CN220291724U - 逆变系统和供电系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种逆变系统和供电系统。该逆变系统包括多个逆变装置集群，包括，第一逆变装置集群，该第一逆变装置集群包括第一逆变装置和第一协议转换装置，第一协议转换装置通过短距离通信协议与每个第一通信单元通信连接。至少一个第二逆变装置集群，每个第二逆变装置集群包括第二逆变装置和第二协议转换装置，第二协议转换装置通过短距离通信协议与每个第二通信单元通信连接。第一协议转换装置与第二协议转换装置通过长距离通信协议通信连接。其中，第一协议转换装置和第二协议转换装置用于短距离通信协议和长距离通信协议的转换。本申请实施例可以通过改变通信协议满足逆变装置之间进行长距离通信的需求。

Description

逆变系统和供电系统

技术领域

本实用新型涉及能源领域，具体涉及一种逆变系统和供电系统。

背景技术

随着储能规模的扩大，供电系统中备电单元数量也在不断增多，导致供电系统占地大，并且连接备电单元的逆变装置之间距离也比较远。

现有技术的逆变系统中，所有逆变装置都在一个控制器局域网络(ControllerArea Network，CAN)内进行数据通信，但在逆变装置之间的并机线长度过长时，会导致通讯波特率的降低而无法满足通讯需求。

实用新型内容

本申请提供一种逆变系统和供电系统，通过在逆变装置集群内设置协议转换装置，进而满足逆变装置之间进行长距离通信的需求。

第一方面，本申请提供了一种逆变系统。本申请实施例提供的逆变系统包括多个逆变装置集群，包括，第一逆变装置集群，该第一逆变装置集群包括至少一个第一逆变装置和第一协议转换装置，每个第一逆变装置用于直流电和交流电的转化，每个第一逆变装置包括第一通信单元，该第一通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第一协议转换装置通过短距离通信协议与至少一个第一通信单元通信连接。至少一个第二逆变装置集群，每个第二逆变装置集群包括至少一个第二逆变装置和第二协议转换装置，每个第二逆变装置用于直流电和交流电的转化，每个第二逆变装置包括第二通信单元，该第二通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第二协议转换装置通过短距离通信协议与至少一个第二通信单元通信连接。至少一个第一逆变装置和至少一个第二逆变装置的交流端分别通过电气连接至输出端口，该输出端口用于向负载输出交流电。第一协议转换装置与第二协议转换装置通过长距离通信协议通信连接。其中，第一协议转换装置和第二协议转换装置用于短距离通信协议和长距离通信协议的转换。

在本实施例提供的逆变系统中，通过在多个逆变装置集群内设置协议转换装置，可以将逆变装置之间使用的短距离通信协议通过协议转换装置转换为长距离通信协议，进而满足逆变装置之间进行长距离通信的需求。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，短距离通信协议包括控制器局域网络CAN协议。长距离通信协议包括以太网通信协议、串行外设接口SPI通信协议、集成电路总线IIC通信协议、推荐标准RS-485通信协议。

在上述技术方案中，不同逆变装置集群之间可以选择不同的长距离通信协议的类型，进而满足不同的实际应用场景和需求。此外，当长距离通信协议为高速通讯协议时，例如光纤通讯协议，还可以减少协议转换装置内部的数据处理时间和协议转换装置之间的通讯时间，从而降低时延，保证数据的实时性。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一协议转换装置与第二协议转换装置还用于在有多个通信数据待发送时，确定多个通信数据的优先级。根据多个通信数据的优先级，发送该多个通信数据。

在上述技术方案中，通过协议转换装置控制通信数据的优先级，使得在有多个通信数据待发送时，可以保证高优先级数据优先发送，进而提高运行效率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一逆变装置集群包括至少两个第一逆变装置。至少两个第一逆变装置包括第三逆变装置和第四逆变装置，第三逆变装置包括第三通信单元，第四逆变装置包括第四通信单元，第三通信单元和/或第四通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第三通信单元与第四通信单元通过短距离通信协议通信连接。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，每个第二逆变装置集群包括至少两个第二逆变装置。至少两个第二逆变装置包括第五逆变装置和第六逆变装置，第五逆变装置包括第五通信单元，第六逆变装置包括第六通信单元，第五通信单元和/或第六通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第五通信单元与所述第六通信单元通过短距离通信协议通信连接。

