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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410789451.8(22)申请日 2014.12.18H02J 3/28(2006.01)(71)申请人 北京四方继保自动化股份有限公司地址 100085 北京市海淀区上地信息产业基地四街 9 号(72)发明人 赵凤俭 赵泽民 张凌俊 刘全王立超 陈建卫 韩健 肖永玲(74)专利代理机构 北京金阙华进专利事务所( 普通合伙 ) 11224代理人 吴鸿维(54) 发明名称基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置(57) 摘要一种基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置，该装置采用了高度模块化的系统框架，将市电、柴油发电机、光伏。
2、、风电等作为输入电源，经输入模块变换后对该装置内部的储能元件充电，储能元件的能量经过输出侧变换后为负载供电。该装置的每路输入对应一个输入模块，多个输入模块采用一个集中控制单元进行统一控制 ；每路交流对应一个交流双向模块，每路直流输出对应一个直流输出模块，每个交流双向模块和直流输出模块均设有独立的控制单元 ；装置设有主控制单元，负责与输入模块集中控制单元、输出模块控制单元、储能元件管理系统、人机交互界面之间的信号沟通和控制协调。该装置具有模块化、集成度高、即插即用、免维护、操作简便、便于携带等特点。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明。
3、书8页 附图4页(10)申请公布号 CN 104505848 A(43)申请公布日 2015.04.08CN 104505848 A1/2 页21.一种基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置，其特征在于 ：所述储能电源装置采用模块化设计，对于不同性质的交直流输入电源和输出设置专用模块，即交直流输入电源的专用模块包括光伏输入模块、风电输入模块，输出的专用模块包括交流双向模块和直流输出模块。2.根据权利要求 1 所述的储能电源装置，其特征在于 ：光伏输入模块、风电输入模块的输入端分别与各自输入源直接连接，其输出侧全部并接在一起之后，直接与储能元件直流母线连接 ；交流双向模块直流端与储能元件直流。
4、母线连接，交流端可以连接市电电源或柴油发电机电源，也可连接交流负载 ；交流双向模块既可以对储能元件进行充电，也可以作为分布式逆变器向电网发电 ；直流输出模块的输入端与储能元件直流母线连接，输出端连接直流负载 ；直流输出模块本身基于定制化设计，通过调整直流输出模块内部的功率器件、高频变压器和控制策略，实现不同电压和功率的输出。3.根据权利要求 2 所述的储能电源装置，其特征在于 ：光伏输入模块包括手动开关、软启动开关组、集成直流滤波单元和升压电路单元 ；所述手动开关一端连接光伏组件，另一端连接软启动开关组 ；软启动开关组另一端依次连接集成直流滤波单元和升压电路单元 ；在集成直流滤波单元与升压电路。
5、连接处设置电流电压采样传感器 ；光伏接入模块对光伏组件进行最大功率跟踪 (MPPT) 控制和限制输出功率控制 ；多组光伏接入模块同时工作时，采用交错并联驱动控制。4.根据权利要求 2 或 3 所述的储能电源装置，其特征在于 ：交流双向模块包括直流端软启动开关组、整流逆变双向电路单元、集成交流滤波单元、工频隔离变压器、交流端软启动开关组和手动开关 ；所述直流端软启动开关组一端连接储能元件直流母线，另一端与整流逆变双向电路单元的直流端连接 ；整流逆变双向电路单元的交流端依次连接集成交流滤波单元、工频隔离变压器、交流端软启动开关组和手动开关 ；在集成交流滤波单元与工频变压器之间、交流端软启动开关组与。
6、手动开关之间均设置电流电压采样传感器 ；所述交流双向模块自动识别出交流端连接的电网和负载，根据事先设定的控制策略进行能量流向控制，完成并网、离网运行和并离网切换。5.根据权利要求 2-4 任一权利要求所述的储能电源装置，其特征在于 ：直流输出模块包括软启动开关组、隔离型全桥 DC/DC 电路单元、集成直流滤波单元和手动开关 ；所述模块的软启动开关组一端连接储能元件直流母线，另一端与隔离型全桥DC/DC 电路单元输入端连接 ；隔离型全桥 DC/DC 电路单元输出端依次连接集成直流滤波单元和手动开关 ；在隔离型全桥 DC/DC 电路单元与集成直流滤波单元连接处设置电流电压采样传感器。6.根据权利要。
