一种储能变流器、储能系统及供电方法与流程
1.本技术涉及新能源技术领域，具体涉及一种储能变流器、储能系统及供电方法。
背景技术：
2.储能变流器(pcs，power conversion system)作用是实现电池的充放电的变流功能。目前储能系统主要包括电池、开关盒以及储能变流器。
3.电池主要进行能量的存储与释放；开关盒一般包括分流器、熔丝、接触器、负荷开关以及电池管理板(rack bms板)，电池管理板负责电池簇级的能量管理、电压采样和电流采样以及与储能变流器的通信等，并且电池管理板能够控制内部主接触器的吸合；开关盒包括一个辅助电源用于为电池管理板供电。储能变流器的直流侧一般包括缓起电路、母线电容及一个辅助电源。并且储能变流器内部的辅助电源是从储能变流器端口取电，因此，储能变流器内部的辅助电源在开关盒的正负极接触器吸合时有电。
4.开关盒内部的辅助电源需要一直工作，保证给电池管理板供电使其工作，并且开关盒在储能系统中占用一定的空间，使整个储能系统的架构不够精简。
技术实现要素：
5.有鉴于此，本技术提供一种储能变流器、储能系统及供电方法，能够精简储能系统的架构。
6.本技术公开一种储能变流器，包括：电池管理板和辅助电源；
7.辅助电源的正极用于连接电池簇的正极，用于从电池簇取电，将从电池簇取的电能进行变换后为电池管理板供电以及为储能变流器的内部负载供电；
8.电池管理板，用于采集电池簇的电压和电流，并根据电压和电流控制电池簇进行充放电。
9.优选地，还包括：正极熔丝、负极熔丝和负荷开关；
10.正极熔丝的第一端用于连接电池簇的正极，负极熔丝的第一端用于连接电池簇的负极；
11.负荷开关的正开关串联在正极熔丝的第二端与直流母线电容的正极之间；
12.负荷开关的负开关串联在负极熔丝的第二端与直流母线电容的负极之间；
13.辅助电源的负极连接负荷开关的负极。
14.优选地，还包括：串联在正极熔丝和负荷开关的正开关之间的主接触器。
15.优选地，还包括：并联在主接触器两端的正极缓启电路；
16.正极缓启电路包括串联的缓启接触器和缓启电阻。
17.优选地，还包括：串联在正极熔丝和主接触器之间的分流器。
18.优选地，正极熔丝的数量与电池簇的数量一一对应；
19.当电池簇为多个时，多个电池簇中每个电池簇的正极通过对应的正极熔丝连接负荷开关的正开关，多个电池簇的负极连接在一起通过共同的负极熔丝连接负荷开关的负开
关。
20.优选地，还包括：串联在负荷开关的负开关与直流母线电容的负极之间的负极缓启电路。
21.优选地，还包括与负极缓启电路串联的主接触器。
22.本技术还提供一种储能系统，包括：以上介绍的储能变流器，还包括：至少一个电池簇；
23.电池簇连接在储能变流器的输入端。
24.本技术还提供一种储能变流器中电池管理板的供电方法，储能变流器包括：电池管理板和辅助电源；
25.辅助电源用于从电池簇取电为电池管理板供电。
26.由此可见，本技术具有如下有益效果：
27.本技术提供的储能变流器，仅在储能变流器内部设置一个辅助电源，电池簇部分可以不设置辅助电源，辅助电源直接从电池簇的正极取电，可以为电池管理板不间断供电，又可以为储能变流器内部的控制器供电。这样节省了辅助电源的数量，使整个储能系统的硬件架构得以精简。由于辅助电源需要一直从电池簇取电，因此，不需要专门为辅助电源设置辅助电源接触器，进一步可以降低硬件数量。
附图说明
28.图1为本技术实施例提供的一种储能变流器的示意图；
29.图2为本技术实施例提供的另一种储能变流器的示意图；
30.图3为本技术实施例提供的又一种储能变流器的示意图；
31.图4为本技术实施例提供的一种储能系统的示意图。
具体实施方式
32.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术实施例作进一步详细的说明。
