CN220585976U - 一种储能用级联多电平逆变器主控单元 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种储能用级联多电平逆变器主控单元，包括：电压检测模块，用于检测负载和储能模块的电压信号；电流检测模块，用于检测负载和储能模块的电流信号；控制模块，其与所述电流检测模块和电压检测模块连接，用于控制并接收电流检测模块和电压检测模块传递的信号；保护电路，其与所述控制模块连接，用于保护所述控制模块；多电平逆变器模块，其与所述控制模块连接，用于将直流电转换为交流电；滤波模块，其与所述多电平逆变器模块连接，用于过滤所述多电平逆变器模块的谐波；所述储能模块，与所述滤波模块连接，用于储存电能。在控制器中设置有保护电路，可实时保护各个电器元件的安全；且还设置有功率模块，可使逆变器输出更加稳定。
Description
技术领域
本申请涉及逆变器控制领域，具体而言，涉及一种储能用级联多电平逆变器主控单元。
背景技术
级联多电平逆变器可以将输入的直流电压转换成多个不同电平的交流电，并且输出的电压波形接近正弦波，因此在现代电力传输中具有重要的作用。
但现有的级联多电平逆变器地控制单元能耗大且输出不稳定。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种储能用级联多电平逆变器主控单元，以解决目前的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了如下技术：一种储能用级联多电平逆变器主控单元，包括：
电压检测模块，用于检测负载和储能模块的电压信号；
电流检测模块，用于检测负载和储能模块的电流信号；
控制模块，其与所述电流检测模块和电压检测模块连接，用于控制并接收电流检测模块和电压检测模块传递的信号；
保护电路，其与所述控制模块连接，用于保护所述控制模块；
多电平逆变器模块，其与所述控制模块连接，用于将直流电转换为交流电；
滤波模块，其与所述多电平逆变器模块连接，用于过滤所述多电平逆变器模块的谐波；
所述储能模块，与所述滤波模块连接，用于储存电能。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述保护电路包括过压保护电路、过流保护电路和过温保护电路。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述控制模块包括：
CPU，其与所述电流检测模块和电压检测模块连接，用于控制所述电流检测模块和电压检测模块的数据采集和发送采集数据；
通讯接孔，其与所述CPU连接，用于与外界通讯；
电源管理模块，其与所述电源模块和储能模块连接；
功率模块，其与所述多电平逆变器模块连接，用于控制所述电源模块和储能模块输出的电流和电压。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述电源管理模块包括：电阻R1、电阻R3、电容C7和MOS管Q1，所述电阻R3的输入端与所述电源模块和/或储能模块的输出端连接，所述电阻R3的输出端与所述电阻R1的输入端和所述MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的漏极连接所述电容C7的输入端和所述电源模块和/或储能模块正极，所述电容C7的输出端接地，所述电阻R1的输出端和所述MOS管Q1的源极作为所述电源管理模块输出端。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述功率模块包括：
开关单元，其与所述多电平逆变器模块的输入端连接，用于电路的通断；
电感单元，与所述开关单元连接，用于储存能量和平滑电流；
滤波单元，与所述电感单元连接，用于滤除电路中的干扰信号；
整流单元，与所述滤波单元连接，用于将交流电转换为直流电。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述滤波模块包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电感L1、电感L2和电容C1，其中所述电阻R11的输入端为所述滤波模块的输入端，所述电阻R11的输出端与所述电感L1的输入端连接，所述电感L1的输出端与所述电阻R13和电阻R12的输入端连接，所述电阻R12的输出端与所述电感L2的输入端连接，所述电感L2的输出端为所述滤波模块的输出端，所述电阻R13的输出端与所述电容C1的输入端连接，所述电容C1的输出端接地。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述多电平逆变器模块上还设置有控制电路，用于控制电路的通断。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述控制电路包括：
