一体式变流器装置、系统及飞轮储能机的制作方法

本技术涉及飞轮储能，具体而言，涉及一种一体式变流器装置、系统及飞轮储能机。

背景技术：

1、飞轮储能技术是利用高速旋转的飞轮将能量以动能的形式储存起来，当能量紧急缺乏或需要时，飞轮减速运行，将存储的能量释放出来。

2、进一步的，为保障飞轮稳定运行，并实现快速充放电，还需要一配合变流器装置使用。然而现有技术中大多都是并网变流器与飞轮储能变流器采用分体式控制飞轮充放电运行，会导致集成化低，结构尺寸较大。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种一体式变流器装置、系统及飞轮储能机，能够将并网变流器与飞轮储能变流器集中配置，优化结构尺寸，还可通过上位机分别配置并网变流器与飞轮储能变流器，从而优化飞轮储能系统，降低响应时间，提高功率准确性，具有广泛性。

2、本实用新型提供一种技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供一种一体式变流器装置，所述一体式变流器装置包括：

4、主控单元，变流器单元；所述变流器单元与交流电源连接；所述主控单元包括pcs控制器、ipm控制器以及上位机，所述pcs控制器、所述ipm控制器均与所述变流器单元连接，所述上位机分别与所述pcs控制器、所述ipm控制器通信连接，所述pcs控制器还与所述ipm控制器通信连接；

5、其中，所述pcs控制器，所述ipm控制器接收并执行所述上位机的输入指令，以调整所述变流器单元的工作状态。

6、进一步地，所述变流器单元包括飞轮储能模块以及并网模块；

7、所述飞轮储能模块与所述并网模块连接，所述飞轮储能模块还与所述ipm控制器连接；所述并网模块还与所述pcs控制器连接。

8、进一步地，所述飞轮储能模块包括ipm功率子模块以及飞轮电机；

9、所述ipm功率子模块与所述飞轮电机连接；所述ipm功率子模块还与所述ipm控制器连接。

10、进一步地，所述并网模块包括：预充电路、断电器以及pcs功率子模块；

11、所述预充电路、所述断电器均与所述pcs功率子模块连接；所述预充电路、所述断电器以及所述pcs功率子模块还与所述pcs控制器连接。

12、进一步地，所述并网模块还包括：lcl滤波子模块，所述预充电路依次与所述lcl滤波子模块、所述pcs功率子模块连接；所述断电器与所述预充电路并联。

13、进一步地，所述预充电路包括：交流接触器以及功率电阻；所述交流接触器件依次与所述功率电阻、所述pcs功率子模块连接。

14、进一步地，所述变流器单元还包括隔离开关以及控制变压器，所述隔离开关的一端依次与所述控制变压器、所述并网模块以及所述飞轮储能模块连接；所述隔离开关的另一端与交流电源连接。

15、进一步地，所述lcl滤波子模块包括l型滤波器以及c型滤波器，所述l型滤波器与所述c型滤波器串联连接的一端与所述预充电路连接，所述l型滤波器与所述c型滤波器串联连接的另一端与所述pcs功率子模块连接。

16、第二方面，本申请实施例还提供一种一体式变流器系统，包括：

17、集中控制器；

18、上述第一方面任一项的一体式变流器装置，其中，所述一体式变流器装置的数量至少为一；

19、各所述一体式变流器装置分别与所述集中控制器连接，其中，所述集中控制器通过输入指令调整各所述一体式变流器装置的工作状态。

20、第三方面，本申请实施例还提供一种飞轮储能机，包括上述第一方面任一项的一体式变流器装置。

21、本实用新型提供的一体式变流器装置、系统及飞轮储能机的有益效果是：

22、一体式变流器装置包括：主控单元，变流器单元；所述变流器单元与交流电源连接；主控单元包括pcs控制器、ipm控制器以及上位机，pcs控制器、ipm控制器均与变流器单元连接，上位机分别与pcs控制器、ipm控制器通信连接，pcs控制器还与ipm控制器通信连接；其中，pcs控制器，ipm控制器用于通过上位机的输入指令调整变流器单元的工作状态。能够将并网变流器与飞轮储能变流器集中配置，优化结构尺寸，还可通过上位机分别配置并网变流器与飞轮储能变流器，从而优化飞轮储能系统，降低响应时间，提高功率准确性，具有广泛性。

技术特征：

1.一种一体式变流器装置，其特征在于，所述一体式变流器装置包括：

2.根据权利要求1所述的一体式变流器装置，其特征在于，所述变流器单元包括飞轮储能模块以及并网模块；

3.根据权利要求2所述的一体式变流器装置，其特征在于，所述飞轮储能模块包括ipm功率子模块以及飞轮电机；

4.根据权利要求2所述的一体式变流器装置，其特征在于，所述并网模块包括：预充电路、断电器以及pcs功率子模块；

5.根据权利要求4所述的一体式变流器装置，其特征在于，所述并网模块还包括：lcl滤波子模块，所述预充电路依次与所述lcl滤波子模块、所述pcs功率子模块连接；所述断电器与所述预充电路并联。

6.根据权利要求4所述的一体式变流器装置，其特征在于，所述预充电路包括：交流接触器以及功率电阻；所述交流接触器件依次与所述功率电阻、所述pcs功率子模块连接。

7.根据权利要求2所述的一体式变流器装置，其特征在于，所述变流器单元还包括隔离开关以及控制变压器，所述隔离开关的一端依次与所述控制变压器、所述并网模块以及所述飞轮储能模块连接；所述隔离开关的另一端与交流电源连接。

8.根据权利要求5所述的一体式变流器装置，其特征在于，所述lcl滤波子模块包括l型滤波器以及c型滤波器，所述l型滤波器与所述c型滤波器串联连接的一端与所述预充电路连接，所述l型滤波器与所述c型滤波器串联连接的另一端与所述pcs功率子模块连接。

9.一种一体式变流器系统，其特征在于，包括：

10.一种飞轮储能机，其特征在于，包括上述权利要求1至8任一项的一体式变流器装置。

技术总结本技术提供了一种一体式变流器装置、系统及飞轮储能机，涉及飞轮储能技术领域。其中，一体式变流器装置包括：主控单元，变流器单元；所述变流器单元与交流电源连接；主控单元包括PCS控制器、IPM控制器以及上位机，PCS控制器、IPM控制器均与变流器单元连接，上位机分别与PCS控制器、IPM控制器通信连接，PCS控制器还与IPM控制器通信连接；其中，PCS控制器，IPM控制器用于通过上位机的输入指令调整变流器单元的工作状态。能够将并网变流器与飞轮储能变流器集中配置，优化结构尺寸，还可通过上位机分别配置并网变流器与飞轮储能变流器，从而优化飞轮储能系统，降低响应时间，提高功率准确性，具有广泛性。技术研发人员：王团,宇文博,朱仲明,张飞库,冯哲,杜杰,孙浩翔,马洋,王灵敏受保护的技术使用者：华夏天信智能物联股份有限公司技术研发日：20231124技术公布日：2024/7/9