储能逆变器及其控制器的制作方法

文档序号:19126263发布日期:2019-11-13 02:09阅读:321来源:国知局
储能逆变器及其控制器的制作方法

本发明属于继电器故障检测技术领域,更具体的说,尤其涉及一种储能逆变器及其控制器。



背景技术:

储能逆变器具有并网、离网和旁路多种工作模式。由于安规要求,储能逆变器交流侧所需的继电器数量较多,参见图1,包括并网继电器①、离网继电器③与旁路继电器②,三种继电器均采用继电器冗余控制设计,其中,grid为并网口,load为离网负载口,l为火线,n为零线。继电器的失效故障包括粘死故障和不闭合故障,若继电器发生失效故障且未能及时检测出来,则可能会导致储能逆变器损坏,而储能逆变器的继电器数量较多,继电器失效风险也较大,因此,有必要在储能逆变器正常工作前进行继电器失效故障检测。

若采用传统并网逆变器的继电器检测方法,则需要占用其控制器的12个io口以及多个电压采样口;而区别于传统并网逆变器,储能逆变器还需要配备电池充放电控制功能和离网控制功能,因此,储能逆变器的控制器io口和电压采样口的资源需求较大,将会造成储能逆变器的性价比较低。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种储能逆变器及其控制器,以解决现有技术中继电器失效故障检测占用控制器资源多,导致储能逆变器的性价比较低的问题。

本发明第一方面公开了一种储能逆变器的控制器,与储能逆变器交流侧的并网继电器单元、旁路继电器单元及离网继电器单元相连;所述储能逆变器的控制器包括:处理器、n个电压采样口以及m个io口;n=6且m=6,或者,n=12且m=9;其中:

各个io口分别与对应继电器单元中对应线缆上两个继电器的控制端相连;

其中n/2个电压采样口接收三个继电器单元两两之间的采样电压;

另外n/2个电压采样口接收三个继电器单元的中点采样电压;

所述处理器用于控制各个io口的输出信号变化,并根据各个电压采样口接收到的采样电压,判断并网继电器单元、旁路继电器单元及离网继电器单元中的继电器是否存在故障。

可选的,n=6且m=6,n个电压采样口分别为第一至第六电压采样口,m个io口分别为第一至第六io口;其中:

第一io口分别与所述并网继电器单元火线线缆上两个继电器的控制端相连;第二io口分别与所述并网继电器单元零线线缆上两个继电器的控制端相连;第三io口分别与所述离网继电器单元火线线缆上两个继电器的控制端相连;第四io口分别与所述离网继电器单元零线线缆上两个继电器的控制端相连;第五io口分别与所述旁路继电器单元火线线缆上两个继电器的控制端相连;第六io口分别与所述旁路继电器单元零线线缆上两个继电器的控制端相连;

第一电压采样口接收所述储能逆变器的并网口采样电压;第二电压采样口接收所述并网继电器单元的中点采样电压;第三电压采样口接收所述离网继电器单元的中点采样电压;第四电压采样口接收所述储能逆变器的离网口采样电压;第五电压采样口接收所述旁路继电器单元的中点采样电压;第六电压采样口接收所述储能逆变器的交流侧采样电压;

所述处理器用于控制所述第一至第六io口的输出信号变化,并根据所述第一至第六电压采样口接收到的采样电压,判断所述并网继电器单元、所述旁路继电器单元及所述离网继电器单元中的继电器是否存在故障。

可选的,所述处理器用于控制各个io口的输出信号变化,并根据各个电压采样口接收到的采样电压,判断并网继电器单元、旁路继电器单元及离网继电器单元中的继电器是否存在故障时,具体用于:

控制所述第一io口和所述第二io口输出闭合控制信号,并在所述第一电压采样口有电压激励所述第六电压采样口无电压激励的情况下,根据所述第一电压采样口和所述第六电压采样口接收到的采样电压,判断所述并网继电器单元中的继电器是否存在不闭合故障;

控制所述第一io口和所述第二io口输出不同的控制信号,并在第一电压采样口和所述第六电压采样口均有电压激励的情况下,根据所述第一电压采样口和所述第六电压采样口中至少一个与所述第二电压采样口接收到的采样电压,判断所述并网继电器单元中的继电器是否存在粘死故障;

控制所述第三io口和所述第四io口输出闭合控制信号,并在所述第六电压采样口和所述第四电压采样口中仅一个有电压激励的情况下,根据所述第六电压采样口与所述第四电压采样口接收到的采样电压,判断所述离网继电器单元中的继电器是否存在不闭合故障;

控制所述第三io口和所述第四io口输出不同的控制信号,并在所述第六电压采样口和所述第四电压采样口均有电压激励的情况下,根据所述第四电压采样口和所述第六电压采样口中任意一个与所述第三电压采样口接收到的采样电压,判断所述离网继电器单元中的继电器是否存在粘死故障;

控制所述第五io口和所述第六io口输出闭合控制信号,并在所述第一电压采样口有电压激励及所述第四电压采样口无电压激励的情况下,根据所述第一电压采样口与所述第四电压采样口接收到的采样电压,判断所述旁路继电器单元中的继电器是否存在不闭合故障;

以及,

控制所述第五io口和所述第六io口输出不同的控制信号,并在所述第一电压采样口所述第四电压采样口均有电压激励的情况下,根据所述第一电压采样口和所述第四电压采样口中任意一个与所述第五电压采样口接收到的采样电压,判断所述旁路继电器单元中的继电器是否存在粘死故障。

可选的,所述处理器判断所述并网继电器单元、所述旁路继电器单元及所述离网继电器单元中的继电器是否存在故障的顺序为:

判断所述旁路继电器单元中的继电器是否存在不闭合故障;

若所述旁路继电器单元中的继电器不存在不闭合故障,则判断所述并网继电器单元中的继电器是否存在不闭合故障;

若所述并网继电器单元中的继电器不存在不闭合故障,则判断所述并网继电器单元中的继电器是否存在粘死故障;

若所述并网继电器单元中的继电器不存在粘死故障,则判断所述旁路继电器单元中的继电器是否存在粘死故障;

若所述旁路继电器单元中的继电器不存在粘死故障,则判断所述离网继电器单元中的继电器是否存在不闭合故障;

若所述离网继电器单元中的继电器不存在不闭合故障,则判断所述离网继电器单元中的继电器是否存在粘死故障;

若所述离网继电器单元中的继电器不存在粘死故障,则判定所述并网继电器单元、所述离网继电器单元和所述旁路继电器单元均不存在故障。

可选的,控制所述第五io口和所述第六io口输出闭合控制信号,并在所述第一电压采样口有电压激励及所述第四电压采样口无电压激励的情况下,根据所述第一电压采样口与所述第四电压采样口接收到的采样电压,判断所述旁路继电器单元中的继电器是否存在不闭合故障,包括:

在所述第一电压采样口有电压激励及所述第四电压采样口无电压激励的情况下,控制所述第五io口和所述第六io口均输出闭合控制信号;

判断所述第四电压采样口接收到的采样电压是否等于所述第一电压采样口接收到的采样电压;

其中,若所述第四电压采样口接收到的采样电压等于所述第一电压采样口接收到的采样电压,则判定所述旁路继电器单元中的继电器不存在不闭合故障;若所述第四电压采样口接收到的采样电压不等于所述第一电压采样口接收到的采样电压,则判定所述旁路继电器单元中的继电器存在不闭合故障。

