CN217508354U - 一种用于储能系统的逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于储能系统的逆变器，电压转换领域，该用于储能系统的逆变器包括：市电电源模块，用于供给220V交流电；降压整流滤波模块，用于将220V交流电转化为直流电，输出给电池充放电模块；电池充放电模块，用于市电电源模块供电时，电池充电；市电电源模块断电时，电池放电；交流输出模块，用于电池放电时，通过变压器输出交流电；与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在市电电源断电后，由电池放电经过交流输出模块供电，随着电池电压下降，交流输出模块输出的交流电无法满足负载工作需求，线圈切换模块切换变压器输出侧的线圈匝数，以此来保证输出交流电电压满足负载需求。

Description

一种用于储能系统的逆变器

技术领域

本实用新型涉及电压转换领域，具体是一种用于储能系统的逆变器。

背景技术

储能逆变器就是将交流电变换成直流电向蓄电池充电储存，当断电时再将蓄电池储存的直流电变换成交流电供负载使用。

目前市场上的储能变压器在直流电变换为交流电供负载使用的过程中，随着蓄电池电压降低，供给的交流电电压降低，致使负载工作存疑，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于储能系统的逆变器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于储能系统的逆变器，包括：

市电电源模块，用于供给220V交流电；

降压整流滤波模块，用于将220V交流电转化为直流电，输出给电池充放电模块；

电池充放电模块，用于市电电源模块供电时，电池充电；市电电源模块断电时，电池放电；

交流输出模块，用于电池放电时，通过变压器输出交流电；

交流驱动模块，用于驱动交流输出模块生成交流电；

线圈切换模块，用于电池电压低于阈值时，切换变压器输出侧的线圈匝数；

市电电源模块连接降压整流滤波模块，降压整流滤波模块连接电池充放电模块，电池充放电模块连接交流输出模块、交流驱动模块、线圈切换模块，交流驱动模块连接交流输出模块，线圈切换模块连接交流输出模块。

作为本实用新型再进一步的方案：电池充放电模块包括二极管D1、电池C3、电阻R3、电阻R4、二极管D2、电池E1、MOS管V4，二极管D1的负极连接降压整流滤波模块、电阻R3的一端、电容C3的一端、二极管D2的正极，二极管D1的正极接地，电容C3的另一端接地，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端、MOS管V4的G极，电阻R4的另一端接地，二极管D2的负极连接电池E1的正极、线圈切换模块、MOS管V4的S极，电池E1的负极接地，MOS管V4的D极连接交流输出模块。

作为本实用新型再进一步的方案：交流输出模块包括MOS管V2、MOS管V3、变压器W2、开关S11、开关S12、开关S13、开关S14，变压器W2的第二端连接电池充放电模块，变压器W2的第一端连接MOS管V3的D极，MOS管V3的S极接地，MOS管V3的G极连接交流驱动模块，变压器W2的第三端连接MOS管V2的D极，MOS管V2的S极接地，MOS管V2的G极连接交流驱动模块，变压器W2的第四端连接开关S11，变压器W2的第五端连接开关S12，变压器W2的第六端连接开关S13，变压器W2的第七端连接开关S14。

作为本实用新型再进一步的方案：交流驱动模块包括反相器U1、反相器U2、反相器U3、电阻R2、电容C5，反相器U1的输入端连接电阻R2的一端、电容C5的一端，反相器U1的输出端连接电阻R2的另一端、反相器U2的输入端，反相器U2的输出端连接电容C5的另一端、反相器U3的输入端、MOS管V2的G极，反相器U3的输出端连接MOS管V3的G极。

作为本实用新型再进一步的方案：线圈切换模块包括二极管D3、电容C4、MOS管V1、继电器J1、二极管D4，二极管D3的负极连接电池E1的正极，二极管D3的正极连接电容C4的一端、MOS管V1的G极，MOS管V1的S极接地，MOS管V1的D极连接继电器J1的一端、二极管D4的正极，继电器J1的另一端连接二极管D4的负极、MOS管V4的D极。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在市电电源断电后，由电池放电经过交流输出模块供电，随着电池电压下降，交流输出模块输出的交流电无法满足负载工作需求，线圈切换模块切换变压器输出侧的线圈匝数，以此来保证输出交流电电压满足负载需求。

