一种电源转换及控制装置、供电方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电源转换及控制装置、供电方法和系统，该装置包括：检测模块、控制模块、第一开关、第二开关、逆变器、以及能量处理模块；所述检测模块用于检测所述能量端的功率值；所述控制模块与所述检测模块、所述第一开关和所述第二开关的控制端相连，用于当所述检测模块检测得到的所述能量端的功率值大于第一阈值时，生成第一控制指令控制所述第一开关和第二开关导通，所述第一开关的第一连接端与所述逆变器的第一端连接，所述第一开关的第二连接端用于连接电网；所述第二开关的第一连接端与所述能量处理模块和所述逆变器的第二端连接，所述第二开关的第二连接端用于连接蓄电池。因此，本发明具有较高的智能性和可靠性。
【专利说明】一种电源转换及控制装置、供电方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子【技术领域】，尤其涉及一种电源转换及控制装置、供电方法和系统。
【背景技术】
[0002]目前，有许多新的能源发电系统，如太阳能发电即光伏发电、风力发电、水力发电和热力发电等，这些发电系统可以独立使用也可以并网使用。
[0003]独立使用时，这些新的能源发电系统通过转换及控制电路将产生的电量提供给负载，并将产生的电量输送到蓄电池进行存储。并网使用时，这些新的能源发电系统通过转换及控制电路将产生的电量提供给负载以及电网。
[0004]目前存在的问题是，这些新的能源发电系统在能源充足的情况下，不能在储存电量的同时将产生的电量输送到电网，导致供电系统的电力稳定性和可靠性得不到进一步提升。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种电源转换及控制装置、供电方法和系统，能够根据能量端的功率值确定供电模式，并控制逆变器为负载或电网供电，使得该电源转换及控制装置、供电方法和系统具有较高的智能性和可靠性。
[0006]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]第一方面，本发明提供了一种电源转换及控制装置，包括:检测模块、控制模块、第一开关、第二开关、逆变器、以及能量处理模块；
[0008]所述能量处理模块用于将能量端提供的能量转换为直流电；
[0009]所述检测模块用于检测所述能量端的功率值；
[0010]所述逆变器用于将所述能量处理模块输出的直流电转换为交流电；
[0011]所述控制模块与所述检测模块、所述第一开关和所述第二开关的控制端相连，用于当所述检测模块检测得到的所述能量端的功率值大于第一阈值时，生成第一控制指令控制所述第一开关和第二开关导通；
[0012]所述第一开关的第一连接端与所述逆变器的第一端连接，所述第一开关的第二连接端用于连接电网；
[0013]所述第二开关的第一连接端与所述能量处理模块和所述逆变器的第二端连接，所述第二开关的第二连接端用于连接蓄电池。
[0014]第二方面，本发明提供了一种适用于上述发明提供的电源转换及控制装置的供电方法，所述方法包括:
[0015]检测能量端的功率值；
[0016]根据所述功率值确定供电模式，根据所述供电模式将所述能量端和蓄电池中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载或电网供电；或者，将电网上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池充电。[0017]第三方面，本发明提供了一种供电系统，所述系统包括:可提供能量的能量端、蓄电池、负载和电网、以及所有实施例提供的电源转换及控制装置；其中，所述电源转换及控制装置用于当所述能量端的功率值大于第一阈值时，为所述负载供电的同时，将所述能量端产生的能量存储到所述蓄电池，并输送到所述电网。
[0018]本发明提通过检测可提供能量的能量端的功率值，根据所述功率值确定供电模式，根据所述供电模式将所述能量端和蓄电池中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载或电网供电；或者，将电网上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池充电，实现了根据能量端的功率值确定供电模式，并控制逆变器为负载或电网供电，使得该电源转换及控制装置、供电方法和系统具有较高的智能性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例一提供的供电系统的示意图；