可选的,控制所述第一io口和所述第二io口输出闭合控制信号,并在所述第一电压采样口有电压激励及所述第六电压采样口无电压激励的情况下,根据所述第一电压采样口和所述第六电压采样口接收到的采样电压,判断所述并网继电器单元中的继电器是否存在不闭合故障,包括:

控制所述储能逆变器以电压源模式运行,使所述第六电压采样口接收到的采样电压等于所述第一电压采样口接收到的采样电压;

控制所述第一io口和所述第二io口均输出闭合控制信号;

控制所述储能逆变器停止运行,使所述第六电压采样口无电压激励;

判断所述第六电压采样口接收到的采样电压是否等于所述第一电压采样口接收到的采样电压;

其中,若所述第六电压采样口接收到的采样电压等于所述第一电压采样口接收到的采样电压,则判定所述并网继电器单元中的继电器不存在不闭合故障;若所述第六电压采样口接收到的采样电压不等于所述第一电压采样口接收到的采样电压,则判定所述并网继电器单元中的继电器存在不闭合故障。

可选的,控制所述第一io口和所述第二io口输出不同的控制信号,并在所述第一电压采样口和所述第六电压采样口均有电压激励的情况下,根据所述第一电压采样口和所述第六电压采样口中至少一个与所述第二电压采样口接收到的采样电压,判断所述并网继电器单元中的继电器是否存在粘死故障,包括:

控制所述第三io口和所述第四io口输出闭合控制信号,使所述第六电压采样口通过所述离网继电器单元和所述旁路继电器单元接收电网输出的电压激励;

控制所述第一io口输出断开控制信号,并控制所述第二io口输出闭合控制信号,判断所述第二电压采样口接收到的采样电压是否等于所述第一电压采样口和所述第六电压采样口中任意一个接收到的采样电压;若是,则判定所述并网继电器单元火线线缆上两个继电器中的至少一个存在粘死故障;否则,判定所述并网继电器单元火线线缆上两个继电器均不存在粘死故障;

控制所述第一io口输出闭合控制信号,并控制所述第二io口输出断开控制信号,判断所述第二电压采样口接收到的采样电压是否等于所述第一电压采样口和所述第六电压采样口中任意一个接收到的采样电压;若是,则判定所述并网继电器单元零线线缆上两个继电器中的至少一个存在粘死故障;否则,判定所述并网继电器单元零线线缆上两个继电器均不存在粘死故障。

可选的,控制所述第五io口和所述第六io口输出不同的控制信号,并在所述第一电压采样口和所述第四电压采样口均有电压激励的情况下,根据所述第一电压采样口和所述第四电压采样口中任意一个与所述第五电压采样口接收到的采样电压,判断所述旁路继电器单元中的继电器是否存在粘死故障,包括:

控制所述第一io口和所述第二io口均输出闭合控制信号,使所述第四电压采样口通过所述并网继电器及所述离网继电器接收电网输出的电压激励;

控制所述储能逆变器以电流源模式运行,使所述储能逆变器正常并网发电;

控制所述第五io口输出断开控制信号,并控制所述第六io口输出闭合控制信号,判断所述第五电压采样口接收到的采样电压是否等于所述第一电压采样口和所述第四电压采样口中任意一个接收到的采样电压;若是,则判定所述旁路继电器单元火线线缆上两个继电器中的至少一个存在粘死故障;否则,判定所述旁路继电器单元火线线缆上两个继电器均不存在粘死故障;

控制所述第五io口输出闭合控制信号,并控制所述第六io口输出断开控制信号,判断所述第五电压采样口接收到的采样电压是否等于所述第一电压采样口和所述第四电压采样口中任意一个接收到的采样电压;若是,则判定所述旁路继电器单元零线线缆上两个继电器中的至少一个存在粘死故障;否则,判定所述旁路继电器单元零线线缆上两个继电器均不存在粘死故障。

可选的,控制所述第三io口和所述第四io口输出闭合控制信号,并在所述第六电压采样口和所述第四电压采样口中仅一个有电压激励的情况下,根据所述第六电压采样口与所述第四电压采样口接收到的采样电压,判断所述离网继电器单元中的继电器是否存在不闭合故障,包括:

判断所述第四电压采样口接收到的采样电压是否等于所述第六电压采样口接收到的采样电压;

若是,则判定所述离网继电器单元中的继电器不存在不闭合故障;否则判定所述离网继电器单元中的继电器存在不闭合故障。

可选的,控制所述第三io口和所述第四io口输出不同的控制信号,并在所述第六电压采样口和所述第四电压采样口均有电压激励的情况下,根据所述第四电压采样口和所述第六电压采样口中任意一个与所述第三电压采样口接收到的采样电压,判断所述离网继电器单元中的继电器是否存在粘死故障,包括:

控制所述第五io口和所述第六io均输出闭合控制信号,使所述第四电压采样口通过所述旁路继电器单元接收电网输出的电压激励;

控制所述第三io口输出断开控制信号,并控制所述第四io口输出闭合控制信号,判断所述第三电压采样口接收到的采样电压是否等于所述第一电压采样口接收到的采样电压;若是,则判定所述离网继电器单元火线线缆上两个继电器中的至少一个存在粘死故障;否则,判定所述离网继电器单元火线线缆上两个继电器均不存在粘死故障;

控制所述第三io口输出闭合控制信号,并控制所述第四io口输出断开控制信号,判断所述第三电压采样口接收到的采样电压是否等于所述第一电压采样口接收到的采样电压;若是,则判定所述离网继电器单元零线线缆上两个继电器中的至少一个存在粘死故障;否则,判定所述离网继电器单元零线线缆上两个继电器均不存在粘死故障。

可选的,所述处理器还用于:

在判断出任一个继电器单元中的继电器存在故障时,向所述储能逆变器的报警设备发送预设报警信号,以使用户得知所述储能逆变器出现继电器失效故障。

本发明第二方面公开了一种储能逆变器,包括:

逆变电路;

设置于所述逆变电路交流侧的并网继电器单元、离网继电器单元和旁路继电器单元;以及,

第一方面任意一项公开的储能逆变器的控制器;

所述并网继电器单元设置于所述逆变电路交流侧和所述储能逆变器的并网口之间,所述离网继电器单元设置于所述逆变电路交流侧和所述储能逆变器的离网口之间,所述旁路继电器单元设置于所述并网口和所述离网口之间。

从上述技术方案可知,本发明提供的一种储能逆变器的控制器,其处理器通过m个io口分别实现对于交流侧三个继电器单元各条线缆上继电器的控制;并通过n/2个电压采样口分别接收三个继电器单元两两之间的电压,以及另外n/2电压采样口接收三个继电器单元的中点采样电压;在n=6且m=6时,即在储能逆变器为单相的情况下,该控制器仅需要设置6个io口和6个电压采样口,即可实现对于并网继电器单元、旁路继电器单元及离网继电器单元中继电器的失效故障检测,相比同一情况下的现有技术减少了对于控制器io口和电压采样口的资源占用,进而提高了储能逆变器的性价比。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术提供的储能逆变器的示意图;

图2是本发明实施例提供的储能逆变器中各个部件的示意图;

