供电电路、功率转换设备及储能设备的制作方法

本申请属于电源控制，尤其涉及一种供电电路、功率转换设备及储能设备。

背景技术：

1、在一个由多个子系统(subsystem)电路所构成的供电电路中，由于每个子系统电路所提供的供电参数可能不尽相同，从而导致供电电路的输出端的电压存在波动，此时不仅需要电压转换电路，也需要对各个子系统的功率转换进行控制。例如，其中一个子系统为储能设备时，储能设备工作在不间断电源(uninterruptible power supply，ups)状态时，需要对输入源进行检测，以根据输入电源的情况切换储能设备的电池模块向外供电，或者根据输入电源对储能设备的电池模块进行充电。

2、在相关技术中，在多个子系统组成供电电路中，需要针对输入电源和接入负载的情况进行功率转换和供电电源的切换控制。然而，目前在针对各参数进行检测并进行软硬件切换时，存在切换时间较慢，功率输出波动较大，导致功率变换电路损耗增加、用电负载存在安全隐患的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种供电电路、功率转换设备及储能设备，可以解决用电状况发生变化时，供电电源的工作状态在进行切换时切换较慢的问题。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种供电电路，所述供电电路包括ac/dc变换电路、dc/dc变换电路、第一控制电路、输出接口电路和直流输入电路；

3、所述输出接口电路的输入端连接所述ac/dc变换电路的第一端，所述输出接口电路的输出端用于连接交流设备；所述ac/dc变换电路的第二端通过直流母线与所述dc/dc变换电路的第一端连接，所述dc/dc变换电路的第二端用于与电池模块相连接；所述直流输入电路的输入端连接光伏阵列，所述直流输入电路的输出端与所述直流母线相连接，所述第一控制电路分别与所述直流母线和所述dc/dc变换电路相连接；

4、所述直流输入电路，用于将所述光伏阵列输入的直流电进行功率转换后，输出额定电压给所述直流母线；

5、所述ac/dc变换电路，用于将所述直流母线上的直流电转换成交流电后，通过所述输出接口电路发送给所述交流设备；

6、所述dc/dc变换电路，用于将所述直流母线上的直流电进行电压变换后，给所述电池模块充电；还用于将所述电池模块输出的直流电进行电压变换后，输出给所述直流母线；

7、所述第一控制电路，用于在检测到所述直流母线的母线电压从第一电压值降到第二电压值时，发送第一控制指令给所述dc/dc变换电路，所述第一控制指令用于控制所述dc/dc变换电路从当前工作状态切换至放电状态，并按照第一预设转换功率将所述电池模块输出的直流电进行电压转换后输出给所述直流母线。

8、在一个实施例中，所述供电电路还包括与所述ac/dc变换电路连接的第二控制电路；

9、所述第二控制电路，用于在所述ac/dc变换电路处于将所述直流母线上的直流电转换成交流电后，通过所述输出接口电路发送给所述交流设备的放电状态时，发送第一指示信号给所述第一控制电路；

10、所述第一控制电路，还用于在接收到所述第一指示信号的情况下，在检测到所述直流母线的母线电压从第一电压值降到第二电压值时，发送所述第一控制指令给所述dc/dc变换电路。

11、在一个实施例中，所述供电电路还包括主控电路；

12、所述主控电路，用于根据所述交流设备的需求功率和所述直流输入电路的输入功率生成第二控制指令，将所述第二控制指令发送给所述dc/dc变换电路，所述第二控制指令控制所述dc/dc变换电路的转换功率，以使所述dc/dc变换电路的转换功率和所述直流输入电路的输入功率之和满足所述交流设备的需求功率。

13、在一个实施例中，所述供电电路还包括交流输入电路和开关电路；所述交流输入电路的输入端用于连接交流电源，所述交流输入电路的输出端与所述开关电路的第一端连接，所述开关电路的第二端分别与所述ac/dc变换电路和所述输出接口电路相连接；

14、所述主控电路还用于在检测到所述直流输入电路的输入功率小于所述交流设备的需求功率时，生成第一开关控制信号，将所述第一开关控制信号发送至所述开关电路，所述第一开关控制信号用于控制所述开关电路闭合，以将所述交流电源提供的交流功率输出至所述交流设备。

15、在一个实施例中，所述主控电路还用于在检测到所述直流输入电路的输入功率大于所述交流设备的需求功率时，生成第二开关控制信号和第二控制指令，将所述第二开关控制信号发送至所述开关电路，将所述第二控制指令发送至所述dc/dc变换电路，所述第二开关控制信号用于控制所述开关电路断开；所述第二控制指令用于控制所述dc/dc变换电路从当前工作状态切换至充电状态，以将所述直流母线上的直流电进行电压变换后，给所述电池模块充电。

