本实用新型提供了一种大功率可并联PCS装置，包括设置在单板上的直流软启单元、直流侧滤波单元、DC/AC转换单元、交流侧滤波单元以及控制板；所述直流软启单元、直流侧滤波单元、DC/AC转换单元和交流侧滤波单元依次连接，且均与控制板连接。单台PCS集成化，板载设计，多台并联采用积木式堆积的方式。区别于集装箱式冗余的结构，设计明确，结构相对比较简单。在控制上采用高频同步的并机方式，多台PCS由一台主控机控制，实现多台PCS之间的通讯和功率的实时调度，使每台PCS都工作于最大效率点处，实现效益最大化。

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 214069594 U (45)授权公告日 2021.08.27 (21)申请号 3.7 H02M 7/493 (2007.01) (22)申请日 2020.12.15 (73)专利权人 西安奇点能源技术有限公司 地址 710003 陕西省西安市高新区草堂科 技产业基地秦岭四路西二号 (72)发明人 张新涛刘永奎靳钊钊李杰 曹立航 (74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任 公司 61200 代理人 张海平 (51)Int.Cl. H02J 3/38 (2006.01) H02J 3/46 (2006.01) H02J 3/32 (2006.01) H02M 7/68 (2006.01) 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (54)实用新型名称 一种大功率可并联PCS装置 (57)摘要 本实用新型提供了一种大功率可并联PCS装 置，包括设置在单板上的直流软启单元、直流侧 滤波单元、DC/AC转换单元、交流侧滤波单元以及 控制板；所述直流软启单元、直流侧滤波单元、 DC/AC转换单元和交流侧滤波单元依次连接，且 均与控制板连接。单台PCS集成化，板载设计，多 台并联采用积木式堆积的方式。区别于集装箱式 冗余的结构，设计明确，结构相对比较简单。在控制上采用 高频同步的并机方式，多台PCS由一台主控机控 制，实现多台PCS之间的通讯和功率的实时调度， 使每台PCS都工作于最大效率点处，实现效益最 大化。 U 4 9 5 9 6 0 4 1 2 N C CN 214069594 U 权利要求书 1/1页 1.一种大功率可并联PCS装置，其特征是，所述PCS装置包含设置在单板上的直流软 启单元、直流侧滤波单元、DC/AC转换单元、交流侧滤波单元以及控制板； 所述直流软启单元、直流侧滤波单元、DC/AC转换单元和交流侧滤波单元依次连接，且 均与控制板连接。 2.一种大功率可并联PCS装置，其特征是，所述PCS装置包含设置在单板上的直流软 启单元、直流侧滤波单元、DC/DC模块单元、DC/AC转换单元、交流侧滤波单元以及控制板； 所述直流软启单元、直流侧滤单元波、DC/DC模块单元、DC/AC转换单元和交流侧滤波单 元依次连接，且均和控制板连接。 3.依据权利要求1或2所述的一种大功率可并联PCS装置，其特征是，还包括交流继电 器；所述交流侧滤波单元输出端与交流继电器输入端连接。 4.依据权利要求3所述的一种大功率可并联PCS装置，其特征是，还包括直流侧防雷 单元和交流侧防雷单元，直流侧防雷单元设置在直流软启单元输出端上；交流侧防雷单元 设置在交流继电器输出端上。 5.依据权利要求4所述的一种大功率可并联PCS装置，其特征是，所述直流侧防雷单 元和交流侧防雷单元均采用防雷器，防雷器与PCS装置的直流侧或交流侧连接并接地；防雷 器与控制板连接。 6.依据权利要求1或2所述的一种大功率可并联PCS装置，其特征是，还包括熔断器， 所述熔断器设置在PCS装置的直流侧上。 7.依据权利要求1或2所述的一种大功率可并联PCS装置，其特征是，还包括通讯电 路，通讯电路与控制板连接。 8.依据权利要求1或2所述的一种大功率可并联PCS装置，其特征是，多台所述PCS装 置并联设置时，每台所述PCS装置对应的单板依次堆积设置；多台所述PCS装置并联网侧经 过变压器隔离后并入电网；每台所述PCS装置均与主控机连接。 9.依据权利要求8所述的一种大功率可并联PCS装置，其特征是，每台所述PCS装置均 利用CAN总线页 一种大功率可并联PCS装置 技术领域 [0001] 本实用新型属于电力电子技术领域，尤其涉及种大功率可并联PCS装置。 背景技术 [0002] 近年来，得益于电力电子技术的快速地发展，储能变流器得到了愈来愈普遍的应用， 尤其是在新能源、电网、工商业等行业起到了至关重要的作用。随着储能领域的发展，大功 率储能系统必然会趋之若鹜，对于储能变流器的要求也必然会慢慢的高，大功率储能变流 器已成为必然趋势。 [0003] 行业内现有的方案主要是体现在集中式的集装箱式方案，此方案单台PCS功率大， 但此方案占地面积大，不适用与工商业以及空间存在限制的场合。 