图3是本发明实施例提供的储能逆变器的控制器中判断是否存在故障的方法的流程图;

图4是本发明实施例提供的一种储能逆变器的示意图;

图5是本发明实施例提供的一种储能逆变器的控制器的示意图;

图6是本发明实施例提供的另一种储能逆变器的控制器的示意图;

图7是本发明实施例提供的另一种储能逆变器的控制器的示意图;

图8是本发明实施例提供的另一种储能逆变器的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例公开了一种储能逆变器的控制器,与储能逆变器交流侧的并网继电器单元、旁路继电器单元及离网继电器单元相连;以解决现有技术中继电器失效故障检测占用控制器资源多,导致储能逆变器的性价比较低的问题。

该储能逆变器的控制器,参见图6,包括:处理器610、n个电压采样口10以及m个io口20。

各个io口20分别与对应继电器单元中对应线缆上两个继电器的控制端相连。

n/2个电压采样口10接收相邻继电器单元之间的采样电压,另外n/2个电压采样口10接收各个继电器单元的中点采样电压。比如n=6时,3个电压采样口10接收三个继电器单元两两之间的采样电压,另外3个电压采样口10接收三个继电器单元的中点采样电压。

处理器610,用于控制各个io口20的输出信号变化,并根据各个电压采样口10接收到的采样电压,判断并网继电器单元、旁路继电器单元及离网继电器单元中的继电器是否存在故障。

在n=6且m=6时,储能逆变器为直流-单相交流逆变器,电网为单相交流电网,负载为单相交流负载;储能逆变器的交流侧分别设置有火线线缆和零线线缆,相应继电器单元在火线线缆和零线线缆上均设置两个串联连接的继电器。

这种情况下,3个电压采样口10接收三个继电器单元两两之间的采样电压,另外3个电压采样口10接收三个继电器单元的中点采样电压,2个io口分别与并网继电器单元中对应的线缆上的继电器的控制端相连,2个io口分别与离网继电器单元中对应的线缆上的继电器的控制端相连,2个io口分别与旁路继电器单元中对应的线缆上的继电器的控制端相连。

在n=12且m=9时,储能逆变器为直流-三相交流逆变器,电网为三相交流电网,负载为三相交流负载;储能逆变器的交流侧设置有a相线缆、b相线缆和c相线缆,相应继电器单元在三相线缆上均设置两个串联连接的继电器。

这种情况下,6个电压采样口10接收三个继电器单元两两之间的采样电压,另外6个电压采样口10接收三个继电器单元的中点采样电压,3个io口分别与并网继电器单元中对应的线缆上的继电器的控制端相连,3个io口分别与离网继电器单元中对应的线缆上的继电器的控制端相连,3个io口分别与旁路继电器单元中对应的线缆上的继电器的控制端相连。

当然,储能逆变器也可以为三相四线制,均在本申请的保护范围内。各个继电器单元中的继电器的设置,依据实际选用的储能逆变器的情况而定即可,均在本申请的保护范围内。

需要说明的是,电压采样口10和io口20的个数与储能逆变器的相数相关,各个继电器单元中设置在同一相线缆上的继电器的控制端连接同一个io口,以通过该io口来控制该相线缆上的继电器的闭合和断开。电压采样口10接收相应两相线缆上的继电器同一位置之间的电压,如两相线缆上的继电器的同一侧连接一个电压采样口10,另一侧连接另一个电压采样口10,以使处理器可以接收到任意两相继电器同一位置之间的采样电压。

在本实施例中,储能逆变器的控制器的处理器610通过m个io口分别实现对于交流侧三个继电器单元各条线缆上继电器的控制;并通过n/2个电压采样口分别接收三个继电器单元两两之间的电压,以及另外n/2电压采样口接收三个继电器单元的中点采样电压;在n=6且m=6时,即在储能逆变器为单相的情况下,该控制器仅需要设置6个io口和6个电压采样口,即可实现对于并网继电器单元、旁路继电器单元及离网继电器单元中继电器的失效故障检测,相比同一情况下的现有技术减少了对于控制器io口和电压采样口的资源占用,进而提高了储能逆变器的性价比。

在储能逆变器为单相时,参见图2,储能逆变器交流侧各个继电器单元的具体结构和连接关系为:

并网继电器单元11包括:第一继电器k1、第二继电器k2、第三继电器k3和第四继电器k4。

其中,第一继电器k1和第三继电器k3串联连接,并均设置于逆变电路inv与并网口grid的火线线缆l上,第一继电器k1设置于逆变电路inv交流侧,第三继电器k3设置于并网口grid侧;第二继电器k2和第四继电器k4串联,并均设置于逆变电路inv与并网口grid的零线线缆n上,第二继电器k2设置于逆变电路inv交流侧,第四继电器k4设置于并网口grid侧。

离网继电器单元13包括:第五继电器k5、第六继电器k6、第七继电器k7和第八继电器k8。

其中,第五继电器k5与第七继电器k7串联,并均设置于逆变电路inv交流侧与离网口load的火线线缆l上,第五继电器k5设置于逆变电路inv交流侧,第七继电器k7设置于离网口load侧;第六继电器k6与第八继电器k8串联,并均设置于逆变电路inv与离网口load的零线线缆n上,第六继电器k6设置于逆变电路inv交流侧,第八继电器k8设置于离网口load侧。

旁路继电器单元12包括:第九继电器k9、第十继电器k10、第十继电器k10和第十一继电器k12。

其中,第九继电器k9与第十一继电器k11串联,并均设置于并网口grid与离网口load的火线线缆l上,第九继电器k9设置于并网口grid侧,第十一继电器k11设置于离网口load侧;第十继电器k10与第十二继电器k12串联,并设置于并网口grid与离网口load零线线缆n上,第十继电器k10设置于并网口grid侧,第十二继电器k12设置于离网口load侧。

需要说明的是,储能逆变器的并网口grid与电网连接,储能逆变器的离网口load与负载连接。

值得说明的是,图2为储能逆变器为单相的结构图,图2中各个继电器单元包括两组继电器,每组继电器包括两个串联连接的继电器;其中一组继电器设置在火线线缆上,另一组继电器设置在零线线缆上。在储能逆变器为三相时,参见图8,其结构与图2类似,在此不再一一赘述。不同的是,每个继电器单元包括三组继电器,每组继电器设置在相应相线缆上。

在此,以储能逆变器为单相为例,即在n为6且m为6时,对储能逆变器的控制器的结构进行展示,如下:

该储能逆变器的控制器,参见图5,包括:处理器610、第一电压采样口621、第二电压采样口622、第三电压采样口623、第四电压采样口624、第五电压采样口625和第六电压采样口626,以及,第一io口631、第二io口632、第三io口633、第四io口634、第五io口635和第六io口636。

第一io口631分别与并网继电器单元11火线线缆l上两个继电器(即图2中的第一继电器k1和第三继电器k3)的控制端相连;第二io口632分别与并网继电器单元11零线线缆n上两个继电器(即图2中的第二继电器k2和第四继电器k4)的控制端相连;第三io口633分别与离网继电器单元13火线线缆l上两个继电器(即图2中的第五继电器k5和第七继电器k7)的控制端相连;第四io口634分别与离网继电器单元13零线线缆n上两个继电器(即图2中的第六继电器k6和第八继电器k8)的控制端相连;第五io口635分别与旁路继电器单元12火线线缆l上两个继电器(即图2中的第九继电器k9和第十一继电器k11)的控制端相连;第六io口636分别与旁路继电器单元12零线线缆n上两个继电器(即图2中的第十继电器k10和第十一继电器k12)的控制端相连。