16、在一个实施例中，所述第一控制电路还用于在检测到所述直流母线的母线电压降低至第三电压值时，发送所述第一开关控制信号给所述开关电路，且发送第三控制指令给所述dc/dc变换电路，所述第三控制指令用于控制所述dc/dc变换电路进入待机状态；其中，所述第三电压值大于所述第一电压值。

17、在一个实施例中，所述主控电路还用于在检测到所述直流输入电路的输入功率等于所述交流设备的需求功率时，发送所述第三控制指令给所述dc/dc变换电路。

18、在一个实施例中，所述第二控制指令为脉冲宽度调制信号；

19、所述主控电路还用于根据所述dc/dc变换电路的转换功率、所述直流输入电路的输入功率以及所述交流设备的需求功率，调整所述第二控制指令的占空比和频率，以使所述dc/dc变换电路的转换功率和所述直流输入电路的输入功率之和满足所述交流设备的需求功率。

20、本申请实施例第二方面还提供了一种功率转换设备，所述功率转换设备包括如上述任意一项所述的供电电路。

21、本申请实施例第三方面还提供了一种储能设备，所述储能设备包括电池模块和如上述任意一项所述的供电电路。

22、本申请实施例的有益效果：通过输出接口电路、ac/dc变换电路、直流母线、dc/dc变换电路依次连接，由直流输入电路将光伏阵列输入的直流电进行功率转换后，输出额定电压给直流母线，ac/dc变换电路将直流母线上的直流电转换成交流电后由输出接口电路发送给交流设备，通过第一控制电路在检测到直流母线的母线电压从第一电压值降到第二电压值时发送第一控制指令给dc/dc变换电路，将dc/dc变换电路从当前工作状态切换至放电状态，并按照第一预设转换功率将电池模块输出的直流电进行电压转换后输出给直流母线，从而可以在输入电源和交流设备的用电状态发生变化时迅速切换dc/dc变换电路的工作状态，满足了供电电路在用电状态发生变化时需要快速切换的供电需求。

技术特征：

1.一种供电电路，其特征在于，所述供电电路包括ac/dc变换电路、dc/dc变换电路、第一控制电路、输出接口电路和直流输入电路；

2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括与所述ac/dc变换电路连接的第二控制电路；

3.如权利要求1或2所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括主控电路；

4.如权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括交流输入电路和开关电路；所述交流输入电路的输入端用于连接交流电源，所述交流输入电路的输出端与所述开关电路的第一端连接，所述开关电路的第二端分别与所述ac/dc变换电路和所述输出接口电路相连接；

5.如权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述主控电路还用于在检测到所述直流输入电路的输入功率大于所述交流设备的需求功率时，生成第二开关控制信号和第二控制指令，将所述第二开关控制信号发送至所述开关电路，将所述第二控制指令发送至所述dc/dc变换电路，所述第二开关控制信号用于控制所述开关电路断开；所述第二控制指令用于控制所述dc/dc变换电路从当前工作状态切换至充电状态，以将所述直流母线上的直流电进行电压变换后，给所述电池模块充电。

6.如权利要求5所述的供电电路，其特征在于，所述第一控制电路还用于在检测到所述直流母线的母线电压降低至第三电压值时，发送所述第一开关控制信号给所述开关电路，且发送第三控制指令给所述dc/dc变换电路，所述第三控制指令用于控制所述dc/dc变换电路进入待机状态；其中，所述第三电压值大于所述第一电压值。

7.如权利要求6所述的供电电路，其特征在于，所述主控电路还用于在检测到所述直流输入电路的输入功率等于所述交流设备的需求功率时，发送所述第三控制指令给所述dc/dc变换电路。

8.如权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述第二控制指令为脉冲宽度调制信号；

9.一种功率转换设备，其特征在于，所述功率转换设备包括如权利要求1至8任意一项所述的供电电路。

10.一种储能设备，其特征在于，所述储能设备包括电池模块和如权利要求1至8任意一项所述的供电电路。

技术总结
本申请属于电源控制技术领域，提供了一种供电电路、功率转换设备及储能设备，由直流输入电路将光伏阵列输入的直流电进行功率转换后，输出额定电压给直流母线，AC/DC变换电路将直流母线上的直流电转换成交流电后由输出接口电路发送给交流设备，第一控制电路在检测到直流母线的母线电压从第一电压值降到第二电压值时发送第一控制指令给DC/DC变换电路，将DC/DC变换电路从当前工作状态切换至放电状态，并按照第一预设转换功率将电池模块输出的直流电进行电压转换后输出给直流母线，从而可以在输入电源和交流设备的用电状态发生变化时，迅速切换DC/DC变换电路的工作状态。

技术研发人员：张智强,吴东,陈熙,王雷
受保护的技术使用者：深圳市正浩创新科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13