[實用新型]一種可預充的直流母線共享式儲能系統架構

有效

• 申請號: 202221651556.3
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN217692672U
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 朱志煌;張新池;梁祿生;廖邵生;李國偉
• 申請（專利權）人: 福建時代星云科技有限公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J1/14;H02J9/06
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 董晗

本實用新型公開了一種可預充的直流母線共享式儲能系統架構，包括共享直流母線以及并聯于共享直流母線的一個以上的儲能子系統；儲能子系統包括電柜端、DCDC和高壓繼電器，電柜端和DCDC連接，且DCDC通過高壓繼電器并聯于共享直流母線；本實用新型通過在DCDC與直流母線之間設置高壓繼電器，或通過一預充模塊與DCDC連接，從而在單個電柜需要上高壓時，可以通過高壓繼電器的斷開，使得電柜僅需對一個DCDC的電容進行預充，并僅在預充完成后閉合高壓繼電器，從而保證電柜能夠正常上高壓，或者在電柜上高壓前，先通過預充模塊對DCDC的電容完成充電，從而保證電柜能夠正常上高壓，進而保證直流母線共享式儲能系統的正常使用。

技術領域

本實用新型涉及電力技術領域，特別涉及一種可預充的直流母線共享式儲能系統架構。

背景技術

直流母線共享式的儲能系統是一種新型的儲能架構。單個儲能系統由電柜、雙向直流變換器DCDC、儲能變流器PCS等器件組成。將多個儲能系統的直流母線并聯在同一條母線上，因此稱為直流母線共享式儲能系統。直流母線共享式儲能系統的架構示例可參見圖3。

儲能系統的運行流程為電柜先上高壓，為DCDC提供輸入電壓；DCDC開機后將電柜電壓升壓到750Vdc，建立母線電壓。電柜的上高壓需要一個預充的過程，可參考圖4，先閉合主負繼電器、再閉合預充繼電器，隨后直流回路導通，電柜給直流母線電容充電到與電柜電壓壓差低于5V后(|U_電柜-U_電容|5V)，閉合主正繼電器，最后斷開預充繼電器，上高壓完成。而預充的時間是由預充電阻耐熱能力決定的，施加在預充電阻兩端的大電壓會讓電阻發熱，如果預充的時間太長，就會導致預充電阻過熱損壞。而預充時間與電容的容值有關，電容值越大，預充時間越長。因此，電柜需要在一定的時間內完成預充動作，否則電柜就會報預充超時故障，電柜上高壓失敗。

在現有如圖3所示的這種直流母線共享式儲能系統架構里，直流母線電容為DCDC電容。電柜上高壓的過程中，需要為DCDC電容充電。在單個儲能子系統中，電柜的預充電阻是足夠支撐到給DCDC電容充電到電柜電壓壓差低于5V的，能夠順利的上高壓。但是在圖3所示的直流母線共享式儲能系統架構下，在單個電柜需要上高壓時，其存在4個或多個DCDC電容需要進行預充，可參考圖5。此時，電柜的預充電阻無法支撐給4個DCDC電容充電，因此，電柜無法上高壓，導致DCDC無法啟動，進行升壓，就無法建立直流母線電壓，進而導致整個直流母線共享式儲能系統就無法正常啟動。

也即是說，只有并聯在直流母線上的多個儲能子系統同時對DCDC電容進行預充時，才能保證電柜的正常上高壓，進而保證整個直流母線共享式儲能系統的正常啟動，對儲能子系統的控制同步要求較高，容錯率較低。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種可預充的直流母線共享式儲能系統架構，解決現有直流母線共享式儲能系統存在對儲能子系統的控制同步要求較高，容錯率較低的問題，能夠保證直流母線共享式儲能系統的正常啟動。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種可預充的直流母線共享式儲能系統架構，包括共享直流母線以及并聯于所述共享直流母線的一個以上的儲能子系統；

所述儲能子系統包括電柜端、DCDC和高壓繼電器，所述電柜端和DCDC連接，且所述DCDC通過所述高壓繼電器并聯于所述共享直流母線。

進一步地，所述電柜端包括電柜電源、主正繼電器、主負繼電器、預充繼電器和預充電阻；

所述電柜電源的正極一端通過所述主正繼電器與所述DCDC的一端連接，所述電柜電源的負極一端通過所述主負繼電器與所述DCDC的另一端連接；

所述預充電阻和所述預充繼電器串聯，且均并聯于所述主正繼電器。

進一步地，還包括負載和電網端，所述儲能子系統還包括PCS；