第一电压采样口621接收储能逆变器的并网口grid采样电压(如图2中的v1),也即并网继电器单元11与旁路继电器单元12之间的采样电压;第二电压采样口622接收并网继电器单元11的中点采样电压(如图2中的v2);第三电压采样口623接收离网继电器单元13的中点采样电压(如图2中的v3);第四电压采样口624接收储能逆变器的离网口load采样电压(如图2中的v4),也即离网继电器单元13与旁路继电器单元12之间的采样电压;第五电压采样口625接收旁路继电器单元12的中点采样电压(如图2中的v5);第六电压采样口626接收储能逆变器的交流侧采样电压(如图2中的v6),也即并网继电器单元11与离网继电器单元13之间的采样电压。

并网口采样电压v1具体是指并网口grid火线线缆l和零线线缆n之间的采样电压;并网继电器单元11的中点采样电压v2具体是指第一继电器k1和第三继电器k3共同端与第四继电器k4和第二继电器k2共同端之间的采样电压;离网继电器单元13的中点采样电压v3具体是指第五继电器k5和第七继电器k7的共同端与第六继电器k6和第八继电器k8的共同端之间的采样电压;离网口采样电压v4具体是指离网口load火线线缆l和零线线缆n之间的采样电压;旁路继电器单元12的中点采样电压v5具体是指第九继电器k9和第十一继电器k11共同端与第十继电器k10和第十一继电器k12共同端之间的采样电压;储能逆变器交流侧采样电压v6具体是指逆变电路inv的交流侧火线线缆l和零线线缆n之间的采样电压。

处理器610,具体用于控制第一io口631至第六io口636的输出信号变化,并根据第一电压采样口621至第六电压采样口626接收到的采样电压,判断并网继电器单元11、旁路继电器单元12及离网继电器单元13中的继电器是否存在故障。

在本实施例中,处理器610通过六个io口分别实现对于交流侧三个继电器单元两条线缆上继电器的控制;并通过六个电压采样口分别接收三个继电器单元两两之间的电压以及三个继电器单元的中点采样电压,进而实现对于并网继电器单元11、旁路继电器单元12及离网继电器单元13中的继电器的失效故障检测,相比现有技术减少了对于控制器io口和电压采样口的资源占用,进而提高了储能逆变器的性价比。

在储能逆变器为三相时,即在n为12且m为9时,对储能逆变器的控制器的结构进行说明,参见图7,如下:

该储能逆变器的控制器,参见图5,包括:处理器610、第一电压采样口621、第二电压采样口622、第三电压采样口623、第四电压采样口624、第五电压采样口625、第六电压采样口626、第七电压采样口627、第八电压采样口628、第九电压采样口629、第十电压采样口6210、第十一电压采样口6211和第十二电压采样口6212,以及,第一io口631、第二io口632、第三io口633、第四io口634、第五io口635、第六io口636、第七io口637、第八io口638和第九io口639。

第一io口631分别与并网继电器单元a相线缆上两个继电器(即图8中的第一继电器k1和第四继电器k4)的控制端相连;第二io口632分别与并网继电器单元b相线缆上两个继电器(即图8中的第二继电器k2和第五继电器k5)的控制端相连;第三io口633分别与并网继电器单元c相线缆上两个继电器(即图8中的第三继电器k3和第六继电器k6)的控制端相连;第四io口634分别与离网继电器单元a相线缆上两个继电器(即图8中的第七继电器k7和第十继电器k10)的控制端相连;第五io口635分别与离网继电器单元b相线缆上两个继电器(即图8中的第八继电器k8和第十一继电器k11)的控制端相连;第六io口636分别与离网继电器单元c相线缆上两个继电器(即图8中的第九继电器k9和第十二继电器k12)的控制端相连;第七io口637分别与旁路继电器单元a相线缆上两个继电器(即图8中的第十三继电器k13和第十六继电器k16)的控制端相连;第八io口638分别与旁路继电器单元b相线缆上两个继电器(即图8中的第十四继电器k14和第十七继电器k17)的控制端相连;第九io口639分别与旁路继电器单元c相线缆上两个继电器(即图8中的第十五继电器k14和第十八继电器k18)的控制端相连。

需要说明的是,可以将第一电压采样口621和第二电压采样口622接收并网口任意两相线缆之间的采样电压,如第一电压采样口621接收到并网口gird的a相线缆和b相线缆之间的采样电压、a相线缆和c相线缆之间,及b相线缆和c相线缆之间中任意一种的采样电压,第二电压电压采样口622接收另外一种的采样电压。

第三电压采样口623和第四电压采样口624,第五电压采样口625和第六电压采样口626,第七电压采样口和第八电压采样口,第九电压采样口和第十电压采样口,以及第十一电压采样口和第十二电压采样口6212的设置于上述第一电压采样口621和第二电压采样口622的设置同理,均接收相应的任意两相线缆之间的采样电压,在此不再一一赘述,均在本申请的范围内。

为了便于是说明,以第一电压采样口621和第二电压采样口622为一组,第三电压采样口623和第四电压采样口624为一组,第五电压采样口625和第六电压采样口626为一组,第七电压采样口和第八电压采样口为一组,第九电压采样口和第十电压采样口为一组,以及第十一电压采样口和第十二电压采样口6212为一组。

在此,以各组电压采样口中以命名较小的一个电压采样口接收相应的a相线缆和b相线缆之间的采样电压,命名较大的另一个电压采样口接收相应的b相线缆和c相线缆之间的采样电压在为例进行展示,其中,命名较小、命名较大是相对而言的,如第一电压采样口621和第二电压采样口622中,第一电压采样口621为命名较小的电压采样口,第二电压采样口622为命名较大的电压采样口,即第一电压采样口621接收并网口grid的a相线缆和b相线缆之间的采样电压,第二电压采样口622接收并网口grid的b相线缆和c相线缆之间的采样电压。电压采样口接收其他任意两相线缆的采样电压的情况,不再一一赘述,均在本申请的保护范围内。

具体的,第一电压采样口621接收储能逆变器的并网口gird第一采样电压(如图8中的v1);第二电压采样口622接收储能逆变器的并网口gird第二采样电压(如图8中的v2);第三电压采样口623接收并网继电器单元的第一中点采样电压(如图8中的v3);第四电压采样口624接收并网继电器单元的第二中点采样电压(如图8中的v4);第五电压采样口625接收离网继电器单元的第一中点采样电压(如图8中的v5);第六电压采样口626接收离网继电器单元的第二中点采样电压(如图8中的v6);第七电压采样口627接收储能逆变器的离网口load第一采样电压(如图8中的v7);第八电压采样口628接收储能逆变器的离网口load第二采样电压(如图8中的v8);第九电压采样口629接收旁路继电器单元的第一中点采样电压(如图8中的v9);第十电压采样口6210接收旁路继电器单元的第二中点采样电压(如图8中的v10);第十一电压采样口6211接收储能逆变器的交流侧第一采样电压(如图8中的v11);第十二电压采样口6212接收储能逆变器的交流侧第二采样电压(如图8中的v12)。