信号输入电路；
信号解码电路，与所述信号输入电路连接；
驱动电路，与所述信号解码电路电路连接；
反馈电路，与所述驱动电路连接，用于发馈负载状态。
与现有技术相比较，本申请能够带来如下技术效果：本实用新型在控制器中设置有保护电路，可实时保护各个电器元件的安全；且还设置有功率模块，可使逆变器输出更加稳定。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的控制模块示意图；
图3是本发明的电源管理模块示意图；
图4是本发明的滤波模块示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等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。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1-4所示，一种储能用级联多电平逆变器主控单元，包括：
电压检测模块，用于检测负载和储能模块的电压信号；所述电压检测模块采用电压传感器采集电压信号。
电流检测模块，用于检测负载和储能模块的电流信号；所述电流检测模块采用电流传感器采集信号。
控制模块，其与所述电流检测模块和电压检测模块连接，用于控制并接收电流检测模块和电压检测模块传递的信号；
保护电路，其与所述控制模块连接，用于保护所述控制模块；
多电平逆变器模块，其与所述控制模块连接，用于将直流电转换为交流电；
滤波模块，其与所述多电平逆变器模块连接，用于过滤所述多电平逆变器模块的谐波；
所述储能模块，与所述滤波模块连接，用于储存电能。
所述电压检测模块和所述电流检测模块将负载和储能模块的电压信号采集，并通过数据线传递给所述控制模块，所述控制模块通过接收的负载和储能模块的电压电流信号控制，所述多电平逆变器模块的输出功率，使得所述多电平逆变器模块运行更加稳定，从而保障了储能系统的可靠运行和性能稳定。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述保护电路包括过压保护电路、过流保护电路和过温保护电路。所述过压保护电路可以根据实际情况进行选择，本实施例不做限定；所述过流保护电路可以采用匹配的熔断器；所述过温保护电路可采用与电路相匹配的过温保护器。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述控制模块包括：
CPU，其与所述电流检测模块和电压检测模块连接，用于控制所述电流检测模块和电压检测模块的数据采集和发送采集数据；
通讯接孔，其与所述CPU连接，用于与外界通讯；
电源管理模块，其与所述电源模块和储能模块连接；
功率模块，其与所述多电平逆变器模块连接，用于控制所述电源模块和储能模块输出的电流和电压。
所述控制模块通过其内部的CPU处理输入的电流电压信号，并进行数据分析，根据其分析结果来控制所述功率模块，通过所述功率模块来控制所述多电平逆变器模块的输出进而保障多电平逆变器模块输出的稳定性；其中的所述通讯接孔可以与外界进行通讯，通过在远端一样可以控制所述控制模块工作，且可以清晰的看到储能系统的运行状态；所述电源管理模块可以控制所述电源模块和储能模块的输出电路的通断。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述电源管理模块包括：电阻R1、电阻R3、电容C7和MOS管Q1，所述电阻R3的输入端与所述电源模块和/或储能模块的输出端连接，所述电阻R3的输出端与所述电阻R1的输入端和所述MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的漏极连接所述电容C7的输入端和所述电源模块和/或储能模块正极，所述电容C7的输出端接地，所述电阻R1的输出端和所述MOS管Q1的源极作为所述电源管理模块输出端。
如图3所示，通过开关管来实现电路的通断，其中的所述电阻R1和电阻R3为限流电阻，用于保护所述MOS管Q1，所述电容C7为滤波电容。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述功率模块包括：
开关单元，其与所述多电平逆变器模块的输入端连接，用于电路的通断；
电感单元，与所述开关单元连接，用于储存能量和平滑电流；
滤波单元，与所述电感单元连接，用于滤除电路中的干扰信号；
整流单元，与所述滤波单元连接，用于将交流电转换为直流电。
