[發(fā)明專利]一種低壓儲能系統(tǒng)的黑啟動電路結(jié)構(gòu)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010878499.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112186878A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳漢科;張鑫;陳迪虎
• 申請（專利權(quán)）人: 量道（深圳）儲能科技有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/34;H02J3/28
• 代理公司: 深圳國新南方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44374
• 代理人: 李小東

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種低壓儲能系統(tǒng)的黑啟動電路結(jié)構(gòu)及控制方法，該黑啟動電路結(jié)構(gòu)包括：市電供電模塊、儲能電池模塊、控制模塊、交流?直流轉(zhuǎn)換模塊、直流?直流轉(zhuǎn)換模塊、隔離模塊以及與負載連接的輸出模塊，控制模塊的輸入端分別與市電供電模塊、儲能電池模塊連接，控制模塊的輸出端分別與交流?直流轉(zhuǎn)換模塊、直流?直流轉(zhuǎn)換模塊連接，隔離模塊的輸入端分別與交流?直流轉(zhuǎn)換模塊、直流?直流轉(zhuǎn)換模塊連接，隔離模塊的輸出端與輸出模塊連接。通過上述方式，本發(fā)明能夠直接從儲能電池模塊取電作為黑啟動電源，無需使用UPS，延長了黑啟動時間，降低維護成本，節(jié)省安裝空間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低壓儲能系統(tǒng)的黑啟動電路結(jié)構(gòu)及控制方法。

背景技術(shù)

隨著光伏等可再生新能源的廣泛應(yīng)用，以及工商業(yè)對更高供電可靠性的需求，微電網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展。而可再生能源受氣象環(huán)境影響較大，具有間歇性工作的缺點，儲能系統(tǒng)作為能量儲存系統(tǒng)，克服了新能源發(fā)電在能量供應(yīng)和需求之間的時間性或者局部性的差異，是微電網(wǎng)的重要組成部分。

儲能系統(tǒng)黑啟動指市電掉電或未接入市電的情況下，不依賴儲能系統(tǒng)外部其他電源的幫助，通過儲能系統(tǒng)自身內(nèi)部的元器件最終實現(xiàn)整個儲能系統(tǒng)的正常啟動運行。

儲能系統(tǒng)的黑啟動方法一般采用配置小型UPS做備用電源的方式。當市電停電時，UPS內(nèi)部蓄電池輸出直流電經(jīng)逆變回路轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娸敵觯鳛橄到y(tǒng)的黑啟動電源。但UPS內(nèi)部蓄電池一般容量較小，備電時間較短，存在較長時間未接入市電使用耗電至饋電，從而導致UPS無法啟動的缺點。如果使用較大容量的蓄電池，則成本較高，且設(shè)備體積較大占用安裝空間，也會增加成本，且蓄電池循環(huán)壽命短，需要定期檢查是否需要更換，增加了維護成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種低壓儲能系統(tǒng)的黑啟動電路結(jié)構(gòu)及控制方法，能夠直接從儲能電池模塊取電作為黑啟動電源，無需使用UPS，延長了黑啟動時間，降低維護成本，節(jié)省安裝空間。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種低壓儲能系統(tǒng)的黑啟動電路結(jié)構(gòu)，包括：

市電供電模塊、儲能電池模塊、控制模塊、交流-直流轉(zhuǎn)換模塊、直流-直流轉(zhuǎn)換模塊、隔離模塊以及與負載連接的輸出模塊，所述控制模塊的輸入端分別與所述市電供電模塊、所述儲能電池模塊連接，所述控制模塊的輸出端分別與所述交流-直流轉(zhuǎn)換模塊、所述直流-直流轉(zhuǎn)換模塊連接，所述隔離模塊的輸入端分別與所述交流-直流轉(zhuǎn)換模塊、所述直流-直流轉(zhuǎn)換模塊連接，所述隔離模塊的輸出端與所述輸出模塊連接；

當有市電啟動時，所述控制模塊控制所述交流-直流轉(zhuǎn)換模塊從所述市電供電模塊取電并為所述負載供電；

當無市電啟動時，所述控制模塊控制所述直流-直流轉(zhuǎn)換模塊從所述儲能電池模塊取電作為黑啟動電源并為所述負載供電，若有市電重新輸入，所述隔離模塊將所述交流-直流轉(zhuǎn)換模塊和所述直流-直流轉(zhuǎn)換模塊的輸出電壓隔離并選擇較高的一路輸出電壓為所述負載供電。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制模塊包括串聯(lián)在所述市電供電模塊和所述交流-直流轉(zhuǎn)換模塊之間的第一控制開關(guān)、串聯(lián)在所述儲能電池模塊和所述直流-直流轉(zhuǎn)換模塊之間的第二控制開關(guān)以及用于控制所述第一控制開關(guān)和所述第二控制開關(guān)的控制器，所述第一控制開關(guān)和所述第二控制開關(guān)有聯(lián)動關(guān)系。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述市電供電模塊、所述第一控制開關(guān)以及所述交流-直流轉(zhuǎn)換模塊組成市電供電回路，所述儲能電池模塊、所述第二控制開關(guān)以及所述直流-直流轉(zhuǎn)換模塊組成黑啟動供電回路；當有市電啟動時，所述第一控制開關(guān)閉合，所述第二控制開關(guān)斷開，所述市電供電回路導通，所述市電供電回路為所述負載供電；當無市電啟動時，所述第一控制開關(guān)以及所述第二控制開關(guān)均閉合，所述市電供電回路以及所述黑啟動供電回路均導通，所述黑啟動供電回路為所述負載供電。