33.本实施例提供的储能变流器，内部包括辅助电源，辅助电源用于为储能变流器内部的电池管理板供电，该储能变流器去掉了开关盒，将电池管理板集成在储能变流器的机柜内部，并且电池部分也不存在辅助电源，电池管理板并不是由之前电池部分的辅助电源供电，而是由储能变流器内部的辅助电源供电，另外，储能变流器内部的辅助电源还可以为储能变流器的内部负载供电，这样就可以只设置一个辅助电源，而不必设置两个辅助电源，从硬件架构上得以精简，从而减小整个储能系统的体积。
34.由于仅设置一个辅助电源，该辅助电源需要一直为电池管理板供电，因此，也不需要之前的辅助电源接触器，可以省掉辅助电源接触器。
35.下面结合附图详细介绍本技术实施例提供的储能变流器。
36.参见图1，该图为本技术实施例提供的一种储能变流器的示意图。
37.本技术实施例为了方便介绍仅示意了电池簇与储能变流器的直流侧的架构和连接关系。
38.本实施例提供的储能变流器1000，包括：电池管理板和辅助电源20；
39.辅助电源20的正极用于连接电池簇的正极，用于从电池簇取电，将从电池簇取的电能进行变换后为电池管理板10供电以及为储能变流器1000的内部负载供电。
40.本技术实施例提供的储能变流器1000既可以适用于一个电池簇，又可以适用于两个电池簇，本实施例中以储能变流器1000的输入端连接两个电池簇为例进行介绍，即第一电池簇rack1和第二电池簇rack2。
41.辅助电源20从其中一个电池簇取电即可，例如从rack1取电，辅助电源20的正极连接第一电池簇rack1的正极。应该理解，辅助电源20也可以从第二电池簇rack2取电。第一电池簇rack1的负极通过第一缓启电路连接直流母线电容cbus的正极，第二电池簇rack2电池簇的负极通过第二缓启电路连接直流母线电容cbus的正极。
42.第一缓启电路和第二缓启电路由于均连接在电池簇的正极，因此为正极缓启电路。
43.电池管理板10，用于采集电池簇的电压和电流，并根据电压和电流控制电池簇进行充放电。
44.电池管理板10既采集第一电池簇rack1的电压和电流，又采集第二电池簇rack2电池簇的电压和电流。
45.例如，储能变流器1000可以兼容0.25c/4h充放电，既可以实现单一rack接入时，0.5c储能系统的充放电，也可以实现两个rack接入时，0.25c储能系统的充放电，兼容性强。
46.具体地，通过电池管理板10检测到各电池簇的soc值，然后控制各支路充放电，可以实现电池簇剩余电量soc均衡，减小木桶效应。
47.另外，辅助电源20还用于给储能变流器1000内部的控制器，例如arm/dsp40供电。arm和dsp均为储能变流器1000的控制器。
48.电池管理板10还与arm/dsp40进行通信，接收指令，以及上报充放电信息。
49.由于储能变流器1000与电池簇连接，因此，电池簇部分可以不设置辅助电源，仅在储能变流器1000内部设置一个辅助电源，辅助电源直接从电池簇的正极取电，可以为电池管理板不间断供电，又可以为储能变流器内部的控制器供电。这样节省了辅助电源的数量，使整个储能系统的硬件架构得以精简。由于辅助电源20需要一直从电池簇取电，因此，不需要设置辅助电源接触器，进一步可以降低硬件数量。
50.参见图2，该图为本技术实施例提供的另一种储能变流器的示意图。
51.本技术实施例提供的储能变流器还包括负荷开关32。
52.负荷开关32连接在第一缓启电路和直流母线电容cbus之间。同时，负荷开关32连接在第二缓启电路和直流母线电容cbus之间。即负荷开关32连接在两个电池簇的汇集点之后，这样可以实现利用一个负荷开关32实现两个电池簇的切断，即负荷开关32断开时，将rack1与cbus断开连接，又将rack2与cbus断开连接。
53.辅助电源20的负极通过负荷开关32从电池簇的负极取电，即辅助电源20的负极连接在负荷开关32与直流母线电容cbus之间，连接在负荷开关32的后端。
