一种基于载波移相的光储一体化逆变器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于载波移相的光储一体化逆变器，由蓄电池、直流断路器QF1、直流滤波器Z1、直流缓冲电路、直流继电器、直流母线电容C1、三相半桥电路、光伏电池、直流断路器QF2、直流滤波器Z2、电容C2、BUCK电路、三相电抗器L1、变压器T、网侧接触器KM1、缓冲接触器KM2、交流滤波器Z3和交流断路器QF3组成。本实用新型实现光伏电池和蓄电池的并网充放电一体化设计，增加了传统光伏逆变器的功能，节省了设备体积，实现光伏电池、蓄电池和电网之间的能量流动，有效解决光伏发电系统中存在的不稳定性和间歇性等问题。
【专利说明】一种基于载波移相的光储一体化逆变器
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏电池和蓄电池的充放电一体化设计，整个系统并网运行。
【背景技术】
[0002]传统能源的日益匮乏和环境的日趋恶化，极大地促进了新能源产业在全球范围内的发展，新能源发电的规模也快速攀升。分布式发电系统中，随着太阳辐射量或者风力的不断变化，光伏或风力发电系统输出的电能也在不断变化，导致发电随机性、间歇性特征，决定了其规模化发展必然会对电网调峰和系统安全运行带来显著影响，必须有先进的储能技术作支撑。
[0003]储能技术可以在很大程度上解决了新能源的电网不友好特性，通过功率调节抑制波动，实现新能源发电的平滑输出，使大规模风电及太阳能发电方便可靠地并入常规电网。用储能系统对电网进行调峰和调频调压，来保证发电、供电的稳定性，储能系统起平衡、调节、蓄电、削峰填谷的作用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于载波移相的光储一体化逆变器，用于光伏电池和蓄电池充放电一体化设计，实现整个系统的并网充放电。
[0005]本发明的技术解决方案是:一种基于载波移相的光储一体化逆变器，其特征在于:由蓄电池、直流断路器一 QF1、直流滤波器Z1、直流缓冲电路、直流继电器、直流母线电容Cl、三相半桥电路、光伏电池板、直流断路器二 QF2、直流滤波器Z2、电容C2、BUCK电路、三相电抗器L1、D/Y型三相隔离变压器(T)、网侧交流接触器KM1、缓冲接触器KM2、交流滤波器Z3和交流断路器QF3组成；其运行于并网工作模式，所述光伏电池板通过所述直流断路器二 QF2接入，经过所述BUCK电路后接至直流母线电容Cl ;所述蓄电池通过所述直流断路器一 QFl接入，然后接至所述直流接触器一侧，直流接触器另一侧接至直流母线电容Cl ;母线电容并联所述三相半桥电路的直流端，所述三相半桥电路的三相输出经三相电抗器Kl滤波后与所述D/Y型三相隔离变压器T的初级相连，所述D/Y型三相隔离变压器T的次级依次经过所述网侧交流接触器KMl和所述交流断路器QF3接入电网。
[0006]所述直流缓冲电路由继电器、电阻R和二极管D组成；所述三相半桥电路由Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6组成；所述BUCK电路包括三个模块，为Q7、Dl和L2组成一个BUCK模块、Q8、D2和L3组成一个BUCK模块、Q9、D3和L4组成一个BUCK模块。
[0007]本发明运行于并网工作模式，三相逆变器通过对并网电流的控制实现能量双向流动，BUCK充电控制器工作于MPPT状态，当电网出现故障时，本发明能及时检测，并与电网断开。
[0008]本发明的有益效果是:本发明实现光伏电池和蓄电池的并网充放电一体化设计，增加了传统光伏逆变器的功能，并节省了设备体积，实现光伏电池、蓄电池和电网之间的能量流动，并网时，可根据需要将光伏电池的电能充到蓄电池或者并入电网，同时可实现电池和电网之间电能的双向流动，实现对用电负荷的削峰填谷，有效解决光伏发电系统中存在的不稳定性和间歇性等问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明整机系统图。