[0020]图2是本发明实施例二提供的电源转换及控制装置的示意图；
[0021]图3是本发明实施例三提供的电源转换及控制装置的示意图；
[0022]图4a是本发明实施例三提供的电源转换及控制装置的能量走向示意图；
[0023]图4b是本发明实施例三提供的电源转换及控制装置的能量走向示意图；
[0024]图4c是本发明实施例三提供的电源转换及控制装置的能量走向示意图；
[0025]图4d是本发明实施例三提供的电源转换及控制装置的能量走向示意图；
[0026]图4e是本发明实施例三提供的电源转换及控制装置的能量走向示意图；
[0027]图4f是本发明实施例三提供的电源转换及控制装置的能量走向示意图；
[0028]图5是本发明实施例三提供的电源转换及控制装置的电路图；
[0029]图6是本发明实施例四提供的供电方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0031]图1是本发明实施例一提供的供电系统的示意图。如图1所示，所述供电系统包括:电源转换及控制装置11、第一能量端12、第二能量端13、蓄电池14、负载15和电网16。其中，第一能量端12提供风能，比如，风力发电机可以提供风能；第二能量端13提供太阳能。在本发明实施例中，所述供电系统包括第一能量端12和第二能量端13，当然，该供电系统也可以只包括第一能量端12或第二能量端13。
[0032]电源转换及控制装置11用于获取第一能量端12、第二能量端13以及蓄电池14中任一能量，为负载15或者电网16供电。
[0033]下面从六种工作场景下详细说明电源转换及控制装置11的工作过程:
[0034](I)当白天电网16正常，风能和太阳能的功率充足时，电源转换及控制装置11可以控制第一能量端12和第二能量端13对负载15供电后，可以将多余的功率再满足蓄电池14的充电功率(充电电流5-100A可选，根据蓄电池的容量的设置)，然后若还有多余的功率，可以闭合电网开关，比如，STS开关，往电网16上发电，该系统的供电模式为并离网模式。此时，太阳能功率与风能功率之和，与负载功率、充电功率和发电功率之和，二者相等。
[0035](2)当白天电网16正常，风能和太阳能的功率不足时，电源转换及控制装置11可以控制第一能量端12、第二能量端13和蓄电池14共同对负载15供电，该系统的供电模式为离网模式。此时，太阳能功率、风能功率和蓄电池之和，与负载功率二者相等。
[0036](3)当夜间电网16正常，风能功率充足时，电源转换及控制装置11可以控制第一能量端12对负载15供电后，可以将多余的功率再满足蓄电池14的充电功率(充电电流5-100A可选，根据蓄电池的容量的设置)，然后若还有多余的功率，可以闭合电网开关，t匕如,STS开关，往电网16上发电，该系统的供电模式为并离网模式。此时，风能功率，与负载功率、充电功率和发电功率之和，二者相等。
[0037](4)当夜间电网16正常，风能功率不足时，电源转换及控制装置11可以控制第一能量端12和蓄电池14对负载15供电，该系统的供电模式为离网模式。此时，风能功率和蓄电池之和，与负载功率二者相等。
[0038](5)电网16正常，太阳能和风能异常或故障后，电源转换及控制装置11可以控制蓄电池14给负载15供电，直到蓄电池14放电终止，此时为低压关机保护状态。
[0039](6)电网16正常，蓄电池14放电低压关机后，电源转换及控制装置11可以控制闭合电网开关，利用电网16给负载15供电,并利用电网16给蓄电池14充电。
[0040]图2是本发明实施例二提供的电源转换及控制装置的示意图。该电源转换及控制装置可以应用于图1所示的供电系统中。如图所示，该电源转换及控制装置11包括:检测模块21、控制模块22、逆变器23、与可提供能量的能量端对应的能量处理模块24、以及第一开关25和第二开关26。该能量端20可以为图1中的第一能量端12、第二能量端13。
[0041]检测模块21用于检测可提供能量的能量端20的功率值。其中，该能量端20提供的能量可以是风能，也可以是太阳能。另外，还可以是水利发电得到的能量、热力发电匕如，地热)得到的能量等。
[0042]控制模块22用于与所述检测模块21、所述第一开关25和所述第二开关26的控制端相连，用于当所述检测模块21检测得到的所述能量端20的功率值大于第一阈值时，生成第一控制指令控制所述第一开关25和第二开关26导通；其中，控制模块22还用于根据所述检测模块21得到的所述功率值确定供电模式，根据所述供电模式并控制所述逆变器23进行供电或充电。其中，供电模式可以是并离网模式、也可以是离网模式。