在上述技术方案中，逆变装置集群内的多个逆变装置可以通过短距离通信协议通信连接，从而可以降低通信成本，并且便于安装管理。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，至少一个第一逆变装置和/或至少一个第二逆变装置还包括，直流-直流DC-DC变换器和直流-交流DC-AC逆变器。DC-DC变换器的第一端用于连接备电单元，DC-DC变换器的第一端作为至少一个第一逆变装置和/或至少一个第二逆变装置的直流端，DC-DC变换器的第二端和DC-AC逆变器的第一端连接，DC-AC逆变器的第二端作为至少一个第一逆变装置和/或所述至少一个第二逆变装置的交流端。

在上述技术方案中，逆变装置还包括直流-直流DC-DC变换器，从而拓展了逆变装置的功能。

第二方面，本申请提供了一种供电系统。本申请实施例提供的供电系统包括多个备电单元和逆变系统。多个备电单元用于接收并储存直流电或输出直流电。逆变系统包括多个逆变装置集群，包括，第一逆变装置集群，包括至少一个第一逆变装置和第一协议转换装置，每个第一逆变装置用于直流电和交流电的转化，每个第一逆变装置包括第一通信单元，第一通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第一协议转换装置通过短距离通信协议与至少一个第一通信单元通信连接。至少一个第二逆变装置集群，每个第二逆变装置集群包括至少一个第二逆变装置和第二协议转换装置，每个第二逆变装置用于直流电和交流电的转化，每个第二逆变装置包括第二通信单元，第二通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第二协议转换装置通过短距离通信协议与至少一个第二通信单元通信连接。至少一个第一逆变装置和至少一个第二逆变装置的交流端分别通过电气连接至输出端口，该输出端口用于向负载输出交流电。至少一个第一逆变装置和至少一个第二逆变装置的直流端分别与多个备电单元一一对应连接。当备电单元充电时，至少一个第一逆变装置和/或至少一个第二逆变装置将交流电转换成直流电输出至备电单元。当备电单元放电时，至少一个第一逆变装置和/或至少一个第二逆变装置将备电单元输入的直流电转换成交流电输出至输出端口。第一协议转换装置与第二协议转换装置通过长距离通信协议通信连接，其中，第一协议转换装置和第二协议转换装置用于短距离通信协议和长距离通信协议的转换。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，供电系统还包括交流输入端和旁路单元。其中，旁路单元的输入端连接交流输入端，旁路单元的输出端分别连接至少一个第一逆变装置和至少一个第二逆变装置的交流端以及输出端口，旁路单元用于控制输出端口与交流输入端是否导通。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，短距离通信协议包括控制器局域网络CAN协议。长距离通信协议包括以太网通信协议、串行外设接口SPI通信协议、集成电路总线IIC通信协议、推荐标准RS-485通信协议。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，第一协议转换装置与第二协议转换装置还用于在有多个通信数据待发送时，确定多个通信数据的优先级。根据多个通信数据的优先级，发送该多个通信数据。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，第一逆变装置集群包括至少两个第一逆变装置。至少两个第一逆变装置包括第三逆变装置和第四逆变装置，第三逆变装置包括第三通信单元，第四逆变装置包括第四通信单元，第三通信单元和/或第四通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第三通信单元与第四通信单元通过短距离通信协议通信连接。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，每个第二逆变装置集群包括至少两个第二逆变装置。至少两个第二逆变装置包括第五逆变装置和第六逆变装置，第五逆变装置包括第五通信单元，第六逆变装置包括第六通信单元，第五通信单元和/或第六通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第五通信单元与所述第六通信单元通过短距离通信协议通信连接。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，至少一个第一逆变装置和/或至少一个第二逆变装置还包括，直流-直流DC-DC变换器和直流-交流DC-AC逆变器。DC-DC变换器的第一端用于连接备电单元，DC-DC变换器的第一端作为至少一个第一逆变装置和/或至少一个第二逆变装置的直流端，DC-DC变换器的第二端和DC-AC逆变器的第一端连接，DC-AC逆变器的第二端作为至少一个第一逆变装置和/或所述至少一个第二逆变装置的交流端。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种供电系统的示意图。

图2是本申请实施例提供的另一种供电系统的示意图。

图3是本申请实施例提供的一种供电系统的结构示意图。

图4是本申请实施例提供的一种逆变系统的通信方式示意图。

图5是本申请实施例提供的另一种逆变系统的通信方式示意图。

图6是本申请实施例提供的再一种逆变系统的通信方式示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

下面详细描述本申请的实施例，本申请实施例的示例在附图中示出。在附图中，相同或相似的标号表示相同或相似的元件或具有相同或相似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学数据应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

