[發(fā)明專利]家用能源集成系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711157384.8
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107666146A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋澤琳;雷龍;高小麗
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J3/02;H02J3/06
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所11323
• 代理人: 廉振保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種家用能源集成系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)進(jìn)步，尤其近些年節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，多種能源獲得裝置和轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)入家庭，例如，太陽能光伏發(fā)電、太陽能熱利用、風(fēng)力發(fā)電、大容量蓄電池等，這些裝置的合理配置和有效管理對節(jié)能效果有決定性的影響。

在住宅中采用直流供電是近些年住宅節(jié)能技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。有關(guān)機(jī)構(gòu)測算，在住宅中全面實施直流供電，僅在電能轉(zhuǎn)換過程節(jié)省的能量，大約為住宅耗電量的10～20％。近年來隨著分布式新能源的推廣與普及，越來越多的分布式新能源接入配電網(wǎng)，過多新能源直接接入配電網(wǎng)，對大電網(wǎng)的調(diào)控與安全運行可能帶來不利影響甚至引發(fā)故障，以微網(wǎng)形式將分布式能源接入配電網(wǎng)被普遍認(rèn)為是解決問題的有效途徑。交流微電網(wǎng)是目前微網(wǎng)的主要形式，其結(jié)構(gòu)有利于與配電網(wǎng)相結(jié)合并且借鑒傳統(tǒng)電網(wǎng)的調(diào)控思路，但頻率、無功、相位、諧波等傳統(tǒng)電網(wǎng)存在的主要問題依然是現(xiàn)在交流微網(wǎng)研究亟需解決的難題；直流微網(wǎng)作為分布式電源與直流負(fù)荷更高效率的接入形式，具有效率高、供電容量大、抗干擾性好、可靠性高、控制相對簡單、電能損耗低等優(yōu)點，然而，保護(hù)技術(shù)仍為直流微網(wǎng)的應(yīng)用瓶頸。

因此，如何有效地融合交流微網(wǎng)和直流微網(wǎng)，改善交直流網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性成為亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種家用能源集成系統(tǒng)，以至少改善交直流網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本公開實施例的一個方面，本發(fā)明提供了一種家用能源集成系統(tǒng)，包括：

交流電網(wǎng)，用于向家電提供交流電；直流電網(wǎng)，用于向家電提供直流電；雙向逆變器，連接至交流電網(wǎng)和直流電網(wǎng)之間，用于在交-直觸發(fā)信號的觸發(fā)下將交流電網(wǎng)提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并入直流電網(wǎng)，和在直-交觸發(fā)信號的觸發(fā)下將直流電網(wǎng)提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并入交流電網(wǎng)。

可選地，直流電網(wǎng)包括：第一母線，連接至直流電源，用于向第一家電傳輸直流電源提供的第一直流電，第一直流電的電壓符合第一家電的工作電壓；第二母線，用于向第二家電傳輸?shù)诙绷麟姡诙绷麟姷碾妷悍系诙译姷墓ぷ麟妷海谝恢绷麟姷膲褐荡笥诘诙绷麟姷膲褐担籇C/DC轉(zhuǎn)換電路，連接至第一母線和第二母線之間，DC/DC轉(zhuǎn)換電路將第一母線提供的第一直流電轉(zhuǎn)換為第二直流電后輸送給第二母線。

可選地，直流電網(wǎng)還包括：儲能單元，與第一母線連接，用于存儲第一母線傳輸?shù)牡谝恢绷麟姟?/p>

可選地，還包括：交-直斷路器，連接至交流電網(wǎng)和直流電網(wǎng)之間，用于在交-直開關(guān)信號的觸發(fā)下切換交流電網(wǎng)和直流電網(wǎng)之間通路和斷路的狀態(tài)。

可選地，交流電網(wǎng)包括：交流母線，連接至市電，用于向家電傳輸市電提供的交流電；至少一個逆變接口，分別連接至不同的新能源裝置，至少一個逆變接口用于接收不同的新能源裝置提供的直流電源；至少一個逆變器，分別一一連接在至少一個逆變接口和交流母線之間，至少一個逆變器將至少一個逆變接口接收到的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電后并入交流母線。

可選地，交流電網(wǎng)還包括：至少一個交流斷路器，分別一一連接在至少一個逆變接口和交流母線之間，用于在交流開關(guān)信號的觸發(fā)下切換各個逆變接口與交流母線之間通路和斷路的狀態(tài)。

在本發(fā)明中，雙向逆變器連接在交流電網(wǎng)和直流電網(wǎng)之間，由于雙向逆變器在交-直觸發(fā)信號的觸發(fā)下將交流電網(wǎng)提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并入直流電網(wǎng)，和在直-交觸發(fā)信號的觸發(fā)下將直流電網(wǎng)提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并入交流電網(wǎng)。使得在家用能源集成系統(tǒng)能夠有效地融合交流微網(wǎng)和直流微網(wǎng)，能夠通過交流電補(bǔ)充直流電，也可以通過直流電來補(bǔ)充交流電，從而，改善了交直流網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

作為可選的技術(shù)方案，直流電網(wǎng)包括第一母線和第二母線，第一母線用于傳輸?shù)谝恢绷麟姡诙妇€用于傳輸?shù)诙绷麟姡沟迷撐⒕W(wǎng)系統(tǒng)能夠適用于不同直流電壓需求，并且不同的直流電壓通過不同的母線來傳輸，繼而可以進(jìn)一步提高直流電網(wǎng)工作的安全性。

作為可選的技術(shù)方案，交-直斷路器連接至交流電網(wǎng)和直流電網(wǎng)之間，實現(xiàn)了直流電網(wǎng)和交流電網(wǎng)可以獨立工作，此外，通過交-直斷路器可以實現(xiàn)交流電網(wǎng)和直流電網(wǎng)之間的切換，直流電網(wǎng)和交流電網(wǎng)能夠為彼此提供備用電網(wǎng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的一種家用能源集成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式