具有离网并机功能的离并网储能逆变器的制作方法

1.本实用新型涉及逆变器离并网切换技术领域，具体涉及具有离网并机功能的离并网储能逆变器。


背景技术：

2.逆变器的作用是将光伏板产生的直流电经过升压、逆变之后接入电网，是光伏发电过程中最重要的组件之一。对于部分厂家而言，电网取电线路和逆变器逆变电路在机器内部进行连接，关键负载通过逆变器上对应的backup端口接入逆变器，并在电网、逆变电路及关键负载之间分别通过开关器件控制是否将负载或者逆变输出端进行并网。
3.当逆变器的单机输出功率无法满足要求时，通常将逆变器的输出侧并联，让多个逆变器进入并机状态使用，以保证用户侧功率需求。但是当交流侧负载较大时，需要并机的逆变器也较多，在接入或者断开电网时，由于各逆变器通信延迟时间不同，各个器件的各个参数存在轻微差异，因此，在同步闭合多组开关器件的指令发出后，开关器件必然存在动作不同步的情况。且接入电网时最先开通和断开电网的几个开关器件将承受原本分摊到各个开关器件上的全部电流，必然导致有部分开关器件承受远大于设计值的电流，尤其是关键负载没有使用软启动保护的情况下，极易导致开关器件发生过流损坏的问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述的分析，本实用新型提出的具有离网并机功能的离并网储能逆变器以解决现有技术的不足。
5.本实用新型主要通过以下技术方案来实现：
6.本实用新型提供的具有离网并机功能的离并网储能逆变器，包括多个并联设置的逆变器，每个所述逆变器内分别设有逆变电路，所述逆变器上设有电网端口、backup端口、直流电源接入端口及通信接口，所述电网端口的一端与电网连接，所述电网端口的另一端设有第一开关，所述逆变电路通过直流电源接入端口与直流电源连接，所述逆变电路与第一开关之间设有第二开关，所述backup端口的一端与第一开关之间设有第三开关；
7.所述backup端口的另一端通过第四开关连接关键负载，其中一个所述逆变器的通信接口与第四开关之间设有解码控制模块。
8.逆变器通过解码控制模块对第四开关进行调节，实现关键负载与backup端口之间的通断，避免因大容量关键负载接入backup端口，且需要从电网取电或者需要从电网中断开的情况下，因逆变器的开关动作不同步导致部分开关元件过流损坏的情况，提高操作的安全性。
9.进一步地，所述第四开关为继电器、半导体开关或接触器。
10.进一步地，所述第一开关为继电器、半导体开关或接触器，所述第二开关为继电器、半导体开关或接触器，所述第三开关为继电器、半导体开关或接触器。
11.进一步地，所述直流电源为pv电池、储能电池中的至少一种。
12.进一步地，所述通信接口为rs485接口、can接口、wifi接口或usb接口。
13.与现有技术比较本实用新型技术方案的有益效果为：
14.本实用新型提供的具有离网并机功能的离并网储能逆变器，通过将各逆变器的backup端口并联，形成用户交流母线，用户交流母线通过第四开关连接至关键负载；第四开关的通断控制信号通过解码控制模块给出，解码控制模块经通信接口与逆变器连接，解码控制模块对逆变器的控制信号解码后，对第四开关发送控制指令。在并网时，将逆变器先接入电网，将并机的逆变器上对应的开关器件全部闭合后，再通过逆变器经解码控制模块控制第四开关闭合，使逆变器并网；由于逆变器上对应的开关器件未全部闭合前，关键负载未接入，即使各逆变器的开关器件动作不同步，也不会导致个别逆变器开关器件过流。在离网时，逆变器经解码控制模块控制第四开关断开，然后再依次断开逆变器与电网之间的连接，使逆变器脱离电网；由于关键负载断开，逆变器上的开关器件动作不同步不会造成局部过流，提高了操作的安全性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本实用新型实施例提供的具有离网并机功能的离并网储能逆变器的电路图。
具体实施方式
17.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型，从而对本实用新型要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本实用新型的某些具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本实用新型构思的某些具体实施方式仅是本实用新型的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本实用新型，各具体特征并不当然、直接地限定本实用新型的实施范围。本领域技术人员在本实用新型构思的指导下所作的常规选择和替换，均应视为在本实用新型要求保护的范围内。
18.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
19.实施例1
20.如图1所示，本实用新型公开了具有离网并机功能的离并网储能逆变器，包括多个并联设置的逆变器，每个逆变器内分别设有逆变电路，逆变器上设有电网端口、backup端口、直流电源接入端口及通信接口，电网端口的一端与电网连接，电网端口的另一端设有第一开关，逆变电路通过直流电源接入端口与直流电源连接，逆变电路与第一开关之间设有第二开关，backup端口的一端与第一开关之间设有第三开关；backup端口的另一端通过第四开关连接关键负载，其中一个逆变器作为主逆变器，其通信接口与第四开关km之间设有解码控制模块。