还应理解，本说明书中描述的各种实施方式，既可以单独实施，也可以组合实施，本申请实施例对此并不限定。

图1是本申请实施例提供的一种供电系统的示意图。

随着储能规模的扩大，供电系统中备电单元数量也在不断增多，导致供电系统占地大，并且连接备电单元的逆变装置之间距离也比较远。由于所有逆变装置都在一个控制器局域网络(ControllerArea Network，CAN)内进行数据通信，但在逆变装置之间的并机线长度过长时，会导致通讯波特率的降低而无法满足通讯需求。

本申请实施例中，供电系统包括逆变装置集群100和逆变装置集群200，逆变装置集群100内的逆变装置101和逆变装置102以及逆变装置集群200内的逆变装置201和逆变装置202之间采用CAN通讯通过并机的方式来实现系统的均流控制和系统调度。然而，当逆变装置集群100和逆变装置集群200之间的距离较远，超出一定阈值时，会使得CAN通讯波特率降低，从而无法满足系统通信需求。

鉴于此，本申请实施例提供了一种逆变系统和供电系统，通过在多个逆变装置集群内设置协议转换装置，可以将逆变装置之间使用的短距离通信协议通过协议转换装置转换为长距离通信协议，进而满足逆变装置之间进行长距离通信的需求。

本申请实施例提供的逆变系统包括多个逆变装置集群，包括，第一逆变装置集群，该第一逆变装置集群包括至少一个第一逆变装置和第一协议转换装置，每个第一逆变装置用于直流电和交流电的转化，每个第一逆变装置包括第一通信单元，该第一通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第一协议转换装置通过短距离通信协议与至少一个第一通信单元通信连接。至少一个第二逆变装置集群，每个第二逆变装置集群包括至少一个第二逆变装置和第二协议转换装置，每个第二逆变装置用于直流电和交流电的转化，每个第二逆变装置包括第二通信单元，该第二通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第二协议转换装置通过短距离通信协议与至少一个第二通信单元通信连接。至少一个第一逆变装置和至少一个第二逆变装置的交流端分别通过电气连接至输出端口，该输出端口用于向负载输出交流电。第一协议转换装置与第二协议转换装置通过长距离通信协议通信连接。其中，第一协议转换装置和第二协议转换装置用于短距离通信协议和长距离通信协议的转换。

本申请实施例的供电系统包括多个备电单元和上述实施例中的逆变系统，多个备电单元用于接收并储存直流电或输出直流电。当备电单元充电时，至少一个第一逆变装置和/或至少一个第二逆变装置将交流电转换成直流电输出至备电单元。当备电单元放电时，至少一个第一逆变装置和/或至少一个第二逆变装置将备电单元输入的直流电转换成交流电输出至输出端口。

应理解，本申请实施例中的短距离通信协议是指在一定通信速率的条件下，通信距离小于一定阈值的通信协议类型；长距离通信协议是指在一定通信速率的条件下，通信距离大于或等于一定阈值的通信协议类型。示例性地，控制器局域网络CAN协议在通讯波特率为625千位每秒下，通信距离一般小于60米，当设定阈值为100米，在设备要求的通讯波特率大于625千位每秒时，控制器局域网络CAN协议为短距离通信协议。阈值的设定可以根据具体的应用场景和技术实现而改变。

图2是本申请实施例提供的另一种供电系统的示意图。

如图2所示，本申请实施例提供的供电系统包括逆变装置集群100和逆变装置集群200。逆变装置集群100包括逆变装置101、逆变装置102和第一协议转换装置103，每个逆变装置用于直流电和交流电的转化，逆变装置101和逆变装置102包括第一通信单元，该第一通信单元用于处理短距离通信协议的信息。第一协议转换装置103通过短距离通信协议与逆变装置101和逆变装置102的第二通信单元通信连接。逆变装置集群200包括逆变装置201、逆变装置202和第二协议转换装置203，每个逆变装置用于直流电和交流电的转化，逆变装置201和逆变装置202包括第二通信单元，该第二通信单元用于处理短距离通信协议的信息。第二协议转换装置203通过短距离通信协议与逆变装置201和逆变装置202的第二通信单元通信连接。

本申请实施例中，第一协议转换装置103与第二协议转换装置203通过长距离通信协议通信连接，其中，第一协议转换装置103和第二协议转换装置203用于短距离通信协议和长距离通信协议的转换。