54.辅助电源20的负极连接在负荷开关32的后端，可以保证在运维时，断开负荷开关32，可以保证辅助电源20也断电，从而保证电池管理板10也断电，避免运维时整个电路板带电的问题，从而保证运维时的安全。
55.如果辅助电源20的负极连接在负荷开关32的前端，则运维时，负荷开关断开无法
保证辅助电源20断电，为运维带来潜在隐患。
56.为了保证电路的安全，本技术实施例提供的储能变流器还包括熔丝和分流器，下面结合附图进行详细介绍。
57.参见图3，该图为本技术实施例提供的又一种储能变流器的示意图。
58.本实施例提供的储能变流器还包括：正极熔丝和负极熔丝；
59.正极熔丝的第一端用于连接电池簇的正极，负极熔丝的第一端用于连接电池簇的负极。
60.负荷开关的正开关串联在正极熔丝的第二端与直流母线电容的正极之间。
61.负荷开关的负开关串联在负极熔丝的第二端与直流母线电容的负极之间。
62.本实施例提供的储能变流器，还包括：串联在正极熔丝和负荷开关的正开关之间的主接触器；另外，还包括：正极缓启电路，正极缓启电路并联在主接触器的两端。
63.正极缓启电路包括串联的缓启接触器和缓启电阻。
64.另外储能变流器，还包括：串联在正极熔丝和缓启电路之间的分流器。分流器的作用是为了采集电流，即进行电流采样。
65.正极熔丝的数量与电池簇的数量一一对应；
66.当电池簇为多个时，多个电池簇中每个电池簇的正极通过对应的正极熔丝连接负荷开关的正开关，多个电池簇的负极连接在一起通过共同的负极熔丝连接负荷开关的负开关。
67.下面以储能变流器1000连接两个电池簇为例进行介绍。
68.每个电池簇对应一个熔丝、一个分流器和一个缓启电路，还对应一个主接触器。
69.第一电池簇rack1的正极通过熔丝21、分流器24和第一缓启电路连接负荷开关32的正开关；应该理解负荷开关的正极和负极各对应一个开关。
70.另外，每个支路还包括一个主接触器，第一电池簇rack1对应主接触器28，主接触器28和第一缓启电路并联，第一缓启电路包括串联的缓启接触器27和缓启电阻26。
71.第二电池簇rack2的正极通过熔丝22、分流器25和第一缓启电路连接负荷开关32的正开关。
72.另外，第二电池簇rack2对应主接触器31，主接触器31和第二缓启电路并联，第二缓启电路包括串联的缓启接触器29和缓启电阻30。
73.应该理解，缓启电路的作用是在储能系统启动时缓解冲击电流对于器件的影响，当缓启成功后，缓启电路可以退出工作，即主接触器闭合，缓启接触器断开，避免缓启电阻带来额外的功耗。
74.与正极对应，本技术实施例提供的储能变流器，还包括：串联在负荷开关的负开关与直流母线电容的负极之间的主接触器35，以及并联在主接触器35两端的负极缓启电路。如图3所示，负极缓启电路包括串联的缓启接触器33和缓启电阻34。当缓启时，缓启接触器33闭合，缓启成功后，缓启接触器33断开，主接触器35闭合。
75.另外，负荷开关32的负开关与rack1的负极之间还连接熔丝23。
76.辅助电源20的负极连接在负荷开关32的负开关和主接触器35之间。
77.基于以上实施例提供的一种储能变流器，本技术实施例还提供一种储能系统，下面结合附图进行详细介绍。
78.参见图4，该图为本技术实施例提供的一种储能系统的示意图。
79.本实施例提供的储能系统，包括以上实施例介绍的储能变流器1000，还包括：至少一个电池簇100；
80.电池簇100连接在储能变流器1000的输入端。
81.应该理解，储能变流器1000可以实现对电池簇100的充电和放电，既可以将电池簇100的电能变换后反馈到电网，又可以在合适的时间将电网的电能为电池簇100进行充电。
82.由于本技术实施例提供的储能变流器，精简了内部结构，只包括一个辅助电源，因此，可以降低整个储能系统的体积，由于减少了硬件电路，因此，可靠性也得以提升。