7、求 2-5 任一权利要求所述的储能电源装置，其特征在于 ：所述储能电源装置控制系统采用分层逻辑架构，分为两层，分别为模块控制单元层和主控制单元层 ；模块控制层包含一个输入模块集中控制单元、若干个交流双向模块控制单元和若干个直流输出模块控制单元 ；输入模块集中控制单元负责对多个输入模块进行统一控制，每个交流双向模块控制单元负责一个交流双向模块的独立控制，每个直流输出模块控制单元负权 利 要 求 书CN 104505848 A2/2 页3责一个直流输出模块的独立控制 ；主控制单元层包含主控制单元、储能元件管理系统和人机交互界面，储能元件管理系统负责储能元件的智能监控和管理，主控制单元负责与输入模块。
8、集中控制单元、输出模块控制单元、储能元件管理系统、人机交互界面之间的信号沟通和控制协调。权 利 要 求 书CN 104505848 A1/8 页4基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置技术领域0001 本发明属于野外作业电源和户用新能源接入领域，适用于市电、柴油发电机、光伏、风电等多种分布式能源交直流混合接入，可用于仪器仪表、卫星接收机及车载等设备的野外作业电源，也可用于户用分布式光伏、风电接入系统的配套逆变电源。背景技术0002 一方面，特种行业在野外作业时，使用的仪器仪表、卫星接收机及车载等设备电源一般采用柴油发电机或蓄电池供电，供电方式单一，可靠性低 ；并且有硬件成本高、油料运输困难。
9、等问题 ；而野外丰富的太阳能和风能等分布式能源却没有得到就地利用。另一方面，目前的户用光伏和风电新能源发电接入系统受到分布式能源间歇性、不稳定、不可控特点的限制，需要采用储能技术来平抑波动、削峰填谷，使其特性趋于可控。对以上两方面需求统一考虑解决办法 ：设置储能元件及配套管理系统作为能量汇集点，光伏、风电等分布式能源经过变换后在直流环节汇集，再经DC/AC逆变为交流输出，或经DC/DC斩波变换为直流输出。采用此种办法，即实现多种分布式能源交直流混合接入，也实现对分布式能源的波动抑制 ；同时，可以降低系统的复杂度和硬件成本，亦能使系统协调控制相对简单，提高系统可靠性。发明内容0003 为克服现有。
10、技术中的不足，本发明提出了一种采用模块化框架、基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置，用于实现野外作业电源的多种能源混合充电，也可用于平抑户用分布式新能源发电接入系统的波动性。0004 基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置以储能元件为基础，根据实际应用需要，灵活选择模块组合 ；基于所选择的模块进行市电充电、柴油发电机充电、光伏充电、风电充电以及多种方式组合充电的方式，实现分布式能源的混合接入 ；也可以实现交流输出、直流输出以及多种组合输出 ；并网情况下，发挥平抑新能源发电系统波动性的作用。0005 本发明的具体实现方案如下 ：0006 一种基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置，。
11、其特征在于 ：0007 所述储能电源装置采用模块化设计，对于不同性质的交直流输入电源和输出设置专用模块，即交直流输入电源的专用模块包括光伏输入模块、风电输入模块，输出的专用模块包括交流双向模块和直流输出模块。0008 光伏输入模块、风电输入模块的输入端分别与各自输入源直接连接，其输出侧全部并接在一起之后，直接与储能元件直流母线连接 ；储能元件本身带有储能元件管理系统；0009 交流双向模块直流端与储能元件直流母线连接，交流端可以连接市电电源或柴油发电机电源，也可连接交流负载 ；交流双向模块既可以对储能元件进行充电，也可以作为分布式逆变器向电网发电 ；说 明 书CN 104505848 A2/8。
12、 页50010 直流输出模块的输入端与储能元件直流母线连接，输出端连接直流负载 ；直流输出模块本身基于定制化设计，通过调整直流输出模块内部的功率器件、高频变压器和控制策略，实现不同电压和功率的输出。0011 所述的基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置每路输入对应一个输入模块，多个输入模块采用一个集中控制单元进行统一控制 ；每路交流对应一个交流双向模块，每路直流输出对应一个直流输出模块，交流双向模块和直流输出模块均设有独立的控制单元 ；装置设有主控制单元，负责与输入模块集中控制单元、输出模块控制单元、储能元件管理系统、人机交互界面之间的信号沟通和控制协调。0012 所述的基于分布式能源交直。
13、流混合接入的储能电源装置的控制系统采用分层逻辑架构，分为两层，分别为模块控制单元层和主控制单元层 ；模块控制层包含一个输入模块集中控制单元、若干个交流双向模块控制单元和若干个直流输出模块控制单元 ；输入模块集中控制单元负责对多个输入模块进行统一控制，每个交流双向模块控制单元负责一个交流双向模块的独立控制，每个直流输出模块控制单元负责一个直流输出模块的独立控制 ；储能元件管理系统负责储能元件的智能监控和管理 ；主控制单元层包含主控制单元、储能元件管理系统和人机交互界面。0013 输入模块的基本控制逻辑和算法均在输入模块集中控制单元中实现 ；输入模块集中控制单元以分组的方式，为每一个输入模块设置一。