附图说明

图1为一种用于储能系统的逆变器的原理图。

图2为一种用于储能系统的逆变器的电路图。

图3为交流驱动模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

请参阅图1，一种用于储能系统的逆变器，包括：

市电电源模块，用于供给220V交流电；

降压整流滤波模块，用于将220V交流电转化为直流电，输出给电池充放电模块；

电池充放电模块，用于市电电源模块供电时，电池充电；市电电源模块断电时，电池放电；

交流输出模块，用于电池放电时，通过变压器输出交流电；

交流驱动模块，用于驱动交流输出模块生成交流电；

线圈切换模块，用于电池电压低于阈值时，切换变压器输出侧的线圈匝数；

市电电源模块连接降压整流滤波模块，降压整流滤波模块连接电池充放电模块，电池充放电模块连接交流输出模块、交流驱动模块、线圈切换模块，交流驱动模块连接交流输出模块，线圈切换模块连接交流输出模块。

在具体实施例中：请参阅图2，市电电源模块引入火线L和零线N用于供给220V交流电，降压整流滤波模块通过变压器W1降压，通过整流器T整流，通过电容C1、电容C2、电感L1构成的滤波电路获得平稳的直流电。

在本实施例中：请参阅图2，电池充放电模块包括二极管D1、电池C3、电阻R3、电阻R4、二极管D2、电池E1、MOS管V4，二极管D1的负极连接降压整流滤波模块、电阻R3的一端、电容C3的一端、二极管D2的正极，二极管D1的正极接地，电容C3的另一端接地，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端、MOS管V4的G极，电阻R4的另一端接地，二极管D2的负极连接电池E1的正极、线圈切换模块、MOS管V4的S极，电池E1的负极接地，MOS管V4的D极连接交流输出模块。

在市电电源模块供电时，通过降压整流滤波模块为电池充放电模块供电，二极管D1为稳压二极管，用于钳压，经过二极管D2为电池E1充电；在市电电源模块断电时，这时电阻R4上的电压为低电平，使得供给MOS管V4的G极电压为低电平，MOS管V4由截止改为导通，电池E1通过MOS管V4供电。

在本实施例中：请参阅图2，交流输出模块包括MOS管V2、MOS管V3、变压器W2、开关S11、开关S12、开关S13、开关S14，变压器W2的第二端连接电池充放电模块，变压器W2的第一端连接MOS管V3的D极，MOS管V3的S极接地，MOS管V3的G极连接交流驱动模块，变压器W2的第三端连接MOS管V2的D极，MOS管V2的S极接地，MOS管V2的G极连接交流驱动模块，变压器W2的第四端连接开关S11，变压器W2的第五端连接开关S12，变压器W2的第六端连接开关S13，变压器W2的第七端连接开关S14。

电池E1的供给电流输入至变压器W2的第二端，第二端至第一端之间的线圈匝数和第二端至第三端之间的线圈匝数相同，MOS管V2和MOS管V3交换导通，且导通时间相同，因此在MOS管V2导通时，变压器W2的输入侧电流方向为第二端到第三端(由下至上)；在MOS管V3导通时，变压器W2的输入侧电流方向为第二端到第三端(由上至下)，形成交流电，经过变压器W2后输出。

在本实施例中：请参阅图3，交流驱动模块包括反相器U1、反相器U2、反相器U3、电阻R2、电容C5，反相器U1的输入端连接电阻R2的一端、电容C5的一端，反相器U1的输出端连接电阻R2的另一端、反相器U2的输入端，反相器U2的输出端连接电容C5的另一端、反相器U3的输入端、MOS管V2的G极，反相器U3的输出端连接MOS管V3的G极。

开始时反相器U1的输入端为低电平，输出端输出高电平，经过电阻R2为电容C5充电，在电容C5充电至高电平时，即反相器U1的输入端为高电平，反相器U1的输出端输出低电平，这时电容C5通过电阻R2放电，电容C5再次变为低电平，再次通过电阻R2为电容C5充电，往复如此，使得反相器U2输出PWM信号，反相器U3输出和反相器U2互补的PWM信号，反相器U2、反相器U3输出的PWM信号分别控制MOS管V2、MOS管V3导通，使得MOS管V2、V3交替导通。

