适用于储能变流器的双电源不间断供电系统的制作方法

本发明涉及电源领域，尤其涉及适用于储能变流器的双电源不间断供电系统。

背景技术：

储能变流器(powerconversionsystem，简称pcs)电化学储能系统中，连接于电池系统与电网之间的实现电能双向转换的装置，主要由功率变换模块、储能模块、控制系统、电池bms系统、上位机通讯系统以及供电模块组成。可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在负荷高峰时对电网进行调峰，在电网失电或发生故障时可以逆变成交流电对本地负荷进行供电，直至电网电压恢复正常。储能变流器被广泛应用于太阳能光伏发电、电动汽车、备用电源等领域。现有的储能变流器系统中，为了满足低电压穿越要求，一般需要配备ups模块或者直接使用直流供电，但ups模块成本较高，占地面积大；一直使用直流供电会增大电池组的负荷，尤其是小容量的储能变流器，会减少电池的使用寿命。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是实现一种适用于储能变流器的双电源不间断供电方式，电网正常时，储能变流器并网运行，使用交流开关电源供电；电网异常时，使用直流辅助电源供电。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：适用于储能变流器的双电源不间断供电系统，系统设有电网电源和电池组，所述电池组经并网接触器的主触点常闭辅助触点连接dc辅助电源，所述电网电源两路输出，其中一路接入并网接触器的主触点，另一路连接ac开关电源后，所述ac开关电源后与dc辅助电源并联接入pcs控制器输入端，所述pcs控制器的输入端连接并网接触器的控制触点，所述pcs控制器的输出端作为供电输出端。

所述pcs控制器的输出端连接igbt功率转换单元。

所述并网接触器的主触点输出端经igbt功率转换单元连接电池组。

用于交流电源模块的所述并网接触器为mdr-40-24导轨式开关电源，用于直流电源模块的所述并网接触器为lc1d12bdc直流接触器。

所述pcs控制器为urc240515d-30wr2模块，所述urc240515d-30wr2模块输入端的两极之间连接两个电容。

所述两个电容均为1000uf电容。

本发明可以保证无论何种工作状态都能为储能变流器提供供电电源，保证储能变流器可以不间断运行。此供电方式既不需要额外配置ups，也可以有效减少电池组的负荷，延长电池组的使用寿命。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为适用于储能变流器的双电源不间断供电方式示意框图；

图2为适用于储能变流器的双电源不间断供电方式原理图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

适用于储能变流器的双电源不间断供电方式，主要涉及到储能变流器的电源部分、储能系统、控制系统部分，将电源部分设计成交流电源和直流辅助电源两部分，都是生成24v电压，给控制系统供电，分别用于不同的工况下。电网电压过并网接触器的主触点后给交流电源供电，电池直流电压过并网接触器的常闭辅助触点后给直流辅助电源供电。控制系统检测到电网正常时，闭合并网接触器，交流电源得电，输出24v电压给控制系统供电，此时并网接触器辅助触点断开，直流辅助电源不得电，没有输出；控制系统检测到电网异常时，立刻断开并网接触器，此时并网接触器主触点断开，交流电源不得电，没有输出，并网接触器辅助触点闭合，直流辅助电源得电，输出24v电压给控制系统供电。为了保证并网接触器断开动作时间内控制系统不掉电，需要在控制系统供电侧添加大容量储能单元，本发明中选用电容。

交流电源电路中，由电网电压过并网接触器的主触点后直接给交流电源模块供电，可以使用常见的开关电源模块，生成24v电压，给控制系统供电。本发明中，交流电源模块选择明纬的mdr-40-24导轨式开关电源。

直流辅助电源电路中，由电池直流电压过并网接触器的常闭辅助触点后直接给直流辅助电源模块供电，可以使用专用的高压输入dc/dc电源模块，如金升阳的输入电压66v～160v的urf1d_qb-50w、输入电压200v～1200v的pv40-27bxx系列等。本发明中，电池组选用10节欧力特胶体电池lcpc-38-12作为储能单元，充电时电压最高可达147v，稳定时电压为137v，放电截止电压为108v。直流辅助电源模块选择金升阳的urf1d24qb-50w模块电源。

控制系统模块中，一般需要添加电压转换模块，进一步将24v电压转换成±15v、±12v、+5v、+3.3v、+1.8v等更低等级的电压，为控制系统中的各种芯片供电。考虑到并网接触器无法瞬间断开，有100ms的动作时间，如果电网断电，在此段时间内并网接触器的主触点还未完全断开，常闭辅助触点还未闭合，此时交流电源模块和直流辅助电源模块都没有输出，不能为控制系统供电，控制系统的电压输入侧需要额外的储能单元，并且电压转换模块需要使用宽范围的电压转换模块。本发明中，并网接触器选用施耐德的lc1d12bdc直流接触器，其触点平均动作时间为55ms；控制系统内部的电压转换模块使用金升阳的urc240515d-30wr2模块，可以同时输出±15v/500ma和+5v/3000ma等3路电压，其输入电压范围在9v～36v；在电压转换模块urc240515d-30wr2的电压输入侧的储能电容c1、c2选择1000uf电容。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明揭示了一种适用于储能变流器的双电源不间断供电系统，系统设有电网电源和电池组，所述电池组经并网接触器的主触点常闭辅助触点连接DC辅助电源，所述电网电源两路输出，其中一路接入并网接触器的主触点，另一路连接AC开关电源后，所述AC开关电源后与DC辅助电源并联接入PCS控制器输入端，所述PCS控制器的输入端连接并网接触器的控制触点，所述PCS控制器的输出端作为供电输出端。本发明可以保证无论何种工作状态都能为储能变流器提供供电电源，保证储能变流器可以不间断运行。此供电方式既不需要额外配置UPS，也可以有效减少电池组的负荷，延长电池组的使用寿命。

技术研发人员：陈文强;葛愿;赵义永;高文根;娄柯;夏荣坤;李松涛;王佳
受保护的技术使用者：芜湖康爱而电气有限公司;安徽工程大学
技术研发日：2019.06.27
技术公布日：2019.10.18