如图2所示，逆变装置101、逆变装置102以及逆变装置201、逆变装置202的交流端分别通过电气连接至输出端口305，输出端口305用于向负载输出交流电。逆变装置101的直流端与备电单元301对应连接；逆变装置102的直流端与备电单元302对应连接；逆变装置201的直流端与备电单元303对应连接；逆变装置202的直流端与备电单元304对应连接。

本申请实施例中，当备电单元充电时，逆变装置101、逆变装置102以及逆变装置201、逆变装置202中的至少一个将交流电转换成直流电输出至备电单元，当备电单元放电时，逆变装置101、逆变装置102以及逆变装置201、逆变装置202中的至少一个将备电单元输入的直流电转换成交流电输出至输出端口305。

本申请实施例中，供电系统还包括交流输入端和旁路单元。其中，旁路单元的输入端连接交流输入端，旁路单元的输出端分别连接至少一个第一逆变装置和至少一个第二逆变装置的交流端以及输出端口，旁路单元用于控制输出端口与交流输入端是否导通。

图3是本申请实施例提供的一种供电系统的结构示意图。

如图3所示，供电系统包括交流输入端和旁路单元。旁路单元的输入端连接交流输入端，旁路单元的输出端分别连接逆变装置的交流端以及输出端口，逆变装置的直流端与备电单元连接。

其中，旁路单元用于控制输出端口与交流输入端是否导通，示例性地，旁路单元包括开关，进一步地，该开关可以是机械开关、电控开关、电子开关或者其它开关。若旁路单元中的开关闭合，则输出端口与交流输入端导通；若旁路单元中的开关断开，则输出端口与交流输入端不导通。

备电单元用于接收并储存直流电或输出直流电，示例性地，备电单元可以包括蓄电池。在一种可能的实现方式中，若交流电网正常运行，则备电单元可以储存经过交流-直流变换后的电能；若交流电网发生故障，则备电单元可以将储存的电能通过直流-交流变换后为交流负载供电。

在一种可能的实现方式中，负载包括服务器、制冷系统。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，交流输入端、输出端口、旁路单元和逆变装置位于不间断电源(uninterruptible power supply，UPS)系统中。在一些实施例中，不间断电源可以监控交流输入端的状态。在电网正常工作时，不间断电源可以利用电网从交流输入端提供的电能向负载供电；在电网故障时，不间断电源可以控制备电单元放电，利用备电单元输出的电能继续为负载供电。

下面，结合图4至图6对本申请实施例逆变系统的通信方式进行详细说明。

本申请实施例提供的逆变系统包括多个逆变装置集群，包括，第一逆变装置集群，该第一逆变装置集群包括至少一个第一逆变装置和第一协议转换装置，每个第一逆变装置用于直流电和交流电的转化，每个第一逆变装置包括第一通信单元，该第一通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第一协议转换装置通过短距离通信协议与至少一个第一通信单元通信连接。至少一个第二逆变装置集群，每个第二逆变装置集群包括至少一个第二逆变装置和第二协议转换装置，每个第二逆变装置用于直流电和交流电的转化，每个第二逆变装置包括第二通信单元，该第二通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第二协议转换装置通过短距离通信协议与至少一个第二通信单元通信连接。至少一个第一逆变装置和至少一个第二逆变装置的交流端分别通过电气连接至输出端口，该输出端口用于向负载输出交流电。第一协议转换装置与第二协议转换装置通过长距离通信协议通信连接。其中，第一协议转换装置和第二协议转换装置用于短距离通信协议和长距离通信协议的转换。

如图4所示，本申请实施例提供的系统400包括多个逆变装置集群，包括，逆变装置集群410，该逆变装置集群410包括逆变装置412、逆变装置414和协议转换装置416，每个逆变装置用于直流电和交流电的转化，逆变装置412包括通信单元413，逆变装置414包括通信单元415，通信单元413和通信单元415用于处理短距离通信协议411的信息，协议转换装置416通过短距离通信协议411与通信单元413和通信单元415通信连接。逆变装置集群420，包括逆变装置422、逆变装置424和协议转换装置426，每个逆变装置用于直流电和交流电的转化，逆变装置422包括通信单元423，逆变装置424包括通信单元425，通信单元用于处理短距离通信协议421的信息，协议转换装置426通过短距离通信协议421与通信单元423和通信单元425通信连接。协议转换装置416与协议转换装置426通过长距离通信协议431通信连接。其中，协议转换装置416与协议转换装置426用于短距离通信协议和长距离通信协议的转换。

