馈网式逆变核容装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力系统技术领域，特别涉及馈网式逆变核容装置。


背景技术：

2.蓄电池运维管理日常工作包括以下内容：1、测量电池浮充电压：使用万用表测试每节电池的浮充电压，电压控制在2.24v
±
90mv范围内；2、测量电池组总电压：使用万用表测试蓄电池组电压，蓄电池组的实测总电压接近厂家设定值(
±
1％以内)；3、测量电池内阻：使用内阻计测试每只蓄电池的内阻，内阻值不大于蓄电池厂家提供的参考值范围；4、蓄电池容量测试：使用蓄电池组充放电仪对电池组进行容量测试，经过三次核容测试容量仍然达不到80％整组更换。新安装蓄电池组，应进行全核对性放电试验。以后每隔两年进行一次核对性放电试验。运行了四年以后的蓄电池组，每年做一次核对性放电试验。
3.针对上述工作常用的解决方案为：对于假负载方案，通过切换装置，将传统的假负载充放电设备自动接入电池组，完成充放测试，发热、功耗大。采用电池组dc/dc升压方案，使用dc/dc升压使实际负载对电池组恒流放电，实现核容测试，不发热，绿色环保，电池组采用pwm限流充电，保障电池组充电过程恒流、恒压；电池组dc/ac变换方案，利用电源技术将电池的直流逆变为交流，提供交流型负载(市电负载)消耗，以达到充放电目的。
4.现有运维管理工作存在以下问题：电池组正负极都要拆卸，操作不当可能引起短路事故；系统少了一组备用电池，另一组电池质量尚不清楚，系统瘫痪风险大；放电后两组电池存在较大电压差，并联恢复时产生巨大火花；电池电能全部通过假负载散热消耗，热源的存在是个不安全因数；浪费电池储能，浪费空调制冷电能；破坏电池和设备的运行环境；充放电时间长，需要维护人员时刻守护，强度大、效率低。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了馈网式逆变核容装置。
6.本实用新型采用的技术方案是：
7.馈网式逆变核容装置，包括：电池组互为备份切换模块、cpu单元、电平驱动单元和电源模块；所述电池组互为备份切换模块包括并网逆变器、双组放电切换开关、第一组放电模块和第二组放电模块；所述并网逆变器的输出端连接双组放电切换开关，所述双组放电切换开关的输出端连接第一放电模块和第二放电模块，所述第一放电模块和第二放电模块的输出端通过带隔离多通道选择器与cpu单元连接，所述cpu单元的输出端连接电平驱动电路，所述电平驱动电路的输出端连接继电器开关，所述cpu单元还设置接口单元；所述第一放电模块和第二组放电模块的输出端连接电源模块的输入端，所述电源模块的输出端连接cpu单元和电平驱动电路。
8.进一步的，所述接口单元包括sd卡接口、rs485接口、hmi接口。
9.作为本实用新型的进一步技术方案为：所述第一组放电模块包括：第一整流器、第
一继电开关、第一电池组、第一dc/dc转换器、第一在线管理模块；所述第二组放电模块包括：第二整流器、第二继电开关、第二电池组、第二dc/dc转换器、第二在线管理模块；所述第一整流器与第二整流器通过母线联络开关连接；所述第一电池组和第二电池组的正极端与双组放电切换开关连接，所述第一电池组的正极端通过第一在线管理模块和第一继电开关与第一整流器的输出端连接；所述第二电池组的正极端通过第二在线管理模块和第二继电开关与第二整流器的输出端连接；所述第一dc/dc转换器和第二dc/dc转换器反向并联构成双向dc/dc转换单元，所述双向dc/dc转换单元的两端分别连接第一电池组和第二电池组的输出端。
10.作为本实用新型的进一步技术方案为：所述电源模块包括：第一dc/dc电源单元和第二dc/dc电源单元和第三dc/dc转换单元，所述第一dc/dc电源单元的输入端与第一电池组的输出端连接，所述第二dc/dc电源单元的输入端与第二电池组的输出端连接，所述第三dc/dc转换单元的输入端连第一dc/dc电源单元和第二dc/dc电源单元的输出端，所述第三dc/dc转换单元的输出端连接cpu单元、电平驱动电路的电源输入端。