处理器610,具体用于控制第一io口631至第九io口639的输出信号变化,并根据第一电压采样口621至第十二电压采样口6212接收到的采样电压,判断并网继电器单元11、旁路继电器单元12及离网继电器单元13中的继电器是否存在故障。

其他结构的储能逆变器的控制器的结构上述储能逆变器的控制器的结构与此类似,不再一一赘述,均在本申请的保护范围内。

此外,在本实施例中,处理器610还用于:在判断出并网继电器单元11、旁路继电器单元12及离网继电器单元13中任一个的继电器存在故障时,向储能逆变器的报警设备发送预设报警信号,以使用户得知储能逆变器出现继电器失效故障。

储能逆变器的报警设备进行报警的方式可以是通过声音和灯光等方式进行报警,在此不再一一列举,其他可以起到告知用户的报警方式,均在本申请保护的范围内。

需要说明的是,继电器故障包括:不闭合故障和粘死故障,其中不闭合故障为继电器无法正常闭合的故障,粘死故障为继电器无法正常断开的故障,储能逆变器交流侧的各个继电器若存在上述两种故障中的任意一种,均可能会导致储能逆变器损坏,因此,在储能逆变器正常工作前,需进行继电器故障检测。

可选的,若n=6,m=6,则在上述本发明实施涉及的控制各个io口的输出信号变化,并根据各个电压采样口接收到的采样电压,判断各个继电器单元中的继电器是否存在故障,结合图2和图6,具体包括:

(1)控制第一io口631和第二io口632输出闭合控制信号,并在第一电压采样口621有电压激励及第六电压采样口626无电压激励的情况下,根据第一电压采样口621和第六电压采样口626接收到的采样电压,判断并网继电器单元11中的继电器是否存在不闭合故障。

具体的,通过控制第一io口631和第二io口632输出闭合控制信号,来控制第一继电器k1、第二继电器k2、第三继电器k3和第四继电器k4均闭合。第一电压采样口621有电压激励的情况可以是:储能逆变器的并网口grid与电网相连;在下述说明中,第一电压采样口621有电压激励的方式均是储能逆变器的并网口grid与电网相连,不再一一赘述;第六电压采样口626无电压激励情况可以是:离网继电器单元13或旁路继电器单元12中至少一个的继电器断开;并且逆变电路inv不向第六电压采样口626输出电能。

判断并网继电器单元11中的继电器是否存在不闭合故障可以是:判断第一电压采样口621和第六电压采样口626接收到的采样电压是否相等,若是,则判定并网继电器单元11中的各个继电器均不存在不闭合故障,否则,判定并网继电器单元11中至少有一个继电器存在不闭合故障。

(2)控制第一io口631和第二io口632输出不同的控制信号,并在第一电压采样口621和第六电压采样口626均有电压激励的情况下,根据第一电压采样口621和第六电压采样口626中至少一个与第二电压采样口622接收到的采样电压,判断并网继电器单元11中的继电器是否存在粘死故障。

具体的,通过控制第一io口631和第二io口632输出不同的控制信号,来控制第一继电器k1和第三继电器k3均闭合以及第二继电器k2和第四继电器k4均断开,或者,控制第一继电器k1和第三继电器k3均断开以及第二继电器k2和第四继电器k4均闭合。第六电压采样口626有电压激励的情况可以是:离网继电器单元13中的继电器均闭合且旁路继电器单元12中的继电器均闭合;或者,逆变电路inv向第六电压采样口626输出电能。

判断并网继电器单元11中的继电器是否存在粘死故障可以是:判断第一电压采样口621和第六电压采样口626中至少一个接收到的采样电压与第二电压采样口622接收到的采样电压是否相等,若是,则判定并网继电器单元11中的继电器存在粘死故障,否则,判定并网继电器单元11中的继电器不存在粘死故障。

若取第六电压采样口626的采样电压与第二电压采样口622的采样电压进行判断,则得到第一继电器k1和第二继电器k2是否存在粘死故障。而取第一电压采样口621的采样电压与第二电压采样口622的采样电压进行判断,则得到第三继电器k3和第四继电器k4是否存在粘死故障,同理,其他继电器单元也符合上述描述,在此不再赘述。

(3)控制第三io口633和第四io口634输出闭合控制信号,并在第六电压采样口626和第四电压采样口624中仅一个有电压激励的情况下,根据第六电压采样口626与第四电压采样口624接收到的采样电压,判断离网继电器单元13中的继电器是否存在不闭合故障。

具体的,通过控制第三io口633和第四io口634输出闭合控制信号,来控制第五继电器k5、第六继电器k6、第七继电器k7和第八继电器k8均闭合。第六电压采样口626和第四电压采样口624中仅一个有电压激励的情况可以是:在第一电压采样口621有电压激励的情况下,并网继电器单元11中的继电器均闭合或者旁路继电器单元12中的继电器均闭合。

判断离网继电器单元13中的继电器是否存在不闭合故障可以是:判断第六电压采样口626接收到的采样电压与第四电压采样口624接收到的采样电压是否相等,若是,则判定离网继电器单元13中的继电器不存在不闭合故障,否则,判定离网继电器单元13中的继电器存在不闭合故障。

需要说明的是,在已知第四电压采样口624、第六电压采样口626与第一电压采样口621接收到的采样电压应该相等时,上述判断还可以是根据第四电压采样口624和第六电压采样口626中任意一个与第一电压采样口621接收到的采样电压,判断离网继电器单元13中的继电器是否存在不闭合故障。比如,在已知第一电压采样口621与第四电压采样口624接收到的采样电压相等的情况下,上述判断具体可以是根据第一电压采样口621与第六电压采样口的626接收到的采样电压,判断离网继电器单元13中的继电器是否存在不闭合故障;而在已知第一电压采样口621与第六电压采样口626接收到的采样电压相等的情况下同理,在此不再一一赘述。

(4)控制第三io口633和第四io口634输出不同的控制信号,并在第六电压采样口626和第四电压采样口624均有电压激励的情况下,根据第四电压采样口624和第六电压采样口626中任意一个与第三电压采样口623接收到的采样电压,判断离网继电器单元13中的继电器是否存在粘死故障。

具体的,通过控制第三io口633和第四io口634输出不同的控制信号,来控制第五继电器k5和第七继电器k7均闭合以及第六继电器k6和第八继电器k8均断开,或者,控制第五继电器k5和第七继电器k7均断开以及第六继电器k6和第八继电器k8均闭合。第六电压采样口626和第四电压采样口624均有电压激励的情况可以是:在第一电压采样口621有电压激励的情况下,并网继电器单元11中的继电器均闭合以及旁路继电器单元12中的继电器均闭合。

判断离网继电器单元13中的继电器是否存在粘死故障可以是:判断第四电压采样口624和第六电压采样口626中任意一个接收到的采样电压与第三电压采样口623接收到的采样电压是否相等,若是,则判定离网继电器单元13中的继电器存在粘死故障,否则,判定离网继电器单元13中的继电器不存在粘死故障。

需要说明的是,若已知第四电压采样口624和/或第六电压采样口626中至少一个接收到的采样电压与第一电压采样口621接收到的采样电压相等时,上述判断还可以是根据第一电压采样口621与第三电压采样口623接收到的采样电压,判断离网继电器单元13中的继电器是否存在粘死故障。

