[发明专利]基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置

权利要求书

1.一种基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置，其特征在于：

所述储能电源装置采用模块化设计，对于不同性质的交直流输入电源和输出设置专用模块，即交直流输入电源的专用模块包括光伏输入模块、风电输入模块，输出的专用模块包括交流双向模块和直流输出模块。

2.根据权利要求1所述的储能电源装置，其特征在于：

光伏输入模块、风电输入模块的输入端分别与各自输入源直接连接，其输出侧全部并接在一起之后，直接与储能元件直流母线连接；

交流双向模块直流端与储能元件直流母线连接，交流端可以连接市电电源或柴油发电机电源，也可连接交流负载；交流双向模块既可以对储能元件进行充电，也可以作为分布式逆变器向电网发电；

直流输出模块的输入端与储能元件直流母线连接，输出端连接直流负载；直流输出模块本身基于定制化设计，通过调整直流输出模块内部的功率器件、高频变压器和控制策略，实现不同电压和功率的输出。

3.根据权利要求2所述的储能电源装置，其特征在于：

光伏输入模块包括手动开关、软启动开关组、集成直流滤波单元和升压电路单元；所述手动开关一端连接光伏组件，另一端连接软启动开关组；软启动开关组另一端依次连接集成直流滤波单元和升压电路单元；在集成直流滤波单元与升压电路连接处设置电流电压采样传感器；光伏接入模块对光伏组件进行最大功率跟踪(MPPT)控制和限制输出功率控制；多组光伏接入模块同时工作时，采用交错并联驱动控制。

4.根据权利要求2或3所述的储能电源装置，其特征在于：

交流双向模块包括直流端软启动开关组、整流逆变双向电路单元、集成交流滤波单元、工频隔离变压器、交流端软启动开关组和手动开关；所述直流端软启动开关组一端连接储能元件直流母线，另一端与整流逆变双向电路单元的直流端连接；整流逆变双向电路单元的交流端依次连接集成交流滤波单元、工频隔离变压器、交流端软启动开关组和手动开关；在集成交流滤波单元与工频变压器之间、交流端软启动开关组与手动开关之间均设置电流电压采样传感器；所述交流双向模块自动识别出交流端连接的电网和负载，根据事先设定的控制策略进行能量流向控制，完成并网、离网运行和并离网切换。

5.根据权利要求2-4任一权利要求所述的储能电源装置，其特征在于：

直流输出模块包括软启动开关组、隔离型全桥DC/DC电路单元、集成直流滤波单元和手动开关；所述模块的软启动开关组一端连接储能元件直流母线，另一端与隔离型全桥DC/DC电路单元输入端连接；隔离型全桥DC/DC电路单元输出端依次连接集成直流滤波单元和手动开关；在隔离型全桥DC/DC电路单元与集成直流滤波单元连接处设置电流电压采样传感器。

6.根据权利要求2-5任一权利要求所述的储能电源装置，其特征在于：

所述储能电源装置控制系统采用分层逻辑架构，分为两层，分别为模块控制单元层和主控制单元层；

模块控制层包含一个输入模块集中控制单元、若干个交流双向模块控制单元和若干个直流输出模块控制单元；输入模块集中控制单元负责对多个输入模块进行统一控制，每个交流双向模块控制单元负责一个交流双向模块的独立控制，每个直流输出模块控制单元负责一个直流输出模块的独立控制；

主控制单元层包含主控制单元、储能元件管理系统和人机交互界面，储能元件管理系统负责储能元件的智能监控和管理，主控制单元负责与输入模块集中控制单元、输出模块控制单元、储能元件管理系统、人机交互界面之间的信号沟通和控制协调。