在本实施例中：请参阅图2，线圈切换模块包括二极管D3、电容C4、MOS管V1、继电器J1、二极管D4，二极管D3的负极连接电池E1的正极，二极管D3的正极连接电容C4的一端、MOS管V1的G极，MOS管V1的S极接地，MOS管V1的D极连接继电器J1的一端、二极管D4的正极，继电器J1的另一端连接二极管D4的负极、MOS管V4的D极。

二极管D3为稳压二极管，电池E1电压高于阈值时，二极管D3导通，MOS管V1导通，继电器J1得电工作，控制开关S11、开关S12闭合，开关S13、开关S14弹开，变压器W2的输出侧第四端、第五端供电；随着电池E1放电，电池E1的电压下降，无法使得二极管D3导通，进而继电器J1断开，开关S11、开关S12弹开，开关S13、开关S14闭合，变压器W2的输出侧第六端、第七端供电，变压器W2第六端、第七端的线圈匝数高于第四端、第五端的线圈匝数，因此变压器W2在电池E1电压下降后，依旧保持较高的电压输出。

本实用新型的工作原理是：市电电源模块供给220V交流电，降压整流滤波模块将220V交流电转化为直流电，输出给电池充放电模块，电池充放电模块在市电电源模块供电时，电池充电；市电电源模块断电时，电池放电，交流输出模块在电池放电时，通过变压器输出交流电，交流驱动模块驱动交流输出模块生成交流电，线圈切换模块电池电压低于阈值时，切换变压器输出侧的线圈匝数。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种用于储能系统的逆变器，其特征在于：

该用于储能系统的逆变器包括：

市电电源模块，用于供给220V交流电；

降压整流滤波模块，用于将220V交流电转化为直流电，输出给电池充放电模块；

电池充放电模块，用于市电电源模块供电时，电池充电；市电电源模块断电时，电池放电；

交流输出模块，用于电池放电时，通过变压器输出交流电；

交流驱动模块，用于驱动交流输出模块生成交流电；

线圈切换模块，用于电池电压低于阈值时，切换变压器输出侧的线圈匝数；

市电电源模块连接降压整流滤波模块，降压整流滤波模块连接电池充放电模块，电池充放电模块连接交流输出模块、交流驱动模块、线圈切换模块，交流驱动模块连接交流输出模块，线圈切换模块连接交流输出模块。

2.根据权利要求1所述的用于储能系统的逆变器，其特征在于，电池充放电模块包括二极管D1、电池C3、电阻R3、电阻R4、二极管D2、电池E1、MOS管V4，二极管D1的负极连接降压整流滤波模块、电阻R3的一端、电容C3的一端、二极管D2的正极，二极管D1的正极接地，电容C3的另一端接地，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端、MOS管V4的G极，电阻R4的另一端接地，二极管D2的负极连接电池E1的正极、线圈切换模块、MOS管V4的S极，电池E1的负极接地，MOS管V4的D极连接交流输出模块。

3.根据权利要求1所述的用于储能系统的逆变器，其特征在于，交流输出模块包括MOS管V2、MOS管V3、变压器W2、开关S11、开关S12、开关S13、开关S14，变压器W2的第二端连接电池充放电模块，变压器W2的第一端连接MOS管V3的D极，MOS管V3的S极接地，MOS管V3的G极连接交流驱动模块，变压器W2的第三端连接MOS管V2的D极，MOS管V2的S极接地，MOS管V2的G极连接交流驱动模块，变压器W2的第四端连接开关S11，变压器W2的第五端连接开关S12，变压器W2的第六端连接开关S13，变压器W2的第七端连接开关S14。

4.根据权利要求3所述的用于储能系统的逆变器，其特征在于，交流驱动模块包括反相器U1、反相器U2、反相器U3、电阻R2、电容C5，反相器U1的输入端连接电阻R2的一端、电容C5的一端，反相器U1的输出端连接电阻R2的另一端、反相器U2的输入端，反相器U2的输出端连接电容C5的另一端、反相器U3的输入端、MOS管V2的G极，反相器U3的输出端连接MOS管V3的G极。

5.根据权利要求2所述的用于储能系统的逆变器，其特征在于，线圈切换模块包括二极管D3、电容C4、MOS管V1、继电器J1、二极管D4，二极管D3的负极连接电池E1的正极，二极管D3的正极连接电容C4的一端、MOS管V1的G极，MOS管V1的S极接地，MOS管V1的D极连接继电器J1的一端、二极管D4的正极，继电器J1的另一端连接二极管D4的负极、MOS管V4的D极。

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