一种储能用高压静态切换装置的制作方法

本发明涉及储能设备，具体地说，涉及一种储能用高压静态切换装置。

背景技术：

1、储能系统是构建以新能源为核心的新型电力系统的重要支撑。锂电池(lfp)储能以其建设周期短、优秀的调频、调峰能力及电网辅助服务能力，今年来得到快速发展，当前储能系统中的电池模组采用固定式串联模式，为了实现储能系统的安全，防止出现热失控，当储能系统内的任意一个电池模组出现故障时，整个储能系统进入保护(停运)状态。

2、现有技术中储能系统只能通过小功率、低电压离网不间断供电，无法满足大工业不间断供电的困境，不能在高电压下的快速切断和接通回路，储能系统在高压侧不能无缝并离网。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种储能用高压静态切换装置，以解决上述背景技术中提出的现有技术中储能系统只能通过小功率、低电压离网不间断供电，无法满足大工业不间断供电的困境，不能在高电压下的快速切断和接通回路，储能系统在高压侧不能无缝并离网的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种储能用高压静态切换装置，包括功率切换模块、控制器、检测模块、高压断路器；

3、所述功率切换模块用于根据接收到的控制器的指令控制并离网的切换；

4、所述检测模块用于检测电网输入电压和电流以及负载侧的电压和电流，并反馈给低压储能端的pcs，用于低压储能端的pcs调整自身的相位、幅值等参数与电网输入一致，实现无缝并网；

5、所述控制器用于向功率切换模块发送信号，控制功率切换模块断开或者接通储能端和电网之间的连接；

6、所述高压断路器用于当设备中出现空载电流或电流负荷较大时，及时切断电路，从而控制整个线路。

7、作为本发明的优选方案，功率切换模块、控制器、检测模块、高压断路器通过壳体进行封装，壳体上还安装有状态指示灯和显示屏，壳体的内部还安装有接线排，用于接线和供电接入。

8、作为本发明的优选方案，壳体的内部安装有一个电源隔离模块，所述电源隔离模块采用绝缘材料的板状结构，用于将硅链驱动板的控制电源与控制器的供电实现电气隔离。

9、作为本发明的优选方案，功率切换模块包括若干组硅链组件，硅链组件包括硅链和硅链驱动板，所述硅链通过控制器控制进行接通或者断开。

10、作为本发明的优选方案，功率切换模块利用大功率电力电子器件叠加串联分压的方式，将高电压均匀分在每个硅链上，以此来切断和接通高电压回路。

11、作为本发明的优选方案，两两可控硅首尾并联在一起组成硅栈，多个硅栈组成硅链，每一相线路上分别对应一条硅链。

12、作为本发明的优选方案，所述检测模块安装于每个硅链的首部和尾部，所述检测模块的输入端通过线缆接入电网的输入侧，所述检测模块的输出端与低压储能端的pcs广口通讯，所述检测模块还通过光缆与控制器连接。

13、作为本发明的优选方案，所述硅链驱动板的输入端通过光缆与控制器的输出端连接，所述控制器的输出端通过光缆与硅链的输入端连接。

14、作为本发明的优选方案，当所述控制器通过光缆给硅链驱动板发送脉冲控制指令和使能端使能时，进而控制所述硅链处于接通状态，当所述控制器向硅链驱动板停止发送脉冲或直接将使能端禁止使能时，则硅链处于断开状态，使能端的使能是通过接收控制器光信号使能，接受到光信号则使能，反之禁止使能。

15、作为本发明的优选方案，所述高压断路器包括输入断路器qf1、旁路断路器qf2、输出断路器qf3，电网侧通过输入断路器qf1与硅链和旁路断路器qf2连接，负载端通过输出断路器qf3与硅链和旁路断路器qf2连接，低压储能端通过升压变与负载和输出断路器qf3连接。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果：

17、1、该储能用高压静态切换装置中，利用大功率电力电子器件叠加串联分压的方式，将高电压均匀分在每个器件上，以此来切断和接通高电压回路，具有快速响应、高速分合等特点，实现了高电压下的快速切断和接通回路。