11.作为本实用新型的进一步技术方案为：所述第一在线管理模块包括第一开关和第一二极管，所述第一二极管并联设置在第一开关上，所述第一二极管的正极输入端与第一电池组的正极端连接；所述第二在线管理模块包括第二开关和第二二极管，所述第二二极管并联设置在第二开关上，所述第二二极管的正极输入端与第二电池组的正极端连接。
12.进一步的，所述第一dc/dc电源单元和第二dc/dc电源单元为将180
‑
260v的直流电压转换为48v直流电压。
13.进一步的，所述第三dc/dc转换单元为将48v直流电压转换为12v、5v、3.3v的直流电压。
14.本实用新型的有益效果为：
15.本实用新型需要对蓄电池进行放电时，第一继电开关处于断开状态或第二继电开关处于断开状态后，只断开其中一个开关，保证一个变电站只有一套蓄电池组进行在线放电；由双组放电切换开关需要在线放电的蓄电池组接入并网逆变器，形成放电回路；放电完毕后，由整流器对蓄电池组进行充电，充电完成后，第一继电开关或第二继电开关自动闭合，直流系统正常对蓄电池进行浮充，恢复固有连接模式；
16.在充电、放电过程中，由于第一二极管及第二二极管的存在，蓄电池始终保持对直流系统的无间断放电能力，保障了直流系统运行的可靠性；
17.在远程充放电过程中，母线联络开关始终处于打开状态，在任意一组蓄电池组在线充放电时，通过电池组互为备份切换模块将未放电蓄电池组的能量通过双向dc/dc单元输送到失压端进行保护；
18.本实用新型提供的逆变馈网节能核对性放电准确的掌握电池组容易，准确的预判电池组的续航能力为停电调度做出正确依据，严格把关电池组初装及质保期内合格率，保障客户利益，大数据汇总及分析个决策层提供准确的基础数据。
附图说明
19.图1为本实用新型提出的馈网式逆变核容装置结构图；
20.图2为本实用新型提出的所述电池组互为备份切换模块结构图；
21.图3为本实用新型提出的馈网式逆变核容装置控制电路图；
22.图中所示：
23.101
‑
电池组互为备份切换模块，102
‑
cpu单元，103
‑
电平驱动单元，104
‑
电源模块，105
‑
带隔离多通道选择器，106
‑
继电器开关，107
‑
接口单元；
24.111
‑
并网逆变器、112
‑
双组放电切换开关、113
‑
第一组放电模块，114
‑
第二组放电模块。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内侧”、“外侧”、“第一”、“第二”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.参见图1和图2，其中，图1为本实用新型提出的馈网式逆变核容装置结构图；图2为本实用新型提出的通信电源蓄电池远程核容控制电路结构图；
28.如图1和图2所示，馈网式逆变核容装置，包括：电池组互为备份切换模块101、cpu单元102、电平驱动单元103和电源模块104；所述电池组互为备份切换模块101包括并网逆变器111、双组放电切换开关112、第一组放电模块113和第二组放电模块114；所述并网逆变器111的输出端连接双组放电切换开关112，所述双组放电切换开关112的输出端连接第一放电模块113和第二放电模块114，所述第一放电模块113和第二放电模块114的输出端通过带隔离多通道选择器105与cpu单元102连接，所述cpu单元102的输出端连接电平驱动电路103，所述电平驱动电路103的输出端连接继电器开关106，所述cpu单元102还设置接口单元107；所述第一放电模块113和第二组放电模块114的输出端连接电源模块104的输入端，所述电源模块104的输出端连接cpu单元102和电平驱动电路103。