[0043]逆变器23用于将所述能量处理模块24输出的直流电转换为交流电，比如:将所述能量端20和蓄电池14中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载15供电；或者，将电网16上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池14充电。其中，逆变器23可以为所述能量端20和蓄电池14能量中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载15或电网16供电；也可以将电网16上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池14充电。
[0044]能量处理模块24用于对所述能量端20提供的能量转换为直流电。
[0045]其中，能量处理模块24的能量输出端和蓄电池14的能量输出端并联连接到所述逆变器23的直流输入端，所述逆变器23的交流输出端分别与负载15和电网16相连接。
[0046]上述所述第一开关25的第一连接端与所述逆变器的第一端连接，所述第一开关25的第二连接端用于连接电网；所述第二开关26的第一连接端与所述能量处理模块和所述逆变器的第二端连接，所述第二开关26的第二连接端用于连接蓄电池。
[0047]在本发明实施例中，当检测模块21检测到能量端20提供的能量功率值，比如，风能或太阳能，达到第一阈值即此时能量端提供的能量比较充足时，控制模块22确定供电模式为并离网模式，生成第一控制指令控制所述第一开关25和第二开关26导通，并控制电网开关25导通，从而通过逆变器23利用所述能量端产生的能量为负载15供电的同时，将剩余的能量存储到所述蓄电池14，并输送到所述电网16。
[0048]在上述方案中，当检测模块21检测到能量端20提供的能量功率值，比如，风能或太阳能，小于第一阈值即此时能量端提供的能量不足时，控制模块22确定供电模式为离网模式，生成第二控制指令控制所述第一开关25断开、以及所述第二开关26导通，从而通过逆变器23将所述能量端20和蓄电池14中提供的能量为负载15供电，而不为电网16供电。
[0049]当检测模块21检测到能量端20提供的能量功率值，比如，风能或太阳能，风非常小，即风能和太阳能出现故障后，控制模块22确定供电模式为离网模式，生成第二控制指令控制所述第一开关25断开、以及所述第二开关26导通，从而通过逆变器23将蓄电池14中提供的能量为负载15供电，直到蓄电池放电终止。
[0050]以及，当蓄电池14放电终止后，控制模块22确定供电模式为并离网模式，生成第一控制指令控制所述第一开关25和第二开关26导通，从而通过电网16为负载15供电，并通过逆变器23利用电网16能量为蓄电池14充电。
[0051]因此，本发明实施例提供的电源转换及控制装置，通过将能量处理模块的能量输出端和蓄电池的能量输出端并联连接到所述逆变器的直流输入端，所述逆变器的交流输出端分别与所述负载的和电网相连接，并利用检测模块检测可提供能量的能量端的功率值，控制模块根据所述检测模块得到的所述功率值确定供电模式，根据所述供电模式并控制所述逆变器将所述能量端和蓄电池中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载或电网供电，或者将电网上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池充电，从而实现了根据能量端的功率值确定供电模式，并控制逆变器为负载或电网供电，使得该电源转换及控制装置具有较高的智能性和可靠性。
[0052]图3是本发明实施例三提供的电源转换及控制装置的示意图。该电源转换及控制装置可以应用于图1所示的供电系统中。如图所示，该电源转换及控制装置包括:检测模块21、控制模块22、逆变器23、与第一能量端12对应的第一处理电路31、与第二能量端13对应的第二处理电路32。另外，该电源转换及控制装置还包括第一开关33和第二开关34。
[0053]其中，第一开关33的第一连接端与所述逆变器23的第一端连接，所述第一开关34的第二连接端用于连接电网；
[0054]所述第二开关34的第一连接端分别与第一处理电路31、第二处理电路32和逆变器的第二端连接，所述第二开关34的第二连接端用于连接蓄电池。另外，第一开关33和第二开关34可以皆为,静态转换(Static Transfer Switch, STS)开关,该第一开关3333用于接收控制模块22的控制指令，并控制电网16与逆变器23之间的连接状态，所述连接状态包括闭合状态或断开状态。该第二开关34用于接收控制模块22的控制指令，并控制蓄电池14与逆变器23之间的连接状态，所述连接状态包括闭合状态或断开状态。
