[发明专利]一种储能逆变器用预充防反电路

说明书

本发明涉及一种涉及光伏储能系统及储能换流器、变频器、UPS等领域的应用技术，具体为一种储能逆变器用预充防反电路，包括防反接二极管(D)、预充电阻(R)、手动储能逆变器启停开关(B)、主接触器(Km)、储能逆变器控制单元MCU和内部输入电容(Cin)单元构成，所述的防反接二极管(D)为二极管，防反接二极管(D)阳极在储能逆变器内部与电池模组正极连接连接，负极与预充电阻(R)一端连接，所述预充电阻(R)为功率电阻，预充电阻(R)一端与防反接二极管(D)负极连接，一端与手动储能逆变器启停开关(B)连接，所述手动储能逆变器启停开关(B)是按键开关，其一端与预充电阻(R)连接，另一端与内部输入电容(Cin)的正极连接。

技术领域

本发明涉及一种涉及光伏储能系统及储能换流器、变频器、UPS等领域的应 用技术，具体为一种储能逆变器用预充防反电路。

背景技术

近年来，随着光伏储能技术的突飞猛进，储能逆变器(PCS)发展很快，储 能逆变器都是搭载电池系统工作的，在储能逆变器内部电池接口处，一般都设 计有非常大的电容器件Cin，所以，在电池与储能逆变器连接的瞬间，电池对储 能逆变器内部电容(Cin)进行充电，由于电池的内阻非常小，就会导致在接通 的瞬间，有非常大的尖峰电流对电容(Cin)进行充电，这个电流很容易造成电 池管理系统(BMS)损坏或者保护，从而导致系统启动失败，系统连接如附图1 所示。那么，为了解决这个问题，就需要对储能逆变器的电容进行预充充电。 对于现有储能逆变器系统，主要有两种解决方案：

方案一：电池管理系统(BMS)软启动方案，如附图2所示，该方案是采用 在电池管理系统(BMS)的电池输出端增加一个软启动支路电路，该支路是由一 个电阻R1串联一个开关管Q1(或者继电器)构成，R1一端与电池CELL-连接， 另一端与开关管Q1的S端连接，Q1的D端与电池模组输出B-连接，该支路正 好与系统主回路并联。在电池启动时，BMS先控制软启动支路，对逆变器进行预 充，BMS控制延时时间来闭合主回路，旁路掉该软启动支路，以实现电池启动对 储能逆变器供电。这个方案实现起来非常简单，但存在两个较为严重的弊端： 一是延时闭合主回路时间需要根据不同储能逆变器进行调整，这样需要定制设 计，不便于标准化；二是如果储能逆变器启动速度过快，软启动过程还未结束， 主回路没有闭合，储能逆变器启动失败就会报错，从而导致软启动失败。所以， 只有定制化需求，可以采用这个方案，其他需求基本上不会采用这个方案来做 预充软启动。这个方案如果要实现储能逆变器防反接，则需要在主回路上增加 功率型二极管，这样一来，损耗大，成本高。

方案二：储能逆变器输入端软启动方案，如图3所示，该方案是采用在储 能逆变器输入端增加一个由储能逆变器MCU控制的接触器Km(或控制开关)的 主回路和一个手动开关B与电阻R的预充支路，该主回路和预充支路并联连接。 在储能逆变器启动时，合上手动开关B以启动储能逆变器，储能逆变器通过预 充支路给储能逆变器内部电容充电，以实现软启动，当储能逆变器的控制器MCU 检测到内部电容上电压达到启动电压时，就控制合上主接触器Km，旁路掉预充 支路，完成预充软启动的过程。该方案由于是在储能逆变器内部实现，同时增 加了预充完成检测功能，因此，能有效地解决方案一存在的两个问题，但也增加了成本，主回路接触器成本昂贵，同时，如果储能逆变器电池输入反接，就 会导致预充电阻一直连接到电池正负极之间，而逆变器无法进行充电，同时， 储能逆变器就不会报错，电池也不会报错，从而导致预充电阻烧毁或者系统无 法启动。所以，现阶段基本上所有的储能逆变器都采用这个方案进行预充软启 动，在系统安装环节，需要重点注意电池反接的问题而不能有效避免。

以上两种方案是现阶段都在采用的储能逆变器电池软启动常用的方案，都 能解决系统在电池启动时的问题，但也都存在自身的一些缺点。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种储能逆变器用预充防反电路。