

另外，优选的，交变直电路3还包括滤波器35。滤波器35的一端与不控整流单元32电连接，另一端与输出接口5电连接。通过滤波器能够滤除直流电中的交流电，使交变直电流能够输出平滑的直流电，从而提高交变直电路输出直流电压的稳定性，进而提高交变直电路输出直流电的稳定性。

另外，结合图1所示，该用于储能变流器系统的交直流供电装置还包括控制接口7。控制接口7的一端与受控开关6电连接，另一端与控制单元2电连接。其中，由控制单元2通过开关接口控制受控开关6的切断和连通，从而增强该储能变流器系统的交直流供电装置的自动化控制的效果。

此外，该用于储能变流器系统的交直流供电装置还包括防返二极管8。防返二极管8位于储能电池4与输出接口5之间，一端与储能电池4电连接，另一端与输出接口5电连接。

优选的，储能电池4的正极与输出接口5之间和输出接口5与储能电池4的负极之间分别设置防返二极管8。通过两个防返二极管能够分别对储能电池的正极与输出接口之间以及输出接口与储能电池的负极之间电子元件极性反接的保护，从而对储能电池与输出接口之间起到双重保护的作用，进一步提高储能电池与输出接口之间电路的安全性。

其中，结合图2所示，首先接入交变直电路3，由于储能电池4的电压高于交变直电路3的电压，例如1V。则储能电池的输出电流将交变直电路的输出电流阻隔在交变直电路3和输出接口5之间，此时仅通过储能电池4直接对控制单元2和输出接口5供电。

然后，采样单元1采集储能电池4的输出电压并上传至控制单元2，控制单元2根据储能电池4预先设定的电压保护阈值与储能电池4输出电压进行比对。当储能电池4当前输出电压小于预先设定的电压保护阈值时，控制单元2随即通过控制接口7控制受控开关6断开，以切断储能电池4与输出接口5之间的电连接。此时，由于储能电池4不再对输出接口5供电，则交变直电路3的输出电流自动对输出接口5和控制单元2供电。

当储能电池4当前输出电压不低于于预先设定的电压保护阈值时，控制单元2通过控制接口7控制受控开关6连通储能电池4与输出接口5之间的电连接。从而达到持续监测储能电池健康状态的效果，以确保储能电池始终处于健康状态的目的，进而提升储能电池的使用寿命，进一步确保储能变流器系统的正常工作的效果。

当然，在其他实施例中，根据电路设计的不同，还可以对交变直电路的输出电压进行调整。

其中，输出接口和控制接口的种类可以根据电路的不同进行调整，例如TTL电平接口。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于储能变流器系统的交直流供电装置，其特征在于：包括控制单元、受控开关、采样单元和交变直电路；

所述交变直电路与输出接口电连接，用于对所述输出接口提供直流电；

所述采样单元位于储能电池和所述控制单元之间，并且一端与所述储能电池电连接，另一端与所述控制单元电连接，用于获取所述储能电池的数据并传输至所述控制单元；

所述受控开关位于所述储能电池和所述输出接口之间，并且一端与所述储能电池电连接，另一端与所述输出接口电连接，并且根据所述控制单元控制所述储能电池与所述输出接口之间的电连接通断。

2.根据权利要求1所述的用于储能变流器系统的交直流供电装置，其特征在于：所述交变直电路通过所述输出接口与所述控制单元电连接。

3.根据权利要求1所述的用于储能变流器系统的交直流供电装置，其特征在于：所述交变直电路包括交流电源和不控整流单元；所述不控整流单元的一端与所述输出接口电连接，所述不控整流单元的另一端与所述交流电源电连接。

4.根据权利要求3所述的用于储能变流器系统的交直流供电装置，其特征在于：所述交变直电路还包括隔离变压器；所述隔离变压器的一端与所述交流电源电连接，另一端与所述不控整流单元电连接。

5.根据权利要求4所述的用于储能变流器系统的交直流供电装置，其特征在于：所述交变直电路还包括保护电路；所述保护电路的一端与所述隔离变压器电连接，另一端与所述不控整流单元电连接。

6.根据权利要求3所述的用于储能变流器系统的交直流供电装置，其特征在于：所述交变直电路还包括滤波器；所述滤波器的一端与所述不控整流单元电连接，另一端与所述输出接口电连接。

7.根据权利要求1所述的用于储能变流器系统的交直流供电装置，其特征在于：所述储能电池的正极与所述输出接口之间以及所述输出接口与所述储能电池的负极之间分别设置所述受控开关。

8.根据权利要求1或7所述的用于储能变流器系统的交直流供电装置，其特征在于：该用于储能变流器系统的交直流供电装置还包括控制接口；所述控制接口的一端与所述受控开关电连接，另一端与所述控制单元电连接。

9.根据权利要求1所述的用于储能变流器系统的交直流供电装置，其特征在于：该用于储能变流器系统的交直流供电装置还包括防返二极管；所述防返二极管位于所述储能电池与所述输出接口之间，一端与所述储能电池电连接，另一端与所述输出接口电连接。

10.根据权利要求1所述的用于储能变流器系统的交直流供电装置，其特征在于：所述交变直电路的输出电压小于所述储能电池的输出电压。

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