[0055]该电源转换及控制装置还包括输出隔离变压器35，分别与逆变器23和负载15相连接，实现逆变器23和负载15之间在电路上的隔离，确保逆变器23和负载15可靠工作。[0056]其中，逆变器23可以将所述能量端和蓄电池能量中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载15或电网16供电；也可以将电网上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池14充电。
[0057]与图2相比较，图2中的能量处理模块24可以包括图3中的第一处理电路31和/或第二处理电路32。即能量处理模块24可以只包括与第一能量端12对应的第一处理电路31，也可以只包括与第二能量端对应的第二处理电路32，还可以包括与第一能量端对应的第一处理电路31，和与第二能量端对应的第二处理电路32。其中，第一能量端提供的能量为风能，第二能量端提供的能量为太阳能。
[0058]上述第一处理电路31包括整流电路和第一降压斩波BUCK电路；所述整流电路和第一 BUCK电路分别用于对所述第一能量端提供的风能进行整流和降压后，输出能量到所述逆变器的直流输入端；第二处理电路32包括第二 BUCK电路；所述第二 BUCK电路用于对所述第二能量端提供的太阳能进行降压后，输出能量到所述逆变器23的直流输入端。
[0059]第一处理电路31的能量输出端、第一处理电路32的能量输出端和蓄电池14的能量输出端并联连接到所述逆变器23的直流输入端，所述逆变器23的交流输出端分别与负载15和电网16相连接。
[0060]以第一能量端提供的能量为风能，第二能量端提供的能量为太阳能为例来具体说明该电源转换及控制装置中控制模块22的工作过程:
[0061](I)当第一能量端12提供的风能的功率值和第二能量13端提供的太阳能的功率值之和大于第二阈值时，确定所述供电模式为并离网模式，生成第一控制指令控制所述第一开关33和第二开关34导通，从而通过逆变器23利用风能和太阳能先后为负载15、蓄电池14和电网16供电。
[0062]其中，当第一能量端12提供的风能的功率值比较大，而第二能量端13提供的太阳能的功率值比较小时，但二者之和还是大于第二阈值时，也可以生成第一控制指令控制所述第一开关33和第二开关34导通，从而通过逆变器23利用风能先后为负载15、蓄电池14和电网16供电。
[0063]上述方案(I)中可以应用于以下两种应用场景:
[0064]第一，如图4a所示，当白天电网正常，太阳能与风能功率充足，太阳能的功率加上风能的功率一起汇集在直流总线上，通过逆变器43、隔离变压器44后给负载供电，满足负载后若有多余的功率通过第二开关48导通后，满足蓄电池的充电功率(充电电流5-100A可选，根据蓄电池的容量的设置)，若还有多余的功率，通过第一开关(STS开关)41导通后，给电网供电。此时，该电源转换及控制装置的供电模式为并离网模式，其能量的流向如图中的灰色箭头所示。其中，太阳能功率+风能功率=负载功率+充电功率+发电功率。
[0065]第二，如图4b所示，夜间电网正常，风能功率充足，风能的功率加在直流总线上，通过逆变器43、隔离变压器44后给负载供电，满足负载后若有多余的功率通过第二开关48导通后，满足蓄电池的充电功率(充电电流5-100A可选，根据蓄电池的容量的设置)，若还有多余的功率，通过第一开关(STS开关)41导通后，给电网供电。此时，该电源转换及控制装置的供电模式为并离网模式，其能量的流向如图中的灰色箭头所示。其中，风能功率=负载功率+充电功率+发电功率。
[0066](2)当第一能量端12提供的风能的功率值和第二能量端提13供的太阳能的功率值之和小于第二阈值时，确定所述供电模式为离网模式，生成第二控制指令控制所述第一开关33断开、以及所述第二开关34导通，从而通过所述逆变器23利用风能、太阳能和蓄电池14为负载15供电。
[0067]上述方案(2)中可以应用于以下两种应用场景:
[0068]第一，如图4c所示，当白天电网正常，太阳能与风能功率不足，太阳能的功率、风能的功率、以及蓄电池一起汇集在直流总线上，断开第一开关(STS开关)41，闭合第二开关48，并通过逆变器43、隔离变压器44后给负载供电。此时，该电源转换及控制装置的供电模式为离网模式，其能量的流向如图中的灰色箭头所示。其中，太阳能功率+风能功率+蓄电池=负载功率。