所述功率模块可通过其内部的开关单元、电感单元、滤波单元和整流单元来调整所述多电平逆变器模块的输入端的通断，并输出合适的电流电压，从而实现对负载的精确控制，且可以提高储能系统的效率和可靠性。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述滤波模块包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电感L1、电感L2和电容C1，其中所述电阻R11的输入端为所述滤波模块的输入端，所述电阻R11的输出端与所述电感L1的输入端连接，所述电感L1的输出端与所述电阻R13和电阻R12的输入端连接，所述电阻R12的输出端与所述电感L2的输入端连接，所述电感L2的输出端为所述滤波模块的输出端，所述电阻R13的输出端与所述电容C1的输入端连接，所述电容C1的输出端接地。
如图4所示，所述电容C1为滤波电容，所述电阻R11、电阻R12和电阻R13用于分压和限流，所述电感L1和电感L2用于去除高频噪声和保留低频信号的作用。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述多电平逆变器模块上还设置有控制电路，用于控制电路的通断。
作为本实用新型的一种可选实施例，可选地，所述控制电路包括：
信号输入电路；所述信号输入电路上还设置有限流分压电阻用于保护控制电路。
信号解码电路，与所述信号输入电路连接；所述信号解码电路为解码器；
驱动电路，与所述信号解码电路电路连接；
反馈电路，与所述驱动电路连接，用于发馈负载状态。
所述控制电路用于控制信号的输入，并设置所述反馈电路实时监控负载的状态，若负载发生故障，实时反馈电路将及时输出反馈信号，所述驱动电路将驱动所述多电平逆变器模块停止工作。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种储能用级联多电平逆变器主控单元，其特征在于，包括：
电压检测模块，用于检测负载和储能模块的电压信号；
电流检测模块，用于检测负载和储能模块的电流信号；
控制模块，其与所述电流检测模块和电压检测模块连接；
保护电路，其与所述控制模块连接，用于保护所述控制模块；
多电平逆变器模块，其与所述控制模块连接，用于将直流电转换为交流电；
滤波模块，其与所述多电平逆变器模块连接，用于过滤所述多电平逆变器模块的谐波；所述储能模块，与所述滤波模块连接，用于储存电能；
其中，
所述控制模块包括：CPU，其与所述电流检测模块和电压检测模块连接，用于控制所述电流检测模块和电压检测模块的数据采集和发送采集数据；通讯接孔，其与所述CPU连接，用于与外界通讯；电源管理模块，其与电源模块和储能模块连接；功率模块，其与多电平逆变器模块连接，用于控制所述电源模块和储能模块输出的电流和电压。
2.如权利要求1所述的一种储能用级联多电平逆变器主控单元，其特征在于，所述保护电路包括过压保护电路、过流保护电路和过温保护电路。
3.如权利要求1所述的一种储能用级联多电平逆变器主控单元，其特征在于，所述电源管理模块包括：电阻R1、电阻R3、电容C7和MOS管Q1，所述电阻R3的输入端与所述电源模块和/或储能模块的输出端连接，所述电阻R3的输出端与所述电阻R1的输入端和所述MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的漏极连接所述电容C7的输入端和所述电源模块和/或储能模块正极，所述电容C7的输出端接地，所述电阻R1的输出端和所述MOS管Q1的源极作为所述电源管理模块输出端。
4.如权利要求1所述的一种储能用级联多电平逆变器主控单元，其特征在于，所述功率模块包括：
开关单元，其与所述多电平逆变器模块的输入端连接，用于电路的通断；
电感单元，与所述开关单元连接，用于储存能量和平滑电流；
滤波单元，与所述电感单元连接，用于滤除电路中的干扰信号；
整流单元，与所述滤波单元连接，用于将交流电转换为直流电。
5.如权利要求1所述的一种储能用级联多电平逆变器主控单元，其特征在于，所述滤波模块包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电感L1、电感L2和电容C1，其中所述电阻R11的输入端为所述滤波模块的输入端，所述电阻R11的输出端与所述电感L1的输入端连接，所述电感L1的输出端与所述电阻R13和电阻R12的输入端连接，所述电阻R12的输出端与所述电感L2的输入端连接，所述电感L2的输出端为所述滤波模块的输出端，所述电阻R13的输出端与所述电容C1的输入端连接，所述电容C1的输出端接地。
6.如权利要求1所述的一种储能用级联多电平逆变器主控单元，其特征在于，所述多电平逆变器模块上还设置有控制电路，用于控制电路的通断。
7.如权利要求6所述的一种储能用级联多电平逆变器主控单元，其特征在于，所述控制电路包括：
信号输入电路；
信号解码电路，与所述信号输入电路连接；
驱动电路，与所述信号解码电路电路连接；
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