[實用新型]一種儲能系統的高電壓穿越模塊

有效

• 申請號: 202023016887.3
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN214069593U
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 張新濤;靳釗釗;劉永奎;李杰;曹立航
• 申請（專利權）人: 西安奇點能源技術有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J7/00;H02H7/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本實用新型公開了一種儲能系統的高電壓穿越模塊，高電壓穿越模塊包括MOS管單元、驅動單元、電源單元、采樣單元以及控制單元；所述開關單元一端與電池正極連接，另一端與儲能變流器直流側連接；所述電源單元從儲能系統取電為驅動單元和采樣單元提供電能；所述驅動單元用于驅動所述開關單元工作，所述采樣單元對電網電壓和網側電流的實時檢測，并反饋至控制單元；所述控制單元用于根據采樣單元的反饋發送控制指令至驅動單元控制開關單元關斷。該模塊實現過程簡便，控制容易，靈活性高，且能夠節約成本，極大的降低了風險，簡便易于操作。

技術領域

本實用新型涉及電力能源儲能技術領域，尤其是涉及一種儲能系統的高電壓穿越模塊。

背景技術

近年來，由于現代工業生產對用電質量的要求不斷提高，儲能系統應運而生，且在電網，工商業，新能源等方面起到了至關重要的作用。但電網的電壓跌落，升高或中斷會影響儲能系統的正常運行，尤其對于電池的影響是致命的，且也會對用戶造成不可挽回的損失。那么如何解決電網高電壓穿越期間對電池的保護，成為解決這一問題的關鍵點。

目前針對這個問題，行業內提出在電池測投切電阻的方案和在直流母線上并聯BUCK電路的方案。投切電阻的方案是指在檢測到電網電壓升高后，在電池測切入串聯電阻，利用電阻的分壓，去消耗能量，此方案原理簡單，設計明確。但電阻體積過大，不適用與系統集成化較高的設備中，且若是利用接觸器去投切電阻，有可能會因為投切時間較長，不能確保有效的保護電池系統。直流母線上并聯BUCK電路的方案指的是當檢測到母線電壓升高后，利用buck進行降壓，保證電池電壓不超過保護值。此方案較第一種方案可靠性提高，但成本較高，不適合大批量投產。

實用新型內容

針對上述背景技術問題的闡述，本實用新型提出了一種儲能系統的高電壓穿越模塊，有效的解決了電池的風險，且體積小，成本低，可靠性高，在高電壓穿越期間儲能系統能穩定正常運行。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種儲能系統的高電壓穿越模塊，包括開關單元、驅動單元、電源單元、采樣單元以及控制單元；

所述開關單元一端與電池正極連接，另一端與儲能變流器直流側連接；所述電源單元從儲能系統取電為驅動單元和采樣單元提供電能；所述驅動單元連接所述開關單元，所述采樣單元設置在電網和網側用于采集電壓、電流，采樣單元與控制單元連接；所述控制單元發送控制指令至驅動單元控制開關單元關斷。

可選的，所述開關單元為電子開關或機械開關，電子開關包括MOS管、IGBT器件或SIC器件。

可選的，所述MOS管包括NMOS管和PMOS管中一種或多種串聯或多種并聯。

可選的，所述開關單元采用多個MOS管并聯，多個MOS管并聯采用一驅動單元驅動。

可選的，所述驅動單元包括RC濾波器、光耦芯片U1、推挽電路、驅動電阻R4、吸收電路；

所述PWM信號端串聯電阻R1，電阻R1與光耦芯片U1輸入端連接，RC濾波器并聯在電阻R1與地之間；光耦芯片U1輸出端串聯電阻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中點串聯驅動電阻R4，驅動電阻R4連接第一MOS管，驅動電阻R4還通過吸收電路連接第二MOS管；

推挽電路Q1和推挽電路Q2兩端并聯有串聯的電容C3、電容C4和串聯的穩壓管D1、電阻R6；電容C3、電容C4的中點連接穩壓管D1、電阻R6的中點，并連接至第三MOS管。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：