[實用新型]一種具有多輸入端的直流能源路由器

有效

• 申請號: 201721143377.8
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN207304002U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 張航;呂新春;魯純
• 申請（專利權）人: 湖南利能科技股份有限公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J1/12
• 代理公司: 長沙思創聯合知識產權代理事務所(普通合伙)43215
• 代理人: 肖文祥,張英

技術領域

本實用新型涉及一種具有多輸入端的直流能源路由器。

背景技術

現有的直流微電網由直流微電源、儲能裝置、負荷等構成，直流微電源包括風電、太陽能、燃料電池等分布式能源，類型較多，且具有間歇性、隨機性的特點，輸出電壓存在不穩定、電壓水平不一致的問題，各直流能源不能直接匯集，無法對各直流能源實行統一調配控制。目前普遍的解決方案是各分布式能源通過電力電子變換裝置電壓進行DC/DC變換連接到直流母線，直流母線再通過電力電子變換裝置為不同電壓等級的交直流負載提供電能，所述微電源輸出電壓和功率由各獨立微電源控制器調節。

目前已有最相近似的方案是公開號為CN105932779A的專利中提到了一種微電網的能量路由器，其包括直流母線、發電設備可控開關組、并網轉換模塊和電力控制系統等。分布式發電設備、用電負載、電網直接與路由器連接，所述路由器集成度高，可滿足特定需求，但同時存在輸入接口不統一、可移植性差、不利于擴展的問題，難以適應微電網靈活控制的要求。

現有技術雖可解決多種分布式能源的接入問題，但同時存在控制不夠靈活，不能提供統一的接口，可移植性、可擴展性較差，無法對微網電力潮流分布進行動態控制的問題。

因此，有必要設計一種具有多輸入端的直流能源路由器。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種具有多輸入端的直流能源路由器，該具有多輸入端的直流能源路由器易于實施，具有多條切換通道，切換靈活。

實用新型的技術解決方案如下：

一種具有多輸入端的直流能源路由器，包括至少一個路由器組；每一個路由器組包括n個路由器單元；n≥2，n為自然數；

每一個路由器單元包括主電路；路由器組中設有驅動電路和控制電路；

主電路包括輸入端口、降壓式變換電路(BUCK電路)和輸出端口；

所述的輸入端口用于連接外部的直流微電源；

所述的輸出端口用于連接外部的直流母線；

降壓式變換電路由驅動電路驅動，降壓式變換電路受控于控制電路。

控制器為1個或n個；n≥2；n為自然數；

(1)控制器為1個時，該控制器控制所有的路由器單元；

(2)控制器為n個時，n控制器分別對應控制n個路由器單元。

驅動器為1個或n個；

(1)驅動器為1個時，該驅動器控制所有的路由器單元；

(2)控制器為n個時，n個驅動器分別對應驅動n個路由器單元。

每一個路由器單元還包括用于采集反饋電壓或電流信號的數據采集電路；數據采集電路與控制模塊相連。數據采集電路包括第一電壓檢測電路、第二電壓檢測電路和電流反饋電路；

第一電壓檢測電路和第二電壓檢測電路分別用于檢測輸入端口與輸出端口的電壓，電流反饋電路用于檢測輸出端口的輸出電流。

控制器與外部的現場總線連接，用于通過現場總線獲取控制信號以及上傳采集的數據。現場總線為CAN總線或其他總線。

直流微電源為風電發電模塊、太陽能發電模塊、燃料電池、熱力發電模塊、飛輪發電模塊、壓縮空氣發電模塊中的至少一種。

所述的控制模塊包括數據采集控制器、繼電保護控制器和通信控制器；數據采集控制器和繼電保護控制器均與驅動電路相連；數據采集控制器與繼電保護控制器通信連接；數據采集控制器與通信控制器通信連接；通信控制器與繼電保護控制器通信連接。

所述的通信控制器為ARM控制器；

ARM控制器具有用于連接CAN總線的CAN總線接口。

所述的數據采集控制器為DSP。

路由器組中設有防雷裝置。

輸出端口處還設有狀態監測模塊(用于檢測該路由器的輸出狀態，即是否有電壓輸出等)。

狀態監測模塊具有用于輸出狀態信號的CAN總線接口、RS485接口或MODUSB總線接口。具體的，狀態監測模塊通過RS485接口或MODUSB總線與上位機通信，或通過CAN總線接口與外部主機通信。

另外：數據采集控制器還連接有用于本地控制的人機接口(如鍵盤，鼠標，觸摸屏，觸摸板，顯示屏等)。

驅動電路通過IGBT驅動模塊與IGBT的控制端連接。

IGBT驅動模塊采用M57959器件。另外：

(I)基于這種直流能源路由器的微電網系統如下：

一種微電網系統，包括系統監控器(即能源管理平臺)、直流能源路由器、蓄電池模塊和變流模塊；