CN203645362U - 一种移动储能pcs的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种移动储能PCS的控制系统，控制系统的核心控制器与网侧ADC模块、直流侧ADC模块、驱动及功率保护电路连接，所述的网侧ADC模块连接VSC网侧电流采集单元、PCS网侧的电流采集单元、PCS网侧的并网开关，以及电网上的电压采集单元，所述的直流侧ADC模块连接电池组电压采集单元、电池组输出端电流采集单元、电池组输出端的开关以及直流侧电源采集单元，所述的驱动及功率保护电路连接VSC。该控制系统能够有效监控管理PCS，可控制整个移动储能设备稳定工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种将电池储能载体与电网交互的储能功率转换系统（PCS）中的控制系统。
背景技术
储能功率转换系统PCS是电池储能载体与电网交互的关键部件，通过PCS，储能电池从交流电网中获取能量或向交流电网输出能量，在放电状态下，电池组中的直流电能通过PCS进行能量变换，将直流电能变换为交流电能回馈电网，在充电状态，PCS通过能量变换，将交流电能变换为直流电能，给电池充电。目前需要设计一种能够适应100KW的移动储能电站连接电网需求PCS的控制系统。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是实现一种能够满足大功率电池储能载体与电网交互的PCS中的控制系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种移动储能PCS的控制系统，控制系统的核心控制器与网侧ADC模块、直流侧ADC模块、驱动及功率保护电路连接，所述的网侧ADC模块连接PCS网侧的电流采集单元、PCS网侧的并网开关，以及电网上的电压采集单元，所述的直流侧ADC模块连接直流电容电压采集单元，直流母线电流采集单元，所述的驱动及功率保护电路连接VSC。
所述的核心控制器经CAN连接系统主监控器。
所述的核心控制器包括FPGA芯片、DSP、电源电路和实时以太网接口。
所述的核心控制器还设有RS232接口，并通过RS232接口连接输入设备。
本实用新型的优点在于该控制系统能够有效监控管理PCS，可控制整个移动储能设备稳定工作。
附图说明
下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为PCS系统的主电路拓扑结构；
图2为控制系统模块图。
具体实施方式
参见图1可知，移动储能PCS的控制系统的核心控制器与网侧ADC模块、直流侧ADC模块、驱动及功率保护电路连接，其主要针对100kW的移动储能电站的控制，移动储能设备采用单级式的结构接入电网。
网侧ADC模块连接VSC网侧电流采集单元、PCS网侧的并网开关，以及电网上的电压采集单元。VSC网侧电流采集单元设置在网侧滤波器与VSC（Voltage Source Converter；电压源换流器）输出端之间，用于采集逆变器输出的电流信号；并网开关控制输出电路的通断，并由核心控制器控制；电网上的电压采集单元设置在并网开关与电网PCC点，采集电网的电压信号。
直流侧ADC模块连接电容电压采集单元，直流母线电流采集单元，电容电压采集单元设置在电容上，用于采集电容电压，直流母线电流采集单元设置在直流母线上，用于采集直流母线电流。开关为PCS直流侧通断元件，设置在预充电电池与储能设备电池组之间，并由核心控制器控制通断。
驱动及功率保护电路连接VSC，核心控制器输出驱动信号至驱动及功率保护电路，控制电池组的充放电。核心控制器经CAN连接系统主监控器，系统主监控器为移动储能系统的储能站EMS系统。
参见图2可知，核心控制器包括FPGA芯片、DSP、RS232接口、电源电路和实时以太网接口，RS232接口连接输入设备。DSP主要负责实时运算处理和通讯控制，实时运算处理涉及数字滤波、静止坐标变换、旋转坐标变换、数字PLL算法、PI调节以及SVPWM生成占空比等控制算法的实现，通讯控制涉及与主控、BMS等进行通信。
FPGA将采集的数据上传到DSP中，用于控制算法的处理；DSP执行控制算法，并生成占空比信息下传到FPGA中，与FPGA中的三角载波进行比较输出PWM控制脉冲。FPGA芯片的接入口有模拟信号采样调理电路、开关量光耦输入接口电路、开关量光耦输出接口电路、PWM光纤驱动接口电路以及IPM故障光纤输入接口电路。
一般情况下从变流器出来的信号都属于高电压、大电流的强电信号，其开关量控制和状态信号的电平一般也至少为DC24V，而进入控制器或者从控制器输出的信号一般为弱电信号，因此需要设计变流器到控制器的接口电路，将变流器出来的高电压、大电流信号转换为适合控制器的低电压、小电流信号。在电力电子领域中，强电到弱电的接口电路除了要完成高电压信号到低电压信号的转换功能外，还需要实现电气上的隔离，即强电和弱电实现电气上的彻底隔离，以提高系统的抗干扰能力。模拟信号的隔离一般都采用霍尔传感器、互感器或者线性光耦来实现；开关量信号的隔离一般都采用光耦来实现隔离；PWM信号的隔离可以采用高速光耦隔离，亦可采用光纤隔离。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种移动储能PCS的控制系统，其特征在于：控制系统的核心控制器与网侧ADC模块、直流侧ADC模块、驱动及功率保护电路连接，所述的网侧ADC模块连接PCS网侧的电流采集单元、PCS网侧的并网开关，以及电网上的电压采集单元，所述的直流侧ADC模块连接直流电容电压采集单元，直流母线电流采集单元，所述的驱动及功率保护电路连接VSC。
2.根据权利要求1所述的移动储能PCS的控制系统，其特征在于：所述的核心控制器经CAN连接系统主监控器。
3.根据权利要求1或2所述的移动储能PCS的控制系统，其特征在于：所述的核心控制器包括FPGA芯片、DSP、电源电路和实时以太网接口。
4.根据权利要求3所述的移动储能PCS的控制系统，其特征在于：所述的核心控制器还设有RS232接口，并通过RS232接口连接输入设备。
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| CN201320779754.2U CN203645362U (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种移动储能pcs的控制系统 |
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| CN110297148A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-10-01 | 江苏凌创电气自动化股份有限公司 | 一种用于pcs储能的测试系统 |
| CN111934334A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-13 | 深圳供电局有限公司 | 储能控制系统和电力系统 |
| CN116853047A (zh) * | 2023-06-24 | 2023-10-10 | 珠海科创储能科技有限公司 | 一种移动储能pcs的控制系统 |
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