83.基于以上实施例提供的一种储能变流器及储能系统，本技术实施例还提供一种储能变流器中电池管理板的供电方法。储能变流器包括：电池管理板和辅助电源；辅助电源用于从电池簇取电为电池管理板供电。即本技术实施例提供的供电方法，电池管理板位于储能变流器内部，而且电池管理板的供电由位于储能变流器内部的辅助电源供电，而且直接从电池簇的正极取电，从而节省了一个辅助电源，也节省了辅助电源连接的辅助接触器，降低了成本。
84.需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
85.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：
1.一种储能变流器，其特征在于，包括：电池管理板和辅助电源；所述辅助电源的正极用于连接所述电池簇的正极，用于从所述电池簇取电，将从所述电池簇取的电能进行变换后为所述电池管理板供电以及为所述储能变流器的内部负载供电；所述电池管理板，用于采集所述电池簇的电压和电流，并根据所述电压和电流控制所述电池簇进行充放电。2.根据权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，还包括：正极熔丝、负极熔丝和负荷开关；所述正极熔丝的第一端用于连接所述电池簇的正极，所述负极熔丝的第一端用于连接所述电池簇的负极；所述负荷开关的正开关串联在所述正极熔丝的第二端与直流母线电容的正极之间；所述负荷开关的负开关串联在所述负极熔丝的第二端与所述直流母线电容的负极之间；所述辅助电源的负极连接所述负荷开关的负极。3.根据权利要求2所述的储能变流器，其特征在于，还包括：串联在所述正极熔丝和所述负荷开关的正开关之间的主接触器。4.根据权利要求3所述的储能变流器，其特征在于，还包括：并联在所述主接触器两端的正极缓启电路；所述正极缓启电路包括串联的缓启接触器和缓启电阻。5.根据权利要求3所述的储能变流器，其特征在于，还包括：串联在所述正极熔丝和所述主接触器之间的分流器。6.根据权利要求2-4任一项所述的储能变流器，其特征在于，所述正极熔丝的数量与所述电池簇的数量一一对应；当所述电池簇为多个时，多个所述电池簇中每个电池簇的正极通过对应的正极熔丝连接所述负荷开关的正开关，多个所述电池簇的负极连接在一起通过共同的负极熔丝连接所述负荷开关的负开关。7.根据权利要求2-4任一项所述的储能变流器，其特征在于，还包括：串联在所述负荷开关的负开关与所述直流母线电容的负极之间的负极缓启电路。8.根据权利要求7所述的储能变流器，其特征在于，还包括与所述负极缓启电路串联的主接触器。9.一种储能系统，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述的储能变流器，还包括：至少一个电池簇；所述电池簇连接在所述储能变流器的输入端。10.一种储能变流器中电池管理板的供电方法，其特征在于，所述储能变流器包括：电池管理板和辅助电源；所述辅助电源用于从电池簇取电为所述电池管理板供电。
技术总结
本申请公开了一种储能变流器、储能系统及供电方法，储能变流器包括：电池管理板和辅助电源；辅助电源的正极用于连接电池簇的正极，从电池簇取电，将从电池簇取的电能进行变换后为电池管理板供电以及为储能变流器的内部负载供电；电池管理板采集电池簇的电压和电流，并根据电压和电流控制电池簇进行充放电。仅在储能变流器内部设置一个辅助电源，电池簇部分可以不设置辅助电源，辅助电源直接从电池簇的正极取电，为电池管理板不间断供电，又可以为储能变流器内部的控制器供电。节省了辅助电源的数量，使整个储能系统的硬件架构得以精简。辅助电源需要一直从电池簇取电，因此，不需要专门为辅助电源设置辅助电源接触器，进一步降低硬件数量。低硬件数量。低硬件数量。
