一种具有自动保护功能的储能变流器的制作方法

本实用新型属于变流器技术领域，尤其涉及一种具有自动保护功能的储能变流器。

背景技术：

在一般的储能系统中，储能变流器通过双向开关与电池相连，如图1所示。正常情况下，当电池欠压时，控制电路控制断开双向开关，切断电池和储能变流器的连接，保护电池。

现有储能系统存在两个问题：1、当控制电路的电池欠压点设置不合理或者软件逻辑有问题，电池电压低于放电截止电压时控制电路不能及时控制断开双向开关qf2，有可能让电池继续放电造成电池过放电，损坏电池。2、储能变流器的控制电路从电池取电，当电池的双向开关qf1断开后，储能变流器的控制电路就会没有电，如果人为误合储能变流器的双向开关qf2，就无法通过控制电路控制双向开关qf2断开，这个时候闭合电池的双向开关，就会导致瞬间大电流从电池通过双向开关经过储能变流器的母线电容，很容易造成储能变流器或电池内部器件的损坏。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种具有自动保护功能的储能变流器，旨在解决现有技术中容易造成电池或储能变流器内部器件损坏的问题。

本实用新型实施例提供一种具有自动保护功能的储能变流器，包括：

交/直流变换器，以及电池断路器开关柜；

所述电池断路器开关柜包括电池断路器开关柜控制电路以及第二双向开关，所述电池断路器开关柜控制电路一端信号连接在第一双向开关与第二双向开关之间的连接线上，另一端驱动连接在所述第二双向开关上；

所述第二双向开关为带欠压线圈的双向开关，或需要满足预设驱动电压的双向开关；

所述交/直流变换器的交流侧连接电网，直流侧连接所述电池断路器开关柜的第二双向开关；

所述电池断路器开关柜控制电路一端通过所述第一双向开关与电池信号连接。

进一步的，所述电池断路器开关柜还包括熔断器，所述熔断器连接在所述第一双向开关与所述第二双向开关之间的连接线上。

进一步的，所述带欠压线圈的双向开关为带欠压线圈的负荷开关，或断路器。

进一步的，所述需要满足预设驱动电压的双向开关为需要满足预设驱动电压的接触器、继电器、绝缘栅双极型晶体管、金属-氧化层半导体场效晶体管中的任意一种。

进一步的，所述电池断路器开关柜控制电路包括电池电压检测模块、以及电池电压判断模块；

所述电池电压检测模块分别与所述第一双向开关、以及所述电池电压判断模块信号连接；

所述电池电压判断模块与所述第二双向开关驱动连接。

本实用新型在传统储能变流器的基础上集成了电池断路器开关柜，当电池欠压、过放电或误闭合第二双向开关时，通过电池断路器开关柜中的电池断路器开关柜控制电路与第二双向开关配合断开电池与整个具有自动保护功能的储能变流器的连接，可以避免电池在欠压、过放电、或误闭合第二双向开关的状态下继续放电给具有自动保护功能的储能变流器供电损坏电池或具有自动保护功能的储能变流器的内部器件，以达到保护电池或具有自动保护功能的储能变流器的目的。

附图说明

图1是现有技术提供的一种储能变流器的电路结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种具有自动保护功能的储能变流器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种具有自动保护功能的储能变流器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种具有自动保护功能的储能变流器的结构示意图。

其中，1、电池；2、第一双向开关；3、具有自动保护功能的储能变流器；4、电池断路器开关柜；5、交/直流变换器；6、电网；7、电池断路器开关柜控制电路；8、第二双向开关；9、熔断器；10、电池电压检测模块；11、电池电压判断模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型在传统储能变流器的基础上集成了电池断路器开关柜，当电池欠压、过放电或误闭合第二双向开关时，通过电池断路器开关柜中的电池断路器开关柜控制电路与第二双向开关配合断开电池与整个具有自动保护功能的储能变流器的连接。这样可以避免电池在欠压、过放电、或误闭合第二双向开关的状态下继续放电给具有自动保护功能的储能变流器供电损坏电池或具有自动保护功能的储能变流器的内部器件，以达到保护电池或具有自动保护功能的储能变流器的目的。

实施例一

如图2所示，图2是本实用新型实施例提供的一种具有自动保护功能的储能变流器的结构示意图。

该具有自动保护功能的储能变流器3包括电池断路器开关柜4，以及交/直流变换器5。

所述电池断路器开关柜4包括电池断路器开关柜控制电路以及第二双向开关，所述电池断路器开关柜控制电路一端信号连接在第一双向开关与第二双向开关之间的连接线上，另一端驱动连接在所述第二双向开关上。

所述第二双向开关8为带欠压线圈的双向开关，或需要满足预设驱动电压的双向开关。

所述交/直流变换器5的交流侧连接电网，直流侧连接所述电池断路器开关柜4的第二双向开关8。当然了，所述交/直流变换器5的交流侧也可以连接负载，比如，电器设备等。

所述电池断路器开关柜控制电路7一端通过所述第一双向开关2与电池1信号连接。

其中，第二双向开关8可以为带欠压线圈的双向开关，如，带欠压线圈的负荷开关或断路器。也可以为需要满足预设驱动电压的双向开关，如，需要满足预设驱动电压才能启动的接触器、继电器、绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)、金属-氧化层半导体场效晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)中的任意一种。绝缘栅双极型晶体管可以为igbt反向串联。