18、2、该储能用高压静态切换装置中，能够快速切断负载侧与电网的连接实现并网转离网。

技术特征：

1.一种储能用高压静态切换装置，其特征在于：包括功率切换模块、控制器(5)、检测模块(3)、高压断路器(6)；

2.根据权利要求1所述的储能用高压静态切换装置，其特征在于：功率切换模块、控制器(5)、检测模块(3)、高压断路器(6)通过壳体进行封装，壳体上还安装有状态指示灯(7)和显示屏(8)，壳体的内部还安装有接线排(9)，用于接线和供电接入。

3.根据权利要求2所述的储能用高压静态切换装置，其特征在于：壳体的内部安装有一个电源隔离模块(4)，所述电源隔离模块(4)采用绝缘材料的板状结构，用于将硅链驱动板(2)的控制电源与控制器(5)的供电实现电气隔离。

4.根据权利要求3所述的储能用高压静态切换装置，其特征在于：功率切换模块包括若干组硅链组件，硅链组件包括硅链(1)和硅链驱动板(2)，所述硅链(1)通过控制器(5)控制进行接通或者断开。

5.根据权利要求4所述的储能用高压静态切换装置，其特征在于：功率切换模块利用大功率电力电子器件叠加串联分压的方式，将高电压均匀分在每个硅链(1)上，以此来切断和接通高电压回路。

6.根据权利要求5所述的储能用高压静态切换装置，其特征在于：两两可控硅首尾并联在一起组成硅栈，多个硅栈组成硅链(1)，每一相线路上分别对应一条硅链(1)。

7.根据权利要求6所述的储能用高压静态切换装置，其特征在于：所述检测模块(3)安装于每个硅链(1)的首部和尾部，所述检测模块(3)的输入端通过线缆接入电网的输入侧，所述检测模块(3)的输出端与低压储能端的pcs广口通讯，所述检测模块(3)还通过光缆与控制器(5)连接。

8.根据权利要求7所述的储能用高压静态切换装置，其特征在于：所述硅链驱动板(2)的输入端通过光缆与控制器(5)的输出端连接，所述控制器(5)的输出端通过光缆与硅链(1)的输入端连接。

9.根据权利要求8所述的储能用高压静态切换装置，其特征在于：当所述控制器(5)通过光缆给硅链驱动板(2)发送脉冲控制指令和使能端使能时，进而控制所述硅链(1)处于接通状态，当所述控制器(5)向硅链驱动板(2)停止发送脉冲或直接将使能端禁止使能时，则硅链(1)处于断开状态，使能端的使能是通过接收控制器(5)光信号使能，接受到光信号则使能，反之禁止使能。

10.根据权利要求9所述的储能用高压静态切换装置，其特征在于：所述高压断路器(6)包括输入断路器qf1(61)、旁路断路器qf2(62)、输出断路器qf3(63)，电网侧通过输入断路器qf1(61)与硅链(1)和旁路断路器qf2(62)连接，负载端通过输出断路器qf3(63)与硅链(1)和旁路断路器qf2(62)连接，低压储能端通过升压变与负载和输出断路器qf3(63)连接。

技术总结
本发明涉及储能设备技术领域，具体为一种储能用高压静态切换装置，包括功率切换模块、控制器、检测模块、高压断路器；功率切换模块用于根据接收到的控制器的指令控制并离网的切换；检测模块用于检测电网输入电压和电流以及负载侧的电压和电流，并反馈给低压储能端的PCS，用于低压储能端的PCS调整自身的相位、幅值等参数与电网输入一致，实现无缝并网。该储能用高压静态切换装置中，利用大功率电力电子器件叠加串联分压的方式，将高电压均匀分在每个器件上，以此来切断和接通高电压回路，具有快速响应、高速分合等特点，实现了高电压下的快速切断和接通回路。能够快速切断负载侧与电网的连接实现并网转离网。

技术研发人员：高宏旺,曾飞龙,廖飞龙,范良明
受保护的技术使用者：广州星翼智慧能源技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22