在一些实施例中，逆变装置412、逆变装置414和逆变装置422、逆变装置424的交流端分别通过电气连接至输出端口，该输出端口用于向负载输出交流电。

在本实施例提供的逆变系统中，通过在逆变装置集群410、逆变装置集群420内分别设置协议转换装置416、协议转换装置426，可以将逆变装置之间使用的短距离通信协议411和短距离通信协议421通过协议转换装置416、协议转换装置426转换为长距离通信协议431，进而满足逆变装置之间进行长距离通信的需求。此外，当长距离通信协议为高速通讯协议时，例如光纤通讯协议，还可以减少协议转换装置内部的数据处理时间和协议转换装置之间的通讯时间，从而降低时延，保证数据的实时性。

在一些实施例中，短距离通信协议包括控制器局域网络(controllerareanetwork，CAN)协议。长距离通信协议包括以太网(ethernet)通信协议、串行外设接口(serial peripheral interface，SPI)通信协议、集成电路总线(inter-integratedcircuit，IIC)通信协议、推荐标准(recommended standard，RS)-485通信协议。

控制器局域网(Controller Area Network，CAN)协议是一种广泛应用于汽车、工业自动化和航空航天等领域的现场总线通信协议。其特点在于具有高效的数据传输速率，具有高抗干扰性和稳定性。

以太网(Ethernet)通信使用TCP/IP标准协议，是一种使用广泛的局域网技术，是一种应用于数据链路层的协议，使用以太网可以完成相邻设备的数据帧传输。

串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)是由摩托罗拉(Motorola)公司开发的全双工同步串行总线，特点是通讯速率较快，通常可达2Mbps及以上。

集成电路总线(Inter-Integrated Circuit，IIC)是由飞利浦(Philip)公司在二十世纪八十年代初设计出来的，它是一种多向控制总线，也就是说多个芯片可以连接到同一芯片结构下，同时每个芯片都可以作为实施数据传输的控制源，这种方式大大简化了信号交互所需的信号线。IIC总线是串行结构总线，由一根数据线、一根时钟线构成，其具有占用器件管脚少、占用PCB空间少、主从器件间的互联简单、走线长度长等优点。

推荐标准(Recommended Standard，RS)-485作为串行差分通讯方式之一，采用平衡发送，差分接受的方式，因此具有抑制共模干扰的能力，由于其具有长距离通讯，较高的传输速率，高的信噪比，控制方便，成本较低，可以在一根单独的总线上实现多节点以及能够使用的收发器品种多等优点。

在一些实施例中，长距离通信协议为光纤通信的以太网协议。示例性地，长距离通信协议为100兆(megabits per second，M)/1000M以太网。

在本申请实施例中，不同逆变装置集群之间可以选择不同类型的长距离通信协议，进而满足不同的实际应用场景和需求。

在一些实施例中，逆变装置集群在通信时可以作为一个通讯网段，逆变装置和协议转换装置作为该通讯网段内部的节点。

在一些实施例中，逆变装置产生信息可以是该逆变装置的工作状态、工作参数等。

在一些实施例中，通信单元处理短距离通信协议的信息包括处理短距离通信协议信息的发送和接收。

在一些实施例中，协议转换装置可以设置在逆变装置集群或逆变装置内部，也可以设置在逆变装置集群或逆变装置的外部。

本申请实施例中，第一协议转换装置与第二协议转换装置还用于在有多个通信数据待发送时，确定多个通信数据的优先级。根据多个通信数据的优先级，发送该多个通信数据。

如图4所示，协议转换装置416在有来自于通信单元413和通信单元415的通信数据待发送至协议转换装置426时，确定通信单元413和通信单元415的通信数据的优先级。根据通信单元413和通信单元415的通信数据的优先级，发送通信单元413和通信单元415的通信数据。当通信单元413的通信数据的优先级高于通信单元415，协议转换装置416优先将通信单元413的通信数据发送至协议转换装置426。当通信单元415的通信数据的优先级高于通信单元413，协议转换装置416优先将通信单元415的通信数据发送至协议转换装置426。在本申请实施例中，通过协议转换装置控制通信数据的优先级，使得在有多个通信数据待发送时，可以保证高优先级数据优先发送，进而提高运行效率。

本申请实施例中，第一逆变装置集群包括至少两个第一逆变装置。至少两个第一逆变装置包括第三逆变装置和第四逆变装置，第三逆变装置包括第三通信单元，第四逆变装置包括第四通信单元，第三通信单元和/或第四通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第三通信单元与第四通信单元通过短距离通信协议通信连接。

