[發明專利]一種模塊化雙芯控制的儲能逆變系統

有效

• 申請號: 202110995062.0
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113922401B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 彭勇;聶崢;韓翊;陳耀軍;盧章建;戴瑞金;高國杰;張康;韓威;陳建銘
• 申請（專利權）人: 浙江華云信息科技有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38;H02J3/18;H02J3/14;H02J13/00;H02M7/66
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項軍

本發明提出了一種模塊化雙芯控制的儲能逆變系統，所述儲能逆變系統包括控制芯和管理芯；所述控制芯包括DSP芯片、雙向逆變器、電池組、換相橋式電路、BMS管理模塊以及采集模塊，雙向逆變器和采集模塊分別連接DSP芯片，雙向逆變器還分別接入電網和電池組，BMS管理模塊與電池組連接，換相橋式電路的輸入端連接DSP芯片，換相橋式電路的輸出端接入電網；所述管理芯包括ARM處理器、繼電器以及EMS模塊，所述繼電器和所述EMS模塊分別連接所述ARM處理器；所述控制芯與所述管理芯之間設有模塊接口，所述模塊接口為活動插拔結構。本發明采用雙芯控制機制，并使控制芯與管理芯即插即用，整合了電能質量質量功能和源網荷儲協調，滿足電網運維的不同需求。

技術領域

本發明屬于儲能逆變器領域，尤其涉及一種模塊化雙芯控制的儲能逆變系統。

背景技術

在由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監控和保護裝置等組成的微電網中，儲能逆變器作為儲能裝置之一是微電網是必不可少的組成部分。儲能逆變器由雙向逆變器與電池組構成儲能系統，能有效調控電力資源，平衡晝夜及不同季節的用電差異，保障電網安全，是可再生能源應用的重要前提和實現電網互動化管理的重要手段。儲能逆變器適用于各種需要動態儲能的應用場合，在電能富裕的時候將電網的交流電變換成直流電存儲在電池組中實現電能儲能，電能不富裕的時候將電池組中存儲的電能逆變為交流電后向電網輸出進行補償。

傳統的儲能逆變器僅具有儲能功能，沒有電能質量治理與和源網荷儲協調的進階功能，即無法根據電源、電網、負荷和儲能之間的運行情況調整儲能逆變器的逆變策略，通常需要額外安裝其他設備來實現上述進階功能，存在設備冗余的缺點。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺點和不足，本發明提出了一種模塊化雙芯控制的儲能逆變系統，所述儲能逆變系統包括控制芯和管理芯；

所述控制芯包括DSP芯片、雙向逆變器、電池組、換相橋式電路、BMS管理模塊以及采集模塊，雙向逆變器和采集模塊分別連接DSP芯片，雙向逆變器還分別接入電網和電池組，BMS管理模塊與電池組連接，換相橋式電路的輸入端連接DSP芯片，換相橋式電路的輸出端接入電網；

所述管理芯包括ARM處理器、繼電器以及EMS模塊，所述繼電器和所述EMS模塊分別連接所述ARM處理器；

所述控制芯與所述管理芯之間設有模塊接口，所述模塊接口為活動插拔結構，所述管理芯未插入模塊接口時儲能逆變系統為單模塊控制模式，所述管理芯插入模塊接口時儲能逆變系統為雙模塊控制模式。

可選的，所述儲能逆變系統為單模塊控制模式時，所述采集模塊基于預設循環周期采集電網運行數據，所述DSP芯片用于根據電網運行數據控制雙向逆變器中的晶體管，調整雙向逆變器的輸出波形。

可選的，所述換相橋式電路包括若干個可關斷的開關器件，所述換相橋式電路的一端并聯在電網上，另一端連接DSP芯片，用于通過DSP芯片控制開關器件的通斷以調節換相橋式電路的電網側輸出電壓的幅值和相位，對電網進行無功補償。

可選的，所述儲能逆變系統為雙模塊控制模式時，DSP芯片和ARM處理器通過BUS總線進行通信。

可選的，所述儲能逆變系統為雙模塊控制模式時，DSP芯片將電網運行數據發送給ARM處理器，ARM處理器將電網運行數據轉發給EMS模塊，EMS模塊根據電網運行數據將電網的源網荷儲協調策略發送給ARM處理器，ARM處理器根據源網荷儲協調策略控制繼電器執行負荷的投切。

可選的，所述繼電器執行負荷投切后，ARM處理器在采集模塊的下一個預設循環周期將執行結果發送給DSP芯片。

可選的，所述管理芯還包括無功補償模塊接口，所述無功補償模塊接口設置在ARM處理器連接，用于在換相橋式電路無法滿足電網的補償需求時，通過接入電容器來對電網進行無功補償。