实用新型内容 [0004] 针对上述背景技术的阐述，本实用新型提供一种大功率可并联PCS装置，有效的解 决了占地面积大，不适用与工商业以及空间存在限制的场合的问题，本实用新型装置灵活多变， 实用性强。 [0005] 为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案： [0006] 一种大功率可并联PCS装置，所述PCS装置包含设置在单板上的直流软启单元、直 流侧滤波单元、DC/AC转换单元、交流侧滤波单元以及控制板； [0007] 所述直流软启单元、直流侧滤波单元、DC/AC转换单元和交流侧滤波单元依次连 接，且均与控制板连接。 [0008] 一种大功率可并联PCS装置，所述PCS装置包含设置在单板上的直流软启单元、直 流侧滤波单元、DC/DC模块单元、DC/AC转换单元、交流侧滤波单元以及控制板； [0009] 所述直流软启单元、直流侧滤单元波、DC/DC模块单元、DC/AC转换单元和交流侧滤 波单元依次连接，且均和控制板连接。 [0010] 可选的，还包括交流继电器；所述交流侧滤波单元输出端与交流继电器输入端连 接。 [0011] 可选的，还包括直流侧防雷单元和交流侧防雷单元，直流侧防雷单元设置在直流 软启单元输出端上；交流侧防雷单元设置在交流继电器输出端上。 [0012] 可选的，所述直流侧防雷单元和交流侧防雷单元均采用防雷器，防雷器与PCS装置 的直流侧或交流侧连接并接地；防雷器与控制板连接。 [0013] 可选的，还包括熔断器，所述熔断器设置在PCS装置的直流侧上。 [0014] 可选的，还包括通讯电路，通讯电路与控制板连接。 [0015] 可选的，多台所述PCS装置并联设置时，每台所述PCS装置对应的单板依次堆积设 置；多台所述PCS装置并联网侧经过变压器隔离后并入电网；每台所述PCS装置均与主控机 连接。 [0016] 可选的，每台所述PCS装置均利用CAN总线] 与现存技术相比，本实用新型的有益效果在于： [0018] 本实用新型的有益效果在于，该单台PCS装置采用板载设计，集成化程度高，功率 密度大。优化了集装式结构的冗余，采用并联能量块设计，使系统的安全冗余性大幅度的提升。 且通过主控机进行实时检测和功率调度，使得系统的故障率降低。安装便捷简洁，维护时间 短。为MW级功率分布提供了有力保障。 [0019] 进一步，将集成化的PCS通过积木式的方式并联堆积。此方式功率密度高，占地面 积小，且实现方式容易，成本较低，适用于各种场合。多台PCS 并联后，每台PCS的实时数据 利用CAN传至主控机，主控机根据每台PCS的状态下发高频同步指令，对每台PCS进行实时的 功率调度，使并联后的环流最小。且能根据不同的功率需求，使每台PCS工作于最大效率点 处。 [0020] 在控制上采用高频同步的并机方式，多台PCS由一台主控机控制，实现多台PCS之 间的通讯和功率的实时调度，使每台PCS都工作于最大效率点处，实现效益最大化。 附图说明 [0021] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现存技术中的技术方案，下面将对实施例 或现存技术描述中所需要用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还能够准确的通过这些附图获得其他的附图。 [0022] 图1是单级式PCS系统框图； [0023] 图2是两级式PCS系统框图； [0024] 图3是多台并联的示意图； [0025] 图4是多台PCS并联后电流波形图一； [0026] 图5是多台PCS并联后电流波形图二。 具体实施方式 [0027] 下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新 型中的实施例，本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本实用新型保护的范围。 [0028] 根据图1所示，为单级式PCS的系统框图。这中间还包括直流软启单元、直流/交流侧防 雷单元、直流侧滤波单元、DC/AC转换单元、交流侧滤波单元及整体的控制板部分。该装置 结构拓扑简单，易于实现。 [0029] 直流软启单元、直流/交流侧防雷单元、直流侧滤波单元、DC/AC转换单元和交流侧 滤波单元依次连接，且均与控制板连接。 [0030] 该单台PCS装置采用板载设计，集成化程度高，功率密度大。 [0031] 根据图2所示，为两级式PCS的系统框图。这中间还包括直流软启单元、直流/交流侧防 雷单元、直流侧滤波单元、DC/DC模块单元、DC/AC转换单元、交流侧滤波单元及整体的控 制板部分。 [0032] 此拓扑一般适用于电池簇数量少，电池电压低的场景。