在一些实施例中，每个第二逆变装置集群包括至少两个第二逆变装置。至少两个第二逆变装置包括第五逆变装置和第六逆变装置，第五逆变装置包括第五通信单元，第六逆变装置包括第六通信单元，第五通信单元和/或第六通信单元用于处理短距离通信协议的信息，第五通信单元与所述第六通信单元通过短距离通信协议通信连接。

如图4所示，逆变装置集群410包括逆变装置412、逆变装置414，逆变装置412包括通信单元413，逆变装置414包括通信单元415，通信单元413和/或通信单元413用于处理短距离通信协议的信息，通信单元413与通信单元415通过短距离通信协议411通信连接。逆变装置集群420包括逆变装置422、逆变装置424，逆变装置422包括通信单元423，逆变装置424包括通信单元425，通信单元423和/或通信单元423用于处理短距离通信协议的信息，通信单元423与通信单元425通过短距离通信协议426通信连接。在本申请实施例中，逆变装置集群内的多个逆变装置可以通过短距离通信协议通信连接，从而可以降低通信成本，并且便于安装管理。

本申请实施例中，至少一个第一逆变装置和/或至少一个第二逆变装置还包括，直流-直流DC-DC变换器和直流-交流DC-AC逆变器。DC-DC变换器的第一端用于连接备电单元，DC-DC变换器的第一端作为至少一个第一逆变装置和/或至少一个第二逆变装置的直流端，DC-DC变换器的第二端和DC-AC逆变器的第一端连接，DC-AC逆变器的第二端作为至少一个第一逆变装置和/或所述至少一个第二逆变装置的交流端。

应理解，逆变装置可以包括变流器和/或与变流器具有相同作用的其他电子器件，变流器用于使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化。

具体地，变流器包括主电路、触发电路和控制电路。其中，主电路用于实现电量和特性的变化，主要分为整流电路、逆变电路、交流变换电路和直流变换电路。整流电路用于将交流电转换为直流电，整流电路对应的变流器又被称为整流器或交流/直流变流器；逆变电路用于将直流电转换为交流电，逆变电路对应的变流器又被称为直流/交流逆变器或直流/交流逆变器；交流变换电路用于将交流电转换为另一种交流电，交流变换电路对应的变流器又被称为交流变频器或交流/交流变流器；直流变换电路用于将直流电转换为另一种直流电，直流变换电路对应的变流器又被称为直流斩波器或直流/直流变换器。

触发电路又被称为驱动电路，用于控制功率开关元件通断，触发电路按控制的功能可分为相控触发电路(用于可控整流器、交流调压器、直接降频器和有源逆变器)、斩控触发电路和频控触发电路，其中，采用正弦波的频控电路不仅能控制逆变装置的输出电压，还能改善输出电压的质量。

控制电路用于实现对电能调节、控制。变流器的控制电路按控制方式分开环控制电路和闭环控制电路，按控制信号性质分模拟控制电路和数字控制电路。

本申请实施例中，逆变装置用于实现交流电和直流电的双向转换。

如图4所示，逆变装置集群内通过总线进行通信单元之间的短距离通信协议的通信连接。在一些实施例中，除包括通信协议数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。为便于表示，图4中仅用较粗的线条表示总线，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

在一些实施例中，总线为环形连接布置，或星型连接布置。

在一些实施例中，通过配置多个协议转换装置实现多个逆变装置集群之间的通信。

图5是本申请实施例提供的另一种逆变系统的通信方式示意图。

如图5所示，系统500包括逆变装置集群510，该逆变装置集群510包括逆变装置512和协议转换装置513，逆变装置512用于直流电和交流电的转化，逆变装置512包括通信单元514，该通信单元514用于处理短距离通信协议511的信息，协议转换装置513通过短距离通信协议511与通信单元514通信连接。逆变装置集群520，该逆变装置集群520包括逆变装置522和协议转换装置523，逆变装置522用于直流电和交流电的转化，逆变装置522包括通信单元524，该通信单元524用于处理短距离通信协议521的信息，协议转换装置523通过短距离通信协议521与通信单元524通信连接。逆变装置集群530，该逆变装置集群530包括逆变装置532和协议转换装置533，逆变装置532用于直流电和交流电的转化，逆变装置532包括通信单元534，该通信单元534用于处理短距离通信协议531的信息，协议转换装置533通过短距离通信协议531与通信单元534通信连接。