(5)控制第五io口635和第六io口636输出闭合控制信号,并在第一电压采样口621有电压激励及第四电压采样口624无电压激励的情况下,根据第一电压采样口621与第四电压采样口624接收到的采样电压,判断旁路继电器单元12中的继电器是否存在不闭合故障。

具体的,通过控制第五io口635和第六io口636输出闭合控制信号,来控制第九继电器k9、第十继电器k10、第十一继电器k11和第十二继电器k12均闭合。第四电压采样口624无电压激励的情况可以是:电网不通过离网继电器单元13和并网继电器单元11向第四电压采样口624输出电能,或者,逆变电路inv不通过离网继电器单元13向第四电压采样口624输出电能。

判断旁路继电器单元12中的继电器是否存在不闭合故障可以是:判断第一电压采样口621与第四电压采样口624接收到的采样电压是否相等,若是,则判定旁路继电器单元12中的继电器不存在不闭合故障,否则,判定旁路继电器单元12中的继电器存在不闭合故障。

(6)控制第五io口635和第六io口636输出不同的控制信号,并在第一电压采样口621和第四电压采样口624均有电压激励的情况下,根据第一电压采样口621和第四电压采样口624中任意一个与第五电压采样口625接收到的采样电压,判断旁路继电器单元12中的继电器是否存在粘死故障。

具体的,通过控制第五io口635和第六io口636输出不同的控制信号,来控制第九继电器k9和第十一继电器k11均闭合以及第十继电器k10和第十二继电器k12均断开,或者,控制第九继电器k9和第十一继电器k11均断开以及第十继电器k10和第十二继电器k12均闭合。第四电压采样口624有电压激励情况可以是:电网通过并网继电器单元11和离网继电器单元13向第四电压采样口624输出电能,或者,逆变电路inv通过离网继电器单元13向第四电压采样口624输出电能。

判断旁路继电器单元12中的继电器是否存在粘死故障可以是:判断第一电压采样口621和第四电压采样口624中任意一个接收到的采样电压与第五电压采样口625接收到的采样电压是否相等,若是,则判定旁路继电器单元12中的继电器存在粘死故障,否则,判定旁路继电器单元12中的继电器不存在粘死故障。

需要说明的是,上述(1)至(6)的顺序可以任意排序,上述顺序仅是一种示例,在此不做顺序限定,(1)至(6)的任意顺序均在本申请的保护范围内。

若n=12,m=9,则在上述本发明实施涉及的控制各个io口的输出信号变化,并根据各个电压采样口接收到的采样电压,判断各个继电器单元中的继电器是否存在故障,结合图7和图8,具体包括:

(1)控制第一io口631、第二io口632和第三io口633输出闭合控制信号,并在第一电压采样口621和第二电压采样口622均有电压激励,及第十一电压采样口6211和第十二电压采样口6212均无电压激励的情况下,根据第一电压采样口621、第二电压采样口622、第十一电压采样口6211和第十二电压采样口6212接收到的采样电压,判断并网继电器单元11中的继电器是否存在不闭合故障。

具体的,通过控制第一io口631、第二io口632和第三io口633输出闭合控制信号,来控制第一继电器k1、第二继电器k2、第三继电器k3、第四继电器k4、第五继电器k5和第六继电器k6均闭合。

需要说明的是,有电压激励的情况可以是:直接或间接地连接到电网,或者直接或间接地接收到逆变电路inv输出的电能。控制电压采样口有电压激励即是控制其连接到电网或接收到逆变电路inv输出的电能。具体的,第一电压采样口621和第二电压采样口622均有电压激励的情况可以是:储能逆变器的并网口grid与电网相连;第十一电压采样口6211和第十二电压采样口6212均无电压激励的情况可以是:离网继电器单元13或旁路继电器单元12中至少一个的继电器断开;并且逆变电路inv不向第十一电压采样口6211输出电能,在下述说明中的是否有电压激励可以参见此处说明,不再一一赘述。

判断继电器单元是否存在不闭合故障的原理可以是:在任意两组继电器单元,只有一端有电压激励的情况下,判断任意两组继电器两端的电压是否相等,若相等则该继电器单元不存在不闭合故障,若不相等则该继电器单元存在不闭合故障。

具体的,判断并网继电器单元是否存在不闭合故障为:判断第一电压采样口621和第十一电压采样口6211接收到的采样电压相等,以及第二电压采样口622和第十二电压采样口6212接收到的采样电压相等,是否同时满足,若同时满足,则该并网继电器单元11不存在不闭合故障,若不同时满足,则该并网继电器单元11存在不闭合故障。在下述说明中判断其他继电器单元是否存在不闭合故障可以参见此处说明,不再一一赘述。

(2)控制第一io口631、第二io口632和第三io口633不均输出相同的控制信号,并在第一电压采样口621和第二电压采样口622中至少一个有电压激励,及第十一电压采样口6211和第十二电压采样口6212中对应的电压采样口有电压激励的情况下,根据第一电压采样口621、第二电压采样口622、第十一电压采样口6211和第十二电压采样口6212中,至少一个有电压激励的电压采样口,与第三电压采样口623和第四电压采样口624中对应的电压采样口接收到的采样电压,判断并网继电器单元11中的继电器是否存在粘死故障。

具体的,通过控制第一io口631、第二io口632和第三io口633不均输出相同的控制信号,来控制第一继电器k1、第二继电器k2、第三继电器k3、第四继电器k4、第五继电器k5和第六继电器k6不均闭合或不均断开,即第一继电器k1、第二继电器k2、第三继电器k3、第四继电器k4、第五继电器k5和第六继电器k6中部分继电器闭合,另一部分继电器断开。

判断继电器单元是否存在粘死故障的原理可以是:在一个继电器单元中,该继电器单元中至少一端有电压激励下,在有三组继电器时可以是仅两组继电器之间有电压激励,也可以是三组继电器之间均有电压激励。判断任意两组有电压激励的继电器的中点采样电压与否等于有电压激励的采样口的采样电压,若相等则该继电器单元存在粘死故障,若不相等则该继电器单元不存在粘死故障。

具体的,判断并网继电器单元11是否粘死可以是:判断第一电压采样口621和第十一电压采样口6211中任意一个,与第三电压采样口接收到的采样电压相等,第二电压采样口622和第十二电压采样口6212中任意一个,与第四电压采样口624接收到的采样电压相等,是否满足上述任意一种情况,若满足上述任意一种情况,则并网继电器单元11存在粘死故障,若均不满足上述任意一种情况,则并网继电器单元11不存在粘死故障。在下述说明中判断其他继电器单元是否存在粘死故障可以参见此处说明,不再一一赘述。

(3)控制第四io口634、第五io口635和第六io口636均输出闭合控制信号,并在第十一电压采样口6211和第十二电压采样口6212均有电压激励,或者第七电压采样口627和第八电压采样口628均有电压激励的情况下,根据第七电压采样口627、第八电压采样口628、第十一电压采样口6211和第十二电压采样口6212接收到的采样电压,判断离网继电器单元13中的继电器是否存在不闭合故障。

具体的,通过控制第四io口634、第五io口635和第六io口636均输出闭合控制信号,来控制第七继电器k7、第八继电器k8、第九继电器k9、第十继电器k10、第十一继电器k11和第十二继电器k12均闭合。