29.本实用新型实施例中，接口单元107包括sd卡接口、rs485接口、hmi接口。电平驱动电路用于驱动继电器开关，cpu单元可以采用arm处理器或stm系列单片机。
30.本实用新型实施例中，第一组放电模块113包括：第一整流器zd1、第一继电开关k1、第一电池组bat1、第一dc/dc转换器dyz1、第一在线管理模块zg1；第二组放电模块114包括：第二整流器zd2、第二继电开关k2、第二电池组bat2、第二dc/dc转换器zyz2、第二在线管理模块zg2；所述第一整流器zd1与第二整流器zd2通过母线联络开关mk1连接；第一电池组bat1和第二电池组bat2的正极端与双组放电切换开关112连接，第一电池组bat1的正极端通过第一在线管理模块zg1和第一继电开关km1与第一整流器zd1的输出端连接；第二电池组bat2的正极端通过第二在线管理模块zg2和第二继电开关km2与第二整流器zd2的输出端
连接；第一dc/dc转换器dyz1和第二dc/dc转换器dyz2反向并联构成双向dc/dc转换单元，双向dc/dc转换单元的两端分别连接第一电池组bat1和第二电池组bat2的输出端。
31.本实用新型实施例中，电源模块104包括：第一dc/dc电源单元和第二dc/dc电源单元和第三dc/dc转换单元，第一dc/dc电源单元的输入端与第一电池组的输出端连接，第二dc/dc电源单元的输入端与第二电池组的输出端连接，第三dc/dc转换单元的输入端连第一dc/dc电源单元和第二dc/dc电源单元的输出端，第三dc/dc转换单元的输出端连接cpu单元、电平驱动电路的电源输入端。
32.本实用新型实施例中，第一在线管理模块zg1包括第一开关k1和第一二极管d1，第一二极管d1并联设置在第一开关k1上，第一二极管d1的正极输入端与第一电池组bat1的正极端连接；第二在线管理模块zg2包括第二开关k2和第二二极管d2，第二二极管d2并联设置在第二开关k2上，第二二极管d2的正极输入端与第二电池组bat2的正极端连接。
33.其中，第一dc/dc电源单元和第二dc/dc电源单元为将180
‑
260v的直流电压转换为48v直流电压，第三dc/dc转换单元为将48v直流电压转换为12v、5v、3.3v的直流电压，分别为与cpu单元连接的电平驱动电路、sd卡、rs485接口和hmi接口提供工作电压。
34.本实用新型的具体实施过程如下：
35.直流系统正常运行时，第一继电开关km1或第二继电开关km2处于闭合状态，整个充电、放电管理系统及第一二极管d1、第二二极管d2均被旁路，不起任何作用，直流系统维持固有充电、放电模式。需要对蓄电池进行放电时，第一继电开关处于断开状态或第二继电开关处于断开状态后，只断开其中一个开关，保证一个变电站只有一套蓄电池组进行在线放电；由双组放电切换开关需要在线放电的蓄电池组接入并网逆变器，形成放电回路。放电完毕后，由整流器对蓄电池组进行充电，充电完成后，第一继电开关或第二继电开关自动闭合，直流系统正常对蓄电池进行浮充，恢复固有连接模式。
36.在充电、放电过程中，由于第一二极管d1及第二二极管d2的存在，蓄电池始终保持对直流系统的无间断放电能力，保障了直流系统运行的可靠性。
37.在远程充放电过程中，母线联络开关zk1始终处于打开状态，在任意一组蓄电池组在线充放电时，通过电池组互为备份切换模块将未放电蓄电池组的能量通过双向dc/dc单元输送到失压端进行保护。如：第一电池组放电时，电池组互为备份切换模块自动检测第二电池组的母线电压，通过双向dc/dc单元自动进行电压调整，保障第二电池组对第一整流器的母线进行备份。
38.本实用新型提供的逆变馈网节能核对性放电准确的掌握电池组容易，准确的预判电池组的续航能力为停电调度做出正确依据，严格把关电池组初装及质保期内合格率，保障客户利益，大数据汇总及分析个决策层提供准确的基础数据。
39.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。