逆变装置512、逆变装置522和逆变装置532的交流端分别通过电气连接至输出端口，该输出端口用于向负载输出交流电。协议转换装置513与协议转换装置523通过长距离通信协议541通信连接。协议转换装置513与协议转换装置533通过长距离通信协议551通信连接。其中，协议转换装置513、协议转换装置523和协议转换装置533用于短距离通信协议和长距离通信协议的转换。

图6是本申请实施例提供的再一种逆变系统的通信方式示意图。

如图6所示，系统600包括逆变装置集群610，该逆变装置集群610包括逆变装置612、协议转换装置614和协议转换装置615。逆变装置612用于直流电和交流电的转化，逆变装置612包括通信单元613，该通信单元613用于处理短距离通信协议611的信息。协议转换装置614通过短距离通信协议611与通信单元613通信连接，协议转换装置615通过短距离通信协议611与通信单元613通信连接。逆变装置集群620，该逆变装置集群620包括逆变装置622和协议转换装置623，逆变装置622用于直流电和交流电的转化，逆变装置622包括通信单元624，该通信单元624用于处理短距离通信协议621的信息，协议转换装置623通过短距离通信协议621与通信单元624通信连接。逆变装置集群630，该逆变装置集群630包括逆变装置632和协议转换装置633，逆变装置632用于直流电和交流电的转化，逆变装置632包括通信单元634，该通信单元634用于处理短距离通信协议631的信息，协议转换装置633通过短距离通信协议631与通信单元634通信连接。

逆变装置612、逆变装置622和逆变装置632的交流端分别通过电气连接至输出端口，该输出端口用于向负载输出交流电。协议转换装置614与协议转换装置623通过长距离通信协议641通信连接。协议转换装置615与协议转换装置633通过长距离通信协议651通信连接。其中，协议转换装置614、协议转换装置615、协议转换装置623和协议转换装置633用于短距离通信协议和长距离通信协议的转换。

应理解，图5和图6对应的方案并不冲突，可以相互结合。

在上述实施例中，通过逆变装置集群内的协议转换装置可以实现多个逆变装置集群之间的逆变装置的长距离通信。此外，当长距离通信协议为高速通讯协议时，例如光纤通讯协议，还可以减少协议转换装置内部的数据处理时间和协议转换装置之间的通讯时间，从而降低时延，保证数据的实时性。

在一些实施例中，协议转换装置包括任意数量的接口。例如，可以是四串口、八串口、十六串口或者其它多种数量的接口，可以适配多种接口类型的逆变系统。例如用于通信协议转换的装置有四个串口，每个串口都可以根据需求接入以太网、RS485等协议，最终转换出需要的协议格式。

在一些实施例中，协议转换装置包括控制器、收发器和通讯接口。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种逆变系统，其特征在于，包括：

多个逆变装置集群，包括，

第一逆变装置集群，包括至少一个第一逆变装置和第一协议转换装置，所述每个第一逆变装置用于直流电和交流电的转化，所述每个第一逆变装置包括第一通信单元，所述第一通信单元用于处理短距离通信协议的信息，所述第一协议转换装置通过所述短距离通信协议与所述至少一个第一通信单元通信连接；

至少一个第二逆变装置集群，所述每个第二逆变装置集群包括至少一个第二逆变装置和第二协议转换装置，所述每个第二逆变装置用于直流电和交流电的转化，所述每个第二逆变装置包括第二通信单元，所述第二通信单元用于处理所述短距离通信协议的信息，所述第二协议转换装置通过所述短距离通信协议与所述至少一个第二通信单元通信连接；

所述至少一个第一逆变装置和所述至少一个第二逆变装置的交流端分别通过电气连接至输出端口，所述输出端口用于向负载输出交流电；

所述第一协议转换装置与所述第二协议转换装置通过长距离通信协议通信连接，其中，所述第一协议转换装置和所述第二协议转换装置用于所述短距离通信协议和所述长距离通信协议的转换。

2.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述短距离通信协议包括控制器局域网络CAN协议；

所述长距离通信协议包括以太网通信协议、串行外设接口SPI通信协议、集成电路总线IIC通信协议、RS-485通信协议中的一个。

3.根据权利要求2所述的逆变系统，其特征在于，所述第一协议转换装置与所述第二协议转换装置还用于在有多个通信数据待发送时，确定所述多个通信数据的优先级；

根据所述多个通信数据的优先级，发送所述多个通信数据。

4.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述第一逆变装置集群包括至少两个第一逆变装置，所述至少两个第一逆变装置包括第三逆变装置和第四逆变装置，所述第三逆变装置包括第三通信单元，所述第四逆变装置包括第四通信单元，所述第三通信单元和/或所述第四通信单元用于处理短距离通信协议的信息，所述第三通信单元与所述第四通信单元通过所述短距离通信协议通信连接。