[0069]第二，如图4d所示，夜间电网正常，风能功率不足，风能的功率和蓄电池一起汇集在直流总线上，断开第一开关(STS开关)41，闭合第二开关48，并通过逆变器43、隔离变压器44后给负载供电。此时，该电源转换及控制装置的供电模式为离网模式，其能量的流向如图中的灰色箭头所示。其中，风能功率+蓄电池=负载功率。
[0070](3)当风能和太阳能出现故障后，确定供电模式为离网模式，生成第二控制指令控制所述第一开关33断开、以及所述第二开关34导通，从而通过逆变器23利用蓄电池14中提供的能量为负载15供电，直到蓄电池14放电终止；以及，当蓄电池14放电终止后，确定供电模式为并离网模式，生成第一控制指令控制所述第一开关33和第二开关34导通，从而通过电网16为负载15供电，并通过逆变器24利用电网能量为蓄电池14充电。
[0071]上述方案(3)中可以应用于以下两种应用场景:
[0072]第一，如图4e所示，电网正常，太阳能和风能异常或故障后，蓄电池加在直流总线上，断开第一开关(STS开关)41，闭合第二开关48，并通过、隔离变压器44后给负载供电，直到蓄电池放电终止(低压关机保护)。此时，该电源转换及控制装置的供电模式为离网模式，其能量的流向如图中的灰色箭头所示。
[0073]第二，如图4f所示，电网正常，蓄电池放电低压关机后，第一开关(STS开关)41导通，闭合第一开关41和第二开关48，电网给负载供电，同时通过隔离变压器44、逆变器43给蓄电池充电。此时，该电源转换及控制装置的供电模式为并离网模式，其能量的流向如图中的灰色箭头所示。
[0074]以图5所示的电路图为例，来具体说明上述实施例提供的电源转换及控制装置各部分的具体实现形式。如图所示，风力发电机可以为第一能量端12，光伏极板可以为的第二能量端13。
[0075]电容C5、电容C6、三极管K2、二极管D2、电感L2组成第一 BUCK电路；二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6组成整流电路；该第一 BUCK电路和整流电路组成与第一能量端12对应的第一处理电路31。
[0076]电容Cl、电容C2、三极管K1、二极管D1、电感LI组成第二 BUCK电路，该第二 BUCK电路组成与第二能量端13对应的第二处理电路32。
[0077]三极管K3、三极管K4、三极管K5、三极管K6组成逆变器23。
[0078]STS开关为第一开关33。
[0079]TRANS变压器为输出隔离变压器35。
[0080]BAT+端、BAT-端用于连接蓄电池；或者先通过第二开关34后，再连接蓄电池。[0081]在本发明实施例中，风力发电机输出的能量先经过整流电路整流，且经过第一BUCK电路降压后，光伏极板提供的太阳能经过第二 BUCK电路降压后、皆与蓄电池的输出端并联在一起接到直流总线上，再经逆变器、隔离变压器将能量供给负载或电网。
[0082]图6是本发明实施例四提供的供电方法的示意图。该供电方法可以应用于图1所示的供电系统，其执行主体为上述所有实施例所述的电源转换及控制装置。如图所示，该供电方法包括:
[0083]步骤610、电源转换及控制装置检测能量端的功率值；
[0084]步骤620、电源转换及控制装置根据检测得到的功率值确定供电模式，根据所述供电模式将所述能量端和蓄电池中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载或电网供电；或者，将电网上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池充电。
[0085]在一个实施例中，步骤620可以具体包括:
[0086]当检测到能量端提供的能量功率值达到第一阈值时，确定供电模式为并离网模式，并利用所述能量端提供的能量先后为负载、蓄电池和电网供电；或者，
[0087]当检测到能量端提供的能量功率值小于第一阈值时，确定供电模式为离网模式，并利用所述能量端和蓄电池中提供的能量为负载供电；或者；或者，
[0088]当检测到能量端出现故障后，确定供电模式为离网模式，并利用蓄电池中提供的能量为负载供电，直到蓄电池放电终止；以及，当蓄电池放电终止后，确定供电模式为并离网模式，控制电网为负载供电，并利用电网能量为蓄电池充电。
[0089]另一个实施例中，所述能量端包括提供风能的第一能量端和提供太阳能的第二能量端，步骤620可以具体包括:
[0090]当第一能量端提供的风能的功率值和第二能量端提供的太阳能的功率值之和大于第二阈值时，确定供电模式为并离网模式，并利用所述第一能量端提供的风能和第二能量端提供的太阳能先后为负载、蓄电池和电网供电；或者，
[0091]当第一能量端提供的风能的功率值和第二能量端提供的太阳能的功率值之和小于第二阈值时，确定所述供电模式为离网模式，并利用所述第一能量端提供的风能、所述第二能量端提供的太阳能、以及蓄电池中提供的能量为负载供电；或者，
[0092]当风能和太阳能出现故障后，确定所述供电模式为低压关机保护模式，并利用蓄电池中提供的能量为负载供电，直到蓄电池放电终止；以及，当蓄电池放电终止后，确定供电模式为并离网模式，控制电网为负载供电，并利用电网能量为蓄电池充电。
[0093]因此，本发明实施例通过检测检测可提供能量的能量端的功率值，根据所述功率值确定供电模式，根据所述供电模式将所述能量端和蓄电池中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载或电网供电；或者，将电网上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池充电，实现了根据能量端的功率值确定供电模式，并控制逆变器为负载或电网供电，使得该供电方法具有较高的智能性和可靠性。
[0094]本发明还提供了一种供电系统，所述系统包括:能量端、蓄电池、负载和电网、以及上述所有实施例所述的电源转换及控制装置。其中，能量端可以包括提供风能的第一能量端和提供太阳能的第二能量端。电源转换及控制装置用于当所述能量端的功率值大于第一阈值时，为所述负载供电的同时，将所述能量端产生的能量存储到所述蓄电池，并输送到所述电网。
【权利要求】
1.一种电源转换及控制装置，其特征在于，包括:检测模块、控制模块、第一开关、第二开关、逆变器、以及能量处理模块； 所述能量处理模块用于将能量端提供的能量转换为直流电； 所述检测模块用于检测所述能量端的功率值； 所述逆变器用于将所述能量处理模块输出的直流电转换为交流电； 所述控制模块与所述检测模块、所述第一开关和所述第二开关的控制端相连，用于当所述检测模块检测得到的所述能量端的功率值大于第一阈值时，生成第一控制指令控制所述第一开关和第二开关导通； 所述第一开关的第一连接端与所述逆变器的第一端连接，所述第一开关的第二连接端用于连接电网； 所述第二开关的第一连接端与所述能量处理模块和所述逆变器的第二端连接，所述第二开关的第二连接端用于连接蓄电池。
2.根据权利要求1所述的电源转换及控制装置，其特征在于，所述控制模块具体用于: 当所述检测模块检测得到的所述能量端的功率值大于第一阈值时，所述控制模块确定供电模式为并离网模式，生成第一控制指令控制所述第一开关和第二开关导通，从而通过逆变器利用所述能量端产生的能量为负载供电的同时，将剩余的能量存储到所述蓄电池，并输送到所述电网； 当所述检测模块检测到所述能量端提供的能量功率值小于第一阈值时，所述控制模块确定供电模式为离网模式，生成第二控制指令控制所述第一开关断开、以及所述第二开关导通，从而通过所述逆变器利用所述能量端和蓄电池中提供的能量为负载供电； 当所述检测模块检测到所述能量端出现故障后，所述控制模块确定供电模式为离网模式，生成第二控制指令控制所述第一开关断开、以及所述第二开关导通，，从而通过所述逆变器利用蓄电池中提供的能量为负载供电，直到蓄电池放电终止；以及，当蓄电池放电终止后，所述控制模块确定供电模式为并离网模式，生成第一控制指令控制所述第一开关和第二开关导通，从而通过电网为负载供电，并通过所述逆变器利用电网能量为蓄电池充电。
3.根据权利要求1或2所述的电源转换及控制装置，其特征在于，所述能量处理模块包括与第一能量端对应的第一处理电路和/或与第二能量端对应的第二处理电路； 其中，所述第一处理电路包括整流电路和第一降压斩波BUCK电路；所述整流电路和第一 BUCK电路分别用于对所述第一能量端提供的风能进行整流和降压后，输出能量到所述逆变器的直流输入端； 所述第二处理电路包括第二 BUCK电路；所述第二 BUCK电路用于对所述第二能量端提供的太阳能进行降压后，输出能量到所述逆变器的直流输入端； 所述第一处理电路的能量输出端、所述第一处理电路的能量输出端和蓄电池的能量输出端并联连接到所述逆变器的直流输入端，所述逆变器的交流输出端分别与所述负载的和电网相连接。
4.根据权利要求3所述的电源转换及控制装置，其特征在于，所述逆变器具体用于:利用所述能量端和蓄电池能量中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载或电网供电；或当所述逆变器为充电器时，利用电网上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池充电。
