[發(fā)明專利]一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的高電壓穿越模塊及其控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011480196.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112510742A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新濤;靳釗釗;劉永奎;李杰;曹立航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安奇點(diǎn)能源技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/32
• 分類號(hào): H02J3/32;H02J7/00;H02H7/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 張海平

1.一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的高電壓穿越模塊，其特征在于，包括開(kāi)關(guān)單元、驅(qū)動(dòng)單元、電源單元、采樣單元以及控制單元；

所述開(kāi)關(guān)單元一端與電池正極連接，另一端與儲(chǔ)能變流器直流側(cè)連接；所述電源單元從儲(chǔ)能系統(tǒng)取電為驅(qū)動(dòng)單元和采樣單元提供電能；所述驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)單元工作，所述采樣單元對(duì)電網(wǎng)電壓和網(wǎng)側(cè)電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并反饋至控制單元；所述控制單元用于根據(jù)采樣單元的反饋發(fā)送控制指令至驅(qū)動(dòng)單元控制開(kāi)關(guān)單元關(guān)斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的高電壓穿越模塊，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)單元為電子開(kāi)關(guān)或機(jī)械開(kāi)關(guān)，電子開(kāi)關(guān)包括MOS管、IGBT器件或SIC器件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的高電壓穿越模塊，其特征在于，所述MOS管包括NMOS管和PMOS管中一種、多種串聯(lián)或多種并聯(lián)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的高電壓穿越模塊，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)單元采用多個(gè)MOS管并聯(lián)，多個(gè)MOS管并聯(lián)采用一驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的高電壓穿越模塊，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括RC濾波器、光耦芯片U1、推挽電路、驅(qū)動(dòng)電阻R4和吸收電路；

PWM信號(hào)端串聯(lián)電阻R1，電阻R1與光耦芯片U1輸入端連接，RC濾波器并聯(lián)在電阻R1與地之間；光耦芯片U1輸出端串聯(lián)電阻R3，電阻R3另一端分別連接推挽電路Q1和推挽電路Q2，推挽電路Q1連接VCC電壓源，推挽電路Q2接地；

推挽電路Q1和推挽電路Q2中點(diǎn)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)電阻R4，驅(qū)動(dòng)電阻R4連接第一MOS管，驅(qū)動(dòng)電阻R4還通過(guò)吸收電路連接第二MOS管；

推挽電路Q1和推挽電路Q2兩端并聯(lián)有串聯(lián)的電容C3、電容C4和串聯(lián)的穩(wěn)壓管D1、電阻R6；電容C3、電容C4的中點(diǎn)連接穩(wěn)壓管D1、電阻R6的中點(diǎn)，并連接至第三MOS管。

6.權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的高電壓穿越模塊的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

電網(wǎng)電壓升高時(shí)，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)電壓和網(wǎng)側(cè)電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)電網(wǎng)電壓和電流增大且超過(guò)保護(hù)值時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)MOS管關(guān)斷，切掉儲(chǔ)能變流器與電池測(cè)的電流；儲(chǔ)能變流器通過(guò)基于SVPWM的電壓控制策略，確保儲(chǔ)能變流器直流電壓穩(wěn)定，儲(chǔ)能變流器正常工作于SVG模式；

當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)電壓和網(wǎng)側(cè)電流低于保護(hù)值時(shí)，控制MOS管開(kāi)通，儲(chǔ)能變流器繼續(xù)工作于整流模式，給電池充電。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的高電壓穿越模塊的控制方法，其特征在于，重新開(kāi)通MOS管時(shí)，將直流母線電壓調(diào)整為與電池電壓相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的高電壓穿越模塊的控制方法，其特征在于，還包括高電壓穿越控制步驟：

儲(chǔ)能系統(tǒng)正常工作時(shí)，若檢測(cè)到電網(wǎng)電壓和直流母線電壓突然增加至當(dāng)前電壓的設(shè)定閾值時(shí)，且網(wǎng)側(cè)電流增大至電流保護(hù)值時(shí)，則認(rèn)為高電壓穿越發(fā)生，驅(qū)動(dòng)MOS管斷開(kāi)，儲(chǔ)能系統(tǒng)由整流模式切換為SVG模式；

繼續(xù)恒壓運(yùn)行，等待故障穿越結(jié)束，待檢測(cè)到電網(wǎng)電壓恢復(fù)至電壓安全值內(nèi)，電流值恢復(fù)正常時(shí)，則高電壓穿越已經(jīng)結(jié)束，調(diào)整直流母線電壓至當(dāng)前的電池電壓，閉合MOS管，儲(chǔ)能系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。