交/直流变换器5可以表示为dc/ac变换器，用于将电池1的直流电转换为交流电并供给电网6。

电池断路器开关柜4可以表示为bcb-box(batterycircuitbreakerbox)。

在本实用新型一实施方式中，电池断路器开关柜4集成设置在传统储能变流器的内部。这样电池断路器开关柜4与交/直流变换器5一同集成在储能变流器的内部，形成新的具有自动保护功能的储能变流器3。

在本实用新型另一实施方式中，电池断路器开关柜4设置在传统储能变流器的外部。这样电池断路器开关柜4与交/直流变换器5配套的形式工作形成新的具有自动保护功能的储能变流器3。

具体的，当具有自动保护功能的储能变流器3正常工作时，电池断路器开关柜4中的电池断路器开关柜控制电路7检测电池1电压，并判断电池1电压是否高于一定值，当电池1电压高于一定值时，说明电池1处于正常工作状态，这个时候可以闭合第二双向开关8。但电池1电压低于一定值时，说明电池1处于欠压工作状态，第二双向开关8不能闭合，断开电池1和具有自动保护功能的储能变流器3的连接，实现自动失压保护。

需要说明的是，当第二双向开关8为带欠压线圈的双向开关时，电池1电压高于一定值时，第二双向开关8的欠压线圈不会动作，此时第二双向开关8可以闭合，电池1和具有自动保护功能的储能变流器3连接，正常工作。

而电池1电压低于一定值，第二双向开关8的欠压线圈就会起作用，第二双向开关8不能闭合，从而断开电池1和具有自动保护功能的储能变流器3的连接，实现自动失压保护。

当第二双向开关8为需要满足预设驱动电压的双向开关时，电池1电压高于一定值时，第二双向开关8的驱动电压满足预设驱动电压，此时第二双向开关8可以闭合，电池1和具有自动保护功能的储能变流器3连接，具有自动保护功能的储能变流器3正常工作。

而电池1电压低于一定值，第二双向开关8的驱动电压不满足预设驱动电压，第二双向开关8不能闭合，从而断开电池1和具有自动保护功能的储能变流器3的连接，具有自动保护功能的储能变流器3实现自动失压保护。

需要说明的是，只要电池断路器开关柜控制电路7检测到电池1电压就会切断电池1和具有自动保护功能的储能变流器3的连接，不受具有自动保护功能的储能变流器3内其他控制电路的影响，能有效避免电池1过放电或误闭合具有自动保护功能的储能变流器3的第二双向开关8产生冲击电流损坏器件。进而实现保护具有自动保护功能的储能变流器3的目的。

在本实用新型实施例中，在传统储能变流器的基础上集成了电池断路器开关柜4，当电池1欠压、过放电或误闭合第二双向开关8时，通过电池断路器开关柜4中的电池断路器开关柜控制电路7与第二双向开关8配合断开电池1与整个具有自动保护功能的储能变流器3的连接。这样可以避免电池1在欠压、过放电、或误闭合第二双向开关8的状态下继续放电给具有自动保护功能的储能变流器3供电损坏电池1或具有自动保护功能的储能变流器3的内部器件，以达到保护电池1或具有自动保护功能的储能变流器3的目的。

实施例二

如图3所示，在图2的基础上，电池断路器开关柜4还包括熔断器9，熔断器9连接在第一双向开关2与第二双向开关之间的连接线上。

其中，熔断器9可以替换为熔断丝或保险丝，当然，还可以为其他具有相同功能的元件。

具体的，当变换器的直流侧发生短路故障时熔断器9熔断，进而实现短路保护。

作为本实用新型另一实施方式中，熔断器9还可以设置在第二双向开关8与交流变换器直流侧之间的连接线上。

在本实用新型实施例中，可以通过电池断路器开关柜4中的熔断器9实现短路保护，避免具有自动保护功能的储能变流器3内部元件损坏，进一步降低具有自动保护功能的储能变流器3的硬件成本。

实施例三

参见图4，在图2的基础上，电池断路器开关柜控制电路7包括电池电压检测模块10、以及电池电压判断模块11。

电池电压检测模块10分别与第一双向开关2、以及电池电压判断模块11信号连接。

电池电压判断模块11与第二双向开关8驱动连接。

其中，电池电压检测模块10用于检测电池1电压。

电池电压判断模块11用于对接收到的电池1电压与预设电压进行判断，从而可以判断出电池1电压是否欠压。

具体的，当电池电压检测模块10检测到电池1电压时，将检测到的电池1电压传输给电池电压判断模块11进行电压判断。

当电池电压判断模块11判断出电池1电压高于预设电压时，第二双向开关8可以闭合，使电池1能够与具有自动保护功能的储能变流器3连接，具有自动保护功能的储能变流器3正常工作。

当电池1电压低于预设电压时，第二双向开关8不能闭合，断开电池1和具有自动保护功能的储能变流器3的连接，具有自动保护功能的储能变流器3实现自动失压保护。

在本实用新型实施例中，通过电池断路器开关柜控制电路7的电池电压检测模块10与电池电压判断模块11共同配合驱动控制第二双向开关8的工作状态，以实现具有自动保护功能的储能变流器3的自动欠压保护功能。这样在电池1欠压时，可以避免具有自动保护功能的储能变流器3或电池1的内部器件损坏，从而降低具有自动保护功能的储能变流器3或电池1的硬件成本。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。