5.根据权利要求4所述的逆变系统，其特征在于，所述每个第二逆变装置集群包括至少两个第二逆变装置，所述至少两个第二逆变装置包括第五逆变装置和第六逆变装置，所述第五逆变装置包括第五通信单元，所述第六逆变装置包括第六通信单元，所述第五通信单元和/或所述第六通信单元用于处理短距离通信协议的信息，所述第五通信单元与所述第六通信单元通过所述短距离通信协议通信连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的逆变系统，其特征在于，所述至少一个第一逆变装置和/或所述至少一个第二逆变装置还包括：

直流-直流DC-DC变换器和直流-交流DC-AC逆变器，所述DC-DC变换器的第一端用于连接备电单元，所述DC-DC变换器的第一端作为所述至少一个第一逆变装置和/或所述至少一个第二逆变装置的直流端，所述DC-DC变换器的第二端和所述DC-AC逆变器的第一端连接，所述DC-AC逆变器的第二端作为所述至少一个第一逆变装置和/或所述至少一个第二逆变装置的交流端。

7.一种供电系统，其特征在于，包括多个备电单元和逆变系统，所述多个备电单元用于接收并储存直流电或输出直流电，所述逆变系统包括多个逆变装置集群，包括，

第一逆变装置集群，包括至少一个第一逆变装置和第一协议转换装置，所述每个第一逆变装置用于直流电和交流电的转化，所述每个第一逆变装置包括第一通信单元，所述第一通信单元用于处理短距离通信协议的信息，所述第一协议转换装置通过所述短距离通信协议与所述至少一个第一通信单元通信连接；

至少一个第二逆变装置集群，所述每个第二逆变装置集群包括至少一个第二逆变装置和第二协议转换装置，所述每个第二逆变装置用于直流电和交流电的转化，所述每个第二逆变装置包括第二通信单元，所述第二通信单元用于处理所述短距离通信协议的信息，所述第二协议转换装置通过所述短距离通信协议与所述至少一个第二通信单元通信连接；

所述至少一个第一逆变装置和所述至少一个第二逆变装置的交流端分别通过电气连接至输出端口，所述输出端口用于向负载输出交流电；

所述至少一个第一逆变装置和所述至少一个第二逆变装置的直流端分别与所述多个备电单元一一对应连接；

当所述备电单元充电时，所述至少一个第一逆变装置和/或所述至少一个第二逆变装置将交流电转换成直流电输出至所述备电单元，

当所述备电单元放电时，所述至少一个第一逆变装置和/或所述至少一个第二逆变装置将所述备电单元输入的直流电转换成交流电输出至所述输出端口；

所述第一协议转换装置与所述第二协议转换装置通过长距离通信协议通信连接，其中，所述第一协议转换装置和所述第二协议转换装置用于所述短距离通信协议和所述长距离通信协议的转换。

8.根据权利要求7所述的供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括交流输入端和旁路单元；其中，

所述旁路单元的输入端连接所述交流输入端，所述旁路单元的输出端分别连接所述至少一个第一逆变装置和所述至少一个第二逆变装置的交流端以及所述输出端口，所述旁路单元用于控制所述输出端口与所述交流输入端是否导通。

9.根据权利要求8所述的供电系统，其特征在于，所述短距离通信协议包括控制器局域网络CAN协议；

所述长距离通信协议包括以太网通信协议、串行外设接口SPI通信协议、集成电路总线IIC通信协议、RS-485通信协议中的一个。

10.根据权利要求9所述的供电系统，其特征在于，所述第一协议转换装置与所述第二协议转换装置还用于在有多个通信数据待发送时，确定所述多个通信数据的优先级；

根据所述多个通信数据的优先级，发送所述多个通信数据。

11.根据权利要求7所述的供电系统，其特征在于，所述第一逆变装置集群包括至少两个第一逆变装置，所述至少两个第一逆变装置包括第三逆变装置和第四逆变装置，所述第三逆变装置包括第三通信单元，所述第四逆变装置包括第四通信单元，所述第三通信单元和/或所述第四通信单元用于处理短距离通信协议的信息，所述第三通信单元与所述第四通信单元通过所述短距离通信协议通信连接。