5.根据权利要求4所述的电源转换及控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于:当所述第一能量端提供的风能的功率值和第二能量端提供的太阳能的功率值之和大于第二阈值时，确定所述供电模式为并离网模式，控制所述电网开关导通，生成第一控制指令控制所述第一开关和第二开关导通，从而通过所述逆变器利用风能和太阳能先后为负载、蓄电池和电网供电；或者， 当所述第一能量端提供的风能的功率值和第二能量端提供的太阳能的功率值之和小于第二阈值时，确定所述供电模式为离网模式，生成第二控制指令控制所述第一开关断开、以及所述第二开关导通，从而通过所述逆变器利用风能、太阳能和蓄电池为负载供电；或者， 当风能和太阳能出现故障后，所述控制模块确定供电模式为离网模式，生成第二控制指令控制所述第一开关断开、以及所述第二开关导通，从而通过逆变器利用蓄电池中提供的能量为负载供电，直到蓄电池放电终止；以及，当蓄电池放电终止后，确定供电模式为并离网模式，生成第一控制指令控制所述第一开关和第二开关导通，从而利用电网为负载供电，并通过所述逆变器利用电网能量为蓄电池充电。
6.一种适用于权利要求1-5任一所述的电源转换及控制装置的供电方法，其特征在于，所述方法包括: 检测能量端的功率值； 根据所述功率值确定供电模式，根据所述供电模式将所述能量端和蓄电池中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载或电网供电；或者，将电网上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池充电。
7.根据权利要求6所述的供电方法，其特征在于，所述根据所述功率值确定供电模式，根据所述供电模式将所述能量端和蓄电池中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载或电网供电；或者，将电网上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池充电具体包括: 当检测到所述能量端提供的能量功率值达到第一阈值时，确定供电模式为并离网模式，并利用所述能量端提供的能量先后为负载、蓄电池和电网供电；或者， 当检测到所述能量端提供的能量功率值小于第一阈值时，确定供电模式为离网模式，并利用所述能量端和蓄电池中提供的能量为负载供电；或者， 当检测到所述能量端出现故障后，确定供电模式为离网模式，并利用蓄电池中提供的能量为负载供电，直到蓄电池放电终止；以及，当蓄电池放电终止后，确定供电模式为并离网模式，控制电网为负载供电，并利用电网能量为蓄电池充电。
8.根据权利要求6所述的供电方法，其特征在于，所述能量端包括提供风能的第一能量端和提供太阳能的第二能量端；所述根据所述功率值确定供电模式，根据所述供电模式将所述能量端和蓄电池中至少一种能量从直流电转换为交流电，为负载或电网供电；或者，将电网上的能量从交流电转换为直流电，为蓄电池充电具体包括: 当所述第一能量端提供的风能的功率值和第二能量端提供的太阳能的功率值之和大于第二阈值时，确定供电模式为并离网模式，并利用所述第一能量端提供的风能和第二能量端提供的太阳能先后 为负载、蓄电池和电网供电；或者， 当所述第一能量端提供的风能的功率值和第二能量端提供的太阳能的功率值之和小于第二阈值时，确定所述供电模式为离网模式，并利用所述第一能量端提供的风能、所述第二能量端提供的太阳能、以及蓄电池中提供的能量为负载供电；或者，当风能和太阳能出现故障后，确定所述供电模式为离网模式，并利用蓄电池中提供的能量为负载供电，直到蓄电池放电终止；以及，当蓄电池放电终止后，确定供电模式为并离网模式，从而利用电网为负载供电，并通过所述逆变器利用电网能量为蓄电池充电。
9.一种供电系统，其特征在于，所述系统包括:能量端、蓄电池、负载、电网、以及权利要求1-5任一所述的电源转换及控制装置；其中，所述电源转换及控制装置用于当所述能量端的功率值大于第一阈值时，为所述负载供电的同时，将所述能量端产生的能量存储到所述蓄电池，并输送到所 述电网。
【文档编号】H02J7/34GK103795116SQ201410039248
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】贾芳 申请人:广东易事特电源股份有限公司