21.用户的大容量关键负载从backup端口并入电网前，利用第四开关km实现了关键负载到backup端口的连接，避免了两者的直接连接。关键负载并网时，先闭合各逆变器的第一
开关、第三开关使backup输出与电网连接，再发出控制信号给解码控制模块闭合第四开关。关键负载脱离电网时，逆变器先发出控制信号给解码控制模块断开第四开关，使关键负载与backup端口断开，再关断各逆变器的第一开关、第三开关，使逆变器脱离电网。
22.通过设置解码控制模块对逆变器的控制信号进行解码，硬件连接简化了逆变器的控制流程及并网的操作步骤，且能避免因人为误操作第四开关引发的安全隐患，能够兼容市面上多数逆变器与接触器，简化了用户的使用成本。
23.优选地，解码控制模块包括通讯芯片及mcu，通讯芯片与逆变器的通讯接口连接，mcu分别与通讯芯片、第四开关电连接，组成可编程解码单元，用于将逆变器的控制协议代码与市面的逆变器接触信号进行统一，避免增加逆变器的输出控制端口。
24.本实施例中，通讯芯片包括但不限于rs485总线通讯芯片，mcu包括但不限于stm8等各类型mcu控制器。
25.具体的，直流电源为pv电池、储能电池中的至少一种。
26.以图1中的逆变器1为例，逆变器依靠第一开关k1-1、第二开关k2-1、第三开关k3-1决定是否将关键负载或者逆变电路进行并网。在实际使用中，为保证功率需求会使用多机并机工作的方式，并机模式下，各逆变器依靠自身的通信接口与通讯网络以及控制系统完成信息与控制指令交互，并机工作下的逆变器从电网取电使用了多路并联。逆变器控制第一开关k1-1、第二开关k2-1、第三开关k3-1的不同闭合或断开状态，满足不同模式下的取电、发电、充电需求。
27.图1中所示的具有离网并机功能的离并网储能逆变器着重凸出交流部分的线路连接，并未对逆变器的具体结构进行详细说明，例如pv电池、储能电池与电网、关键负载之间的能量流动需要进行电压大小变换、电压性质变换及对各开关的控制，因此逆变器还至少应包括控制器、直流变换器、直流交流变换器、过流保护电路及欠压保护电路等结构，以上结构可采用现有的常规连接方式接入逆变器中，本实用新型着重在于逆变器与关键负载之间的控制结构的改进，在此不再详述逆变器的其他必要结构。
28.具体的，第四开关为继电器、半导体开关或接触器。
29.本实施例中，第四开关为接触器。
30.具体的，第一开关为继电器、半导体开关或接触器，第二开关为继电器、半导体开关或接触器，第三开关为继电器、半导体开关或接触器。
31.优选地，通信接口为rs485接口、can接口、wifi接口或usb接口。通过不同的通信方式与外部进行信息交互。
32.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种具有离网并机功能的离并网储能逆变器，其特征在于：包括多个并联设置的逆变器，每个所述逆变器内分别设有逆变电路，所述逆变器上设有电网端口、backup端口、直流电源接入端口及通信接口，所述电网端口的一端与电网连接，所述电网端口的另一端设有第一开关，所述逆变电路通过直流电源接入端口与直流电源连接，所述逆变电路与第一开关之间设有第二开关，所述backup端口的一端与第一开关之间设有第三开关；所述backup端口的另一端通过第四开关连接关键负载，其中一个所述逆变器的通信接口与第四开关之间设有解码控制模块。2.如权利要求1所述的具有离网并机功能的离并网储能逆变器，其特征在于：所述第四开关为继电器、半导体开关或接触器。3.如权利要求1或2所述的具有离网并机功能的离并网储能逆变器，其特征在于：所述第一开关为继电器、半导体开关或接触器，所述第二开关为继电器、半导体开关或接触器，所述第三开关为继电器、半导体开关或接触器。4.如权利要求1或2所述的具有离网并机功能的离并网储能逆变器，其特征在于：所述直流电源为pv电池、储能电池中的至少一种。5.如权利要求1或2所述的具有离网并机功能的离并网储能逆变器，其特征在于：所述通信接口为rs485接口、can接口、wifi接口或usb接口。

技术总结
本实用新型公开了具有离网并机功能的离并网储能逆变器，包括多个并联设置的逆变器，其中一个逆变器通过解码控制模块对第四开关进行调节，实现关键负载与BACKUP端口之间的通断，在并网时，将逆变器先接入电网，再通过逆变器发送控制信号给解码控制模块，控制第四开关闭合，使逆变器并网；在离网时，逆变器发送控制信号给解码控制模块，控制第四开关断开，然后再关断逆变器与电网之间的连接，使逆变器脱离电网，避免因大容量关键负载接入BACKUP端口需要从电网取电或者需要从电网中断开的情况下，因逆变器的开关动作不同步导致部分开关元件过流损坏的情况，提高操作的安全性。提高操作的安全性。提高操作的安全性。


技术研发人员：许颇 刘保颂 王一鸣
受保护的技术使用者：锦浪科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/5/25