[0010]图2为本发明三个BUCK模块并联的P丽载波时序图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图，通过具体实施例对本发明技术方案做进一步的说明。
[0012]如图1、图2所示，图1为本发明整机系统图；图2为本发明三个BUCK模块并联的PWM载波时序图。
[0013]本实施例的光储一体化逆变器通过BUCK电路实现光伏电池的放电，实现MPPT控制，对直流母线进行放电。
[0014]并网电流和功率的参考值是由对蓄电池充放电的控制形成的，当蓄电池处于放电时，蓄电池放电功率和光伏电池MPPT输出功率之和为并网放电功率；当蓄电池处于充电时，若蓄电池充电功率大于光伏电池MPPT输出功率，则并网电能为电网流向逆变器，大小为蓄电池充电功率与光伏电池MPPT输出功率之差，若蓄电池充电功率小于光伏电池MPPT输出功率，则并网电能为逆变器流向电网，大小为光伏电池MPPT输出功率与蓄电池充电功率之差。可以实现恒流、恒压、恒功率等多种充放电管理模式。
[0015]以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，并非以此限制本发明的实施范围，凡熟悉此项技术者，运用本发明的原则及技术特征，所作的各种变更及装饰，皆应涵盖于本权利要求书所界定的保护范畴之内。
【权利要求】
1.一种基于载波移相的光储一体化逆变器，其特征在于:由蓄电池、直流断路器一(QFl)、直流滤波器(Zl)、直流缓冲电路、直流继电器、直流母线电容(Cl)、三相半桥电路、光伏电池板、直流断路器二(QF2)、直流滤波器(Z2)、电容(C2)、BUCK电路、三相电抗器(L1)、D/Y型三相隔离变压器(T)、网侧交流接触器(KMl)、缓冲接触器(KM2)、交流滤波器(Z3)和交流断路器(QF3)组成；其运行于并网工作模式，所述光伏电池板通过所述直流断路器二(QF2)接入，经过所述BUCK电路后接至直流母线电容(Cl);所述蓄电池通过所述直流断路器一(QFl)接入，然后接至所述直流接触器一侧，直流接触器另一侧接至直流母线电容(Cl);母线电容并联所述三相半桥电路的直流端，所述三相半桥电路的三相输出经三相电抗器(Kl)滤波后与所述D/Y型三相隔离变压器⑴的初级相连，所述D/Y型三相隔离变压器(T)的次级依次经过所述网侧交流接触器(KMl)和所述交流断路器(QF3)接入电网。
2.根据权利要求1所述的基于载波移相的光储一体化逆变器，其特征在于:所述直流缓冲电路由继电器、电阻R和二极管D组成；所述三相半桥电路由断路器一(Q1)、断路器二(Q2)、断路器三(Q3)、断路器四(Q4)、断路器五(Q5)、断路器六(Q6)组成；所述BUCK电路包括三个模块，为断路器七(Q7)、二极管一(DI)和电抗器二(L2)组成一个BUCK模块，断路器八(Q8)、二极管二(D2)和电抗器三(L3)组成一个BUCK模块，断路器九(Q9)、二极管三(D3)和电抗器四(L4)组成一个BUCK模块。
3.根据权利要求1或2所述的基于载波移相的光储一体化逆变器，其特征在于:通过BUCK电路实现光伏电池的放电，实现MPPT控制，对直流母线进行放电。
4.根据权利要求3所述的基于载波移相的光储一体化逆变器，其特征在于:并网电流和功率是由对蓄电池充放电的控制形成的，当蓄电池处于放电时，蓄电池放电功率和光伏电池MPPT输出功率之和为并网放电功率；当蓄电池处于充电时，若蓄电池充电功率大于光伏电池MPPT输出功率，则并网电能为电网流向逆变器，大小为蓄电池充电功率与光伏电池MPPT输出功率之差，若蓄电池充电功率小于光伏电池MPPT输出功率，则并网电能为逆变器流向电网，大小为光伏电池MPPT输出功率与蓄电池充电功率之差。
【文档编号】H02J3/32GK204144963SQ201420075008
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2014年2月21日
【发明者】张海波, 陈强, 孙邦伍, 王兆明 申请人:南京冠亚电源设备有限公司