一种储能不间断电源装置的制作方法

    技术2026-06-07  2


    本技术涉及电气巡检,尤其是涉及一种储能不间断电源装置。


    背景技术:

    1、在光伏储能逆变器中,不间断电源(ups,uninterruptible power supply)是一种能够在电网停电或是电压异常时提供稳定电压供应的系统,主要进行电池侧和电网侧进行切换,主要是由逆变电路,变压电路,反击电路等组成,工作原理简单而且有效。可以确保逆变器正常运行,保障数据的安全性,确保在电网侧突然断电时,避免造成家用电气损坏的情况出现而进行电源的切换。目前不间断电源体积较大不利于安装户用储能系统,并且交流直流切换过程中容易出现短暂的供电中断情况。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本技术的目的在于提供一种储能不间断电源装置,可以以较小的体积实现交流电网、光伏阵列以及储能电池电源供电模式的切换,同时,在由于高压母线的存在具有足够多的电容保持电压一段时间,使控制系统有足够时间进行交直流切换。

    2、第一方面,本技术实施例提供了一种储能不间断电源装置,包括最大功率点跟踪模块、逆变整流模块、llc谐振变换模块以及不间断电源模块:

    3、所述最大功率点跟踪模块包括boost升压驱动电路,所述逆变整流模块包括pfc驱动电路,所述llc谐振变换模块包括llc驱动电路;

    4、所述boost升压驱动电路的输入端与光伏电池阵列连接,输出端通过高压母线连接至所述pfc驱动电路的一端,所述pfc驱动电路的另一端连接交流电网以及用户负载;

    5、所述llc驱动电路的一端连接储能电池,另一端通过高压母线连接至所述pfc驱动电路与所述boost升压驱动电路之间;

    6、所述高压母线、所述储能电池、所述光伏电池阵列以及所述交流电网分别与所述不间断电源模块连接。

    7、结合第一方面,本技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,所述不间断电源模块包括光伏降压输入电路、电池降压输入电路、电网降压输入电路以及直流降压转换单元;

    8、所述光伏降压输入电路,输入端分别连接所述光伏电池阵列以及所述储能电池,输出端连接所述直流降压转换单元;

    9、所述电池降压输入电路,输入端连接所述储能电池,输出端连接所述直流降压转换单元;

    10、所述电网降压输入电路,输入端连接所述交流电网,输出端连接所述直流降压转换单元;

    11、所述直流降压转换单元分别连接至所述最大功率点跟踪模块、所述逆变整流模块以及所述llc谐振变换模块。

    12、结合第一方面,本技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,所述不间断电源模块还包括微控制单元;

    13、所述最大功率点跟踪模块、所述逆变整流模块以及所述llc谐振变换模块中,均设置有对应的模数采样单元;

    14、所述微控制单元由所述直流降压转换单元供电,所述微控制单元的输入端连接所述模数采样单元的输出端;

    15、针对所述最大功率点跟踪模块,所述模数采样单元的输入端连接所述光伏电池阵列;针对所述逆变整流模块,所述模数采样单元的输入端连接所述交流电网;针对所述llc谐振变换模块,所述模数采样单元的输入端连接所述储能电池。

    16、结合第一方面,本技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,所述电网降压输入电路包括第一继电器、第二继电器、第一晶体管、第二晶体管、共模滤波电感、全桥整流单元;

    17、所述共模滤波电感的输入端分别连接所述交流电网的火线以及零线;

    18、所述交流电网的火线上串联所述第一继电器的开关端,所述交流电网的零线上串联所述第二继电器的开关端;

    19、所述第一继电器的控制线圈端,一端连接所述第一晶体管的漏极,另一端作为输出端连接所述直流降压转换单元;

    20、所述第二继电器的控制线圈端,一端连接所述第二晶体管的漏极,另一端作为输出端连接所述直流降压转换单元;

    21、所述第一晶体管的栅极连接所述微控制单元的火线信号控制端口,所述第二晶体管的栅极连接所述微控制单元的零线信号控制端口;

    22、所述第一晶体管与所述第二晶体管的源极均接地;

    23、所述共模滤波电感的输出端与所述逆变整流模块之间并联有所述全桥整流单元。

    24、结合第一方面,本技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,所述电池降压输入电路包括第三晶体管以及第四晶体管;

    25、所述第三晶体管的源极连接所述llc谐振变换模块对应的所述llc谐振变换模块对应的所述模数采样单元;

    26、所述第三晶体管的漏极连接所述储能电池,栅极通过分压电阻与所述第四晶体管的漏极连接;

    27、所述第四晶体管的源极接地,栅极与所述微控制单元的电池供电控制端口连接;

    28、所述第三晶体管的栅极与所述第四晶体管的漏极之间的连接节点作为输出端连接所述直流降压转换单元。

    29、结合第一方面,本技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,所述直流降压转换单元包括第一电压转换电路;

    30、所述第一电压转换电路的输入端连接所述光伏降压输入电路、所述电池降压输入电路以及所述电网降压输入电路;