(4)控制第四io口634、第五io口635和第六io口636不均输出相同的控制信号,并在第十一电压采样口6211和第十二电压采样口6212中至少一个有电压激励,及第七电压采样口627和第八电压采样口628中对应的电压采样口有电压激励的的情况下,根据第七电压采样口627、第八电压采样口628、第十一电压采样口6211和第十二电压采样口6212中至少一个有电压激励的电压采样口,与第五电压采样口625和第六电压采样口626中对应的电压采样口接收到的采样电压,判断离网继电器单元中的继电器是否存在粘死故障。

具体的,通过控制第四io口634、第五io口635和第六io口636不均输出相同的控制信号,来控制第七继电器k7、第八继电器k8、第九继电器k9、第十继电器k10、第十一继电器k11和第十二继电器k12不均闭合或断开。

(5)控制第七io口637、第八io口638和第九io口639均输出闭合控制信号,并在第一电压采样口621和第二电压采样口622均有电压激励,及第七电压采样口627和第八电压采样口628均无电压激励的情况下,根据第一电压采样口621、第二电压采样口622、第七电压采样口627和第八电压采样口628接收到的采样电压,判断旁路继电器单元中的继电器是否存在不闭合故障。

具体的,通过控制第七io口637、第八io口638和第九io口639均输出闭合控制信号,来控制第十三继电器k13、第十四继电器k14、第十五继电器k15、第十六继电器k16、第十七继电器k17和第十八继电器k18均闭合。

(6)控制第七io口637、第八io口638和第九io口639不能均输出闭合控制信号,并在第一电压采样口621和第二电压采样口622至少一个有电压激励,以及第七电压采样口627和第八电压采样口628中对应的电压采样口有电压激励的情况下,根据第一电压采样口621、第二电压采样口622、第七电压采样口627和第八电压采样口628中至少一个有电压激励的电压采样口,与第九电压采样口629和第十电压采样口6210中对应的电压采样口接收到的采样电压,判断旁路继电器单元中的继电器是否存在粘死故障。

具体的,通过控制第七io口637、第八io口638和第九io口639不均输出相同的控制信号,来控制第十三继电器k13、第十四继电器k14、第十五继电器k15、第十六继电器k16、第十七继电器k17和第十八继电器k18不均闭合或断开。

储能逆变器为其他相时,均可以参见上述储能逆变器为单相的情况,在此不再一一赘述,均在本申请的保护范围内。

可选的,参见图3,上述本发明实施例中涉及的处理器610判断并网继电器单元11、旁路继电器单元12及离网继电器单元13中的继电器是否存在故障的顺序为:

s301、判断旁路继电器单元12中的继电器是否存在不闭合故障。

需要说明的是,在储能逆变器检测之前,储能逆变器交流侧的所有继电器检测均断开,储能逆变器停止工作。

本步骤s301与上述(5)中所述的判断旁路继电器单元12中的继电器是否存在不闭合故障的执行过程和原理相同,在此不再赘述。若旁路继电器单元12中的继电器不存在不闭合故障,则执行步骤s302,否则,判定旁路继电器单元12中的继电器存在不闭合故障,并向储能逆变器的报警设备发送预设报警信号,结束检测。

s302、判断并网继电器单元11中的继电器是否存在不闭合故障。

本步骤s302与上述(1)中所述的判断并网继电器单元11中的继电器是否存在不闭合故障的执行过程和原理相同,在此不再赘述。若并网继电器单元11中的继电器不存在不闭合故障,则执行步骤s303,否则,判定并网继电器单元11中的继电器存在不闭合故障,并向储能逆变器的报警设备发送预设报警信号,结束检测。

s303、判断并网继电器单元11中的继电器是否存在粘死故障。

本步骤s303与上述(2)中所述的判断并网继电器单元11中的继电器是否存在粘死故障的执行过程和原理相同,在此不再赘述。若并网继电器单元11中的继电器不存在粘死故障,则执行步骤s304,否则,判定并网继电器单元11中的继电器存在粘死故障,并向储能逆变器的报警设备发送预设报警信号,结束检测。

s304、判断旁路继电器单元12中的继电器是否存在粘死故障。

本步骤s304与上述(6)中所述的判断旁路继电器单元12中的继电器是否存在粘死故障的执行过程和原理相同,在此不再赘述。若旁路继电器单元12中的继电器不存在粘死故障,则执行步骤s305,否则,判定旁路继电器单元12中的继电器存在粘死故障,并向储能逆变器的报警设备发送预设报警信号,结束检测。

s305、判断离网继电器单元13中的继电器是否存在不闭合故障。

本步骤s305与上述(3)中所述的判断离网继电器单元13中的继电器是否存在不闭合故障的执行过程和原理相同,在此不再赘述。若离网继电器单元13中的继电器不存在不闭合故障,则执行步骤s305,否则,判定离网继电器单元13中的继电器存在不闭合故障,并向储能逆变器的报警设备发送预设报警信号,结束检测。

s306、判断离网继电器单元13中的继电器是否存在粘死故障。

本步骤s306与上述(4)中所述的判断离网继电器单元13中的继电器是否存在粘死故障的执行过程和原理相同,在此不再赘述。若离网继电器单元13中的继电器不存在粘死故障,则执行步骤s307,否则,判定离网继电器单元13中的继电器存在粘死故障,并向储能逆变器的报警设备发送预设报警信号,结束检测。

s307、判定并网继电器单元11、离网继电器单元13和旁路继电器单元12均不存在故障。

需要说明的是,上述步骤s301至上述步骤s307的顺序仅为实现储能逆变器中继电器开关次数较少的一种实施方式;在实际应用中,步骤s301至步骤s307还可采用其他顺序构成不同的实施方式,在此不再赘述,均在本申请的保护范围内。

在本实施例中,处理器610判断并网继电器单元11、旁路继电器单元12及离网继电器单元13中的继电器是否存在故障的顺序,使得储能逆变器中各个继电器的开关动作次数较少,进而避免继电器因开关动作过多而老化的问题,延长继电器的使用寿命。

需要说明的是,上述以储能逆变器为单相进行详细说明,在本实施例中仅是一种示例,其他情况下的储能逆变器的控制器的控制过程,均可参见上述说明得到,在此不再一一赘述,均在本申请的保护范围内。

因为家用储能逆变器更换故障继电器一般采用整机更换方式,并不会单独更换某个损坏的继电器,另外,对于售后机器维修来说,为保证机器的品质一致性,也是往往采用更换问题电路板方式,而不会单独焊接更换某个损坏的继电器;所以,并不需要定位储能逆变器交流侧中的哪个继电器损坏,但要求若任一个继电器故障后都能被检测出,检测出后还可以报警,使维修人员确定储能逆变器交流侧中的继电器存在故障。

因此,在判断各个继电器单元是否发生粘死故障时,可以将继电器单元的中点采样电压与继电器单元的一端的采样电压进行比较即可,无需与两端各自的采样电压均进行比较。

当然,也可以是将继电器单元的中点采样电压与继电器单元的两端的采样电压进行比较,得到具体发生粘死的继电器。

可选的,在本发明另一实施例中,上述处理器610判断并网继电器单元11、旁路继电器单元12及离网继电器单元13中的继电器是否存在故障的顺序,具体可以是:

步骤1、在第一电压采样口621有电压激励及第四电压采样口624无电压激励的情况下,控制第五io口635和第六io口636均输出闭合控制信号。

步骤2、判断第四电压采样口624接收到的采样电压是否等于第一电压采样口621接收到的采样电压。

其中,若第四电压采样口624接收到的采样电压等于第一电压采样口621接收到的采样电压,则判定旁路继电器单元12中的继电器不存在不闭合故障,并执行步骤3;若第四电压采样口624接收到的采样电压不等于第一电压采样口621接收到的采样电压,则判定旁路继电器单元12中的继电器存在不闭合故障,并结束检测。

步骤3、控制储能逆变器以电压源模式运行,使第六电压采样口626接收到的采样电压等于第一电压采样口621接收到的采样电压。

其中,第六电压采样口626接收到的采样电压与第一电压采样口621接收到的采样电压同频同幅值。

步骤4、控制第一io口631和第二io口632均输出闭合控制信号。

步骤5、控制储能逆变器停止运行,使第六电压采样口626无电压激励。

步骤6、判断第六电压采样口626接收到的采样电压是否等于第一电压采样口621接收到的采样电压。

其中,若第六电压采样口626接收到的采样电压等于第一电压采样口621接收到的采样电压,则判定并网继电器单元11中的继电器不存在不闭合故障,并执行步骤7;若第六电压采样口626接收到的采样电压不等于第一电压采样口621接收到的采样电压,则判定并网继电器单元11中的继电器存在不闭合故障,并结束检测。

步骤7、控制第三io口633和第四io口634输出闭合控制信号,使第六电压采样口626通过离网继电器单元13和旁路继电器单元12接收电网输出的电压激励。

步骤8、控制第一io口631输出断开控制信号,并控制第二io口632输出闭合控制信号,判断第二电压采样口622接收到的采样电压是否等于第一电压采样口621和第六电压采样口626中任意一个接收到的采样电压。

若是,则判定并网继电器单元11火线线缆l上两个继电器中的至少一个存在粘死故障,并结束检测;否则,判定并网继电器单元11火线线缆l上两个继电器均不存在粘死故障,并执行步骤9。

步骤9、控制第一io口631输出闭合控制信号,并控制第二io口632输出断开控制信号,判断第二电压采样口622接收到的采样电压是否等于第一电压采样口621和第六电压采样口626中任意一个接收到的采样电压。

若是,则判定并网继电器单元11零线线缆n上两个继电器中的至少一个存在粘死故障,并结束检测;否则,判定并网继电器单元11零线线缆n上两个继电器均不存在粘死故障,并执行步骤10。

步骤10、控制第一io口631和第二io口632均输出闭合控制信号,使所述第四电压采样口通过所述并网继电器及所述离网继电器接收电网输出的电压激励。

步骤11、控制储能逆变器以电流源模式运行,使储能逆变器正常并网发电。

步骤12、控制第五io口635输出断开控制信号,并控制第六io口636输出闭合控制信号,判断第五电压采样口625接收到的采样电压是否等于第一电压采样口621和第四电压采样口624任意一个接收到的采样电压。

若是,则判定旁路继电器单元12火线线缆l上两个继电器中的至少一个存在粘死故障,并结束检测;否则,判定旁路继电器单元12火线线缆l上两个继电器均不存在粘死故障,并执行步骤13。

步骤13、控制第五io口635输出闭合控制信号,并控制第六io口636输出断开控制信号,判断第五电压采样口625接收到的采样电压是否等于第一电压采样口621和第四电压采样口624任意一个接收到的采样电压。

若是,则判定旁路继电器单元12零线线缆n上两个继电器中的至少一个存在粘死故障,并结束检测;否则,判定旁路继电器单元12零线线缆n上两个继电器均不存在粘死故障,并执行步骤14。

步骤14、判断第四电压采样口624接收到的采样电压是否等于第六电压采样口626接收到的采样电压。

若是,则判定离网继电器单元13中的继电器不存在不闭合故障,并执行步骤15;否则,判定离网继电器单元13中的继电器存在不闭合故障,并结束检测。

步骤15、控制第五io口635和第六io均输出闭合控制信号,使第四电压采样口624通过旁路继电器单元12接收电网输出的电压激励。

步骤16、控制第三io口633输出断开控制信号,并控制第四io口634输出闭合控制信号,判断第三电压采样口623接收到的采样电压是否等于第一电压采样口621接收到的采样电压。

若是,则判定离网继电器单元13火线线缆l上两个继电器中的至少一个存在粘死故障,并结束检测;否则,判定离网继电器单元13火线线缆l上两个继电器均不存在粘死故障,并执行步骤17。

步骤17、控制第三io口633输出闭合控制信号,并控制第四io口634输出断开控制信号,判断第三电压采样口623接收到的采样电压是否等于第一电压采样口621接收到的采样电压。

若是,则判定离网继电器单元13零线线缆n上两个继电器中的至少一个存在粘死故障;否则,判定离网继电器单元13零线线缆n上两个继电器均不存在粘死故障,即判定并网继电器单元11、离网继电器单元13和旁路继电器单元12均不存在故障。

需要说明的是,在检测到并网继电器单元11、离网继电器单元13和旁路继电器单元12任意一个均存在故障,均向储能逆变器的报警设备发送预设报警信号,以通知维修人员进行维护,其中,不同的继电器单元存在故障发出的预设报警信号可以不同,以使维修人员得知发生故障的继电器单元具体是哪个继电器单元。不闭合故障可以精确到继电器单元,粘死故障可以精确到继电器单元中火线线缆l上的继电器或零线线缆n上的继电器。

在判断同一继电器单元中的继电器粘死故障时,火线线缆l上的继电器和零线线缆n上的继电器没有固定的判断顺序,可互换。因此,上述步骤8和上述在步骤9可以互换,上述步骤12和上述在步骤13可以互换,上述步骤16和上述在步骤17可以互换,以及,上述步骤13和上述步骤14可以互换,本实施例仅是一种示例,步骤8、步骤9、步骤12、步骤13和步骤14的其他顺序,均在本申请的保护范围内。

在本实施例中的判断顺序,使得在储能逆变器中的继电器检测故障过程中,不仅储能逆变器中的继电器的动作次数较少,检测用时时间短;而且,还能够保证负载第一时间得电,并在检测过程中不断电,不影响重要负载正常使用;另外,还能使得储能逆变器尽快并网发电,保证收益。

需要说明的是,上述以储能逆变器为单相进行详细说明,在本实施例中仅是一种示例,其他情况下的储能逆变器的控制器的控制过程,均可参见上述说明得到,在此不再一一赘述,均在本申请的保护范围内。

本发明实施例公开了一种储能逆变器,参见图4,包括:逆变电路510、设置于逆变电路510交流侧的并网继电器单元520、离网继电器单元530、旁路继电器单元540和上述任一实施例所述的储能逆变器的控制器550;

并网继电器单元520设置于逆变电路510交流侧和储能逆变器的并网口之间,离网继电器单元530设置于逆变电路510交流侧和储能逆变器的离网口之间,旁路继电器单元540设置于并网口和离网口之间。

储能逆变器的控制器550的结构及工作原理描述均可参见上述实施例,此处不再一一赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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