可根据真实的情况选择单级 4 4 CN 214069594 U 说明书 3/4页 式或者两级式PCS。 [0033] 直流软启单元、直流/交流侧防雷单元、直流侧滤单元波、DC/DC模块单元、DC/AC转 换单元和交流侧滤波单元依次连接，且均和控制板连接。 [0034] 该单台PCS装置采用板载设计，集成化程度高，功率密度大。 [0035] 上述技术方案中，单台PCS根据真实的情况选择单级式或者两级式的方式，取决于电 池电压以及电池簇的数量。 [0036] 作为优选，以上两种拓扑结构还包括交流继电器；所述交流侧滤波单元输出端与 交流继电器输入端连接。 [0037] 作为优选，以上两种拓扑结构还包括直流侧防雷单元和交流侧防雷单元，直流侧 防雷单元设置在直流软启单元输出端上；交流侧防雷单元设置在交流继电器输出端上。 [0038] 作为优选，所述直流侧防雷单元和交流侧防雷单元均采用防雷器，防雷器与PCS装 置的直流侧或交流侧连接并接地；防雷器与控制板连接。 [0039] 作为优选，以上两种拓扑结构还包括熔断器，所述熔断器设置在PCS装置的直流侧 上。 [0040] 作为优选，以上两种拓扑结构还包括通讯电路，通讯电路与控制板连接。 [0041] 根据图3所示，为3组PCS并联的示意图，网侧经过变压器隔离后并入电网。具体为， 多台所述PCS装置并联设置时，每台所述PCS装置对应的单板依次堆积设置；多台所述PCS装 置并联网侧经过变压器隔离后并入电网；每台所述PCS装置均与主控机连接。每台所述PCS 装置均利用CAN总线] 每组PCS受主控机指令调度。根据不同的功率需求，选择PCS开机的数量以及功率 的大小，使每台PCS都工作于最大效率点处。可结合实际功率需求选择PCS并联的数量。 [0043] 多台采样积木式堆积的方式，结合实际要求选不一样的功率等级。多台 PCS并联 后，每台PCS的实时数据利用CAN传至主控机，主控机根据每台PCS  的状态下发高频同步指 令，对每台PCS进行实时的功率调度。 [0044] 根据图4和图5所示，为3组PCS并联后的电流波形图。每台PCS都已满功率运行。 [0045] 其中，PCS为储能变流器，BMS为电池管理系统。 [0046] 上述技术方案中，主控机不但可以发送高频同步信号，实时检测PCS的电压电流数 据外，还可以对电池系统的数据来进行分析，使整个控制上更为紧凑。 [0047] 本实用新型优化了集装式结构的冗余，采用并联能量块设计，使系统的安全冗余 性大幅度的提升。且通过主控机进行实时检测和功率调度，使得系统的故障率降低。安装便捷简 洁，维护时间短。为MW级功率分布提供了有力保障。 [0048] 描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及 实质上没影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或 “包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件 或步骤构成的实施方式。这里利用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何 属性都是可选的。 [0049] 多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选 地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来 描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件 5 5 CN 214069594 U 说明书 4/4页 或步骤。 [0050] 应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描 述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见 的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求及这些 权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利 申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任 何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的实 用新型主题的一部分。 6 6 CN 214069594 U 说明书附图 1/3页 图1 图2 7 7 CN 214069594 U 说明书附图 2/3页 图3 图4 8 8 CN 214069594 U 说明书附图 3/3页 图5 9 9

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