    31、所述第一电压转换电路将所述光伏降压输入电路或所述电池降压输入电路或所述电网降压输入电路输出的预设第一电压值降压,并由输出端输出预设第二电压值。

    32、结合第一方面,本技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,所述直流降压转换单元还包括至少一个第二电压转换电路;

    33、所述第二电压转换电路的输入端连接所述第一电压转换电路的输出端;

    34、所述第二电压转换电路将所述第一电压转换电路输出的预设第二电压值降压,并由输出端输出预设第三电压值;

    35、所述第二电压转换电路的输出端连接所述微控制单元,为所述微控制单元供电。

    36、结合第一方面,本技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,所述直流降压转换单元还包括第三电压转换电路;

    37、所述第三电压转换电路的输入端连接所述光伏降压输入电路、所述电池降压输入电路以及所述电网降压输入电路;

    38、所述第三电压转换电路将所述光伏降压输入电路或所述电池降压输入电路或所述电网降压输入电路输出的预设第一电压值降压,并由输出端输出预设第四电压值;

    39、所述第三电压转换电路的输出端分别连接所述boost升压驱动电路、所述pfc驱动电路以及所述llc驱动电路,为所述boost升压驱动电路、所述pfc驱动电路以及所述llc驱动电路供电。

    40、结合第一方面,本技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,所述不间断电源模块还包括母线降压输入电路;

    41、所述电池降压输入电路,输入端连接所述高压母线,输出端连接所述直流降压转换单元。

    42、结合第一方面,本技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,若所述第二电压转换电路为多个,则多个所述第二电压转换电路串联连接。

    43、本技术实施例提供的一种储能不间断电源装置,包括最大功率点跟踪模块、逆变整流模块、llc谐振变换模块以及不间断电源模块:所述最大功率点跟踪模块包括boost升压驱动电路,所述逆变整流模块包括pfc驱动电路,所述llc谐振变换模块包括llc驱动电路;所述boost升压驱动电路的输入端与光伏电池阵列连接,输出端通过高压母线连接至所述pfc驱动电路的一端,所述pfc驱动电路的另一端连接交流电网以及用户负载;所述llc驱动电路的一端连接储能电池,另一端通过高压母线连接至所述pfc驱动电路与所述boost升压驱动电路之间;所述高压母线、所述储能电池、所述光伏电池阵列以及所述交流电网分别与所述不间断电源模块连接。可以以较小的体积实现交流电网、光伏阵列以及储能电池电源供电模式的切换,同时,在由于高压母线的存在具有足够多的电容保持电压一段时间,使控制系统有足够时间进行交直流切换。


    技术特征:

    1.一种储能不间断电源装置,其特征在于,包括最大功率点跟踪模块、逆变整流模块、llc谐振变换模块以及不间断电源模块:

    2.根据权利要求1所述的储能不间断电源装置,其特征在于,所述不间断电源模块包括光伏降压输入电路、电池降压输入电路、电网降压输入电路以及直流降压转换单元;

    3.根据权利要求2所述的储能不间断电源装置,其特征在于:

    4.根据权利要求3所述的储能不间断电源装置,其特征在于,所述电网降压输入电路包括第一继电器、第二继电器、第一晶体管、第二晶体管、共模滤波电感以及全桥整流单元;

    5.根据权利要求3所述的储能不间断电源装置,其特征在于,所述电池降压输入电路包括第三晶体管以及第四晶体管;

    6.根据权利要求3所述的储能不间断电源装置,其特征在于,所述直流降压转换单元包括第一电压转换电路;

    7.根据权利要求6所述的储能不间断电源装置,其特征在于,所述直流降压转换单元还包括至少一个第二电压转换电路;

    8.根据权利要求6所述的储能不间断电源装置,其特征在于,所述直流降压转换单元还包括第三电压转换电路;

    9.根据权利要求8所述的储能不间断电源装置,其特征在于,所述不间断电源模块还包括母线降压输入电路;

    10.根据权利要求7所述的储能不间断电源装置,其特征在于:


    技术总结
    本公开提供的一种储能不间断电源装置,最大功率点跟踪模块包括BOOST升压驱动电路,逆变整流模块包括PFC驱动电路,LLC谐振变换模块包括LLC驱动电路;BOOST升压驱动电路的输入端与光伏电池阵列连接,输出端通过高压母线连接至PFC驱动电路的一端,PFC驱动电路的另一端连接交流电网以及用户负载;LLC驱动电路的一端连接储能电池,另一端通过高压母线连接至PFC驱动电路与BOOST升压驱动电路之间;高压母线、储能电池、光伏电池阵列以及交流电网分别与不间断电源模块连接。可以以较小的体积实现电网、光伏以及电池供电模式的切换,同时,高压母线存在足够多的电容保持电压,有足够时间进行交直流切换。

    技术研发人员:王广,金斌,张建彪,刘雪涛,时政
    受保护的技术使用者:章鱼博士智能技术(上海)有限公司
    技术研发日:20240130
    技术公布日:2024/10/24
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