14、组独立接口，每组独立接口包括输入端信号采集接口、开关控制及状态反馈接口、输入模块驱动与保护接口 ；输入模块集中控制单元设置专门的储能元件直流母线信号采样接口 ；输入模块集中控制单元根据各输入模块信号、直流母线信号和主控制单元传来的储能元件管理系统信号，对储能元件进行统一的充电控制 ；根据主控制单元传来的储能元件管理系统信号要求，为储能元件提供恒流和恒压两种充电模式，两种模式下分别采用电流闭环控制和电压外环、电流内环的双环控制策略 ；输入模块集中控制单元与主控制单元之间设有信号交互通道。0014 光伏输入模块包括手动开关、软启动开关组、集成直流滤波单元和升压电路单元 ；所述模块的手动开关一端连接。
15、光伏组件，另一端连接软启动开关组 ；软启动开关组另一端依次连接集成直流滤波单元和升压电路单元 ；在集成直流滤波单元与升压电路连接处设置电流电压采样传感器 ；光伏接入模块对光伏组件进行最大功率跟踪 (MPPT) 控制和限制输出功率控制 ；多组光伏接入模块同时工作时，采用交错并联驱动控制 ；0015 交流双向模块的基本控制逻辑和算法均在交流双向模块控制单元中实现 ；交流双向模块控制单元设置交流端信号采集接口、开关控制及状态反馈接口、双向模块驱动与保护接口 ；交流双向模块控制单元与主控制单元之间设有信号交互通道 ；交流双向模块控制单元从主控制单元获得直流母线信号、储能元件管理系统信号，结合自身收集到。
16、的输出采样信号进行输出控制 ；根据主控制单元传来的储能元件管理系统信号要求，为储能元件提供恒流和恒压两种充放电模式，两种模式下分别采用电流闭环控制和电压外环、电流内环的双环控制策略 ；0016 交流双向模块包括直流端软启动开关组、整流逆变双向电路单元、集成交流滤波单元、工频隔离变压器、交流端软启动开关组和手动开关 ；所述模块的直流端软启动开关组一端连接储能元件直流母线，另一端与整流逆变双向电路单元的直流端连接 ；整流逆变双向电路单元的交流端依次连接集成交流滤波单元、工频隔离变压器、交流端软启动开关组说 明 书CN 104505848 A3/8 页6和手动开关 ；在集成交流滤波单元与工频变压器之。
17、间、交流端软启动开关组与手动开关之间均设置电流电压采样传感器 ；所述模块自动识别出交流端连接的电网和负载，根据事先设定的控制策略进行能量流向控制，完成并网、离网运行和并离网切换 ；0017 多个相同容量交流双向模块可设置为并列同步运行 ；交流双向模块交流侧直接并联在一起，再与同一交流电源或交流负载连接，通过多个交流双向模块控制单元的协调同步控制，实现并列同步运行 ；0018 多个相同容量或不同容量的交流双向模块可设置为分列异步运行 ；分列异步运行的交流双向模块交流端分别与各自的交流电源或交流负载连接，在各自交流双向模块控制单元的独立控制下，按照预先设定的控制策略进行整流状态或逆变状态运行 ；0。
18、019 直流输出模块的基本控制逻辑和算法均在直流输出模块控制单元中实现 ；直流输出模块控制单元设置输出端信号采集接口、开关控制及状态反馈接口、输出模块驱动与保护接口 ；直流输出模块控制单元需要从主控制单元获得直流母线信号、储能元件管理系统信号，结合自身收集到的输出采样信号进行输出控制 ；直流输出模块只设置恒压工作模式，采用电压外环、电流内环的双环控制策略 ；0020 直流输出模块包括软启动开关组、隔离型全桥 DC/DC 电路单元、集成直流滤波单元和手动开关 ；所述模块的软启动开关组一端连接储能元件直流母线，另一端与隔离型全桥 DC/DC 电路单元输入端连接 ；隔离型全桥 DC/DC 电路单元输。
19、出端依次连接集成直流滤波单元和手动开关 ；在隔离型全桥 DC/DC 电路单元与集成直流滤波单元连接处设置电流电压采样传感器 ；针对不同的输出电压和电流容量，定制化设计模块内部的功率器件、高频变压器和控制策略等 ；0021 操作人员可通过人机交互界面对装置的协调控制策略进行设定和调整 ；对储能元件的充放电模式受储能元件管理系统信号限制 ；全自动运行状态下，装置主控制单元根据预先的控制策略设定和实际工况，灵活控制输入模块、双向模块的输入功率最大化、输入功率限制、输入功率切除等控制 ；0022 装置主控制单元从模块控制单元层的模块控制单元获取装置各输入、输出的采样信息，用于故障判断和装置自身保护 ；。
20、判断为外部故障时将跳开对应模块的开关 ；在自身保护功能当中，对于直接造成装置永久性损坏的情况，直接保护闭锁并对外发出故障信号 ；对于不会造成装置永久性损坏的情况，只发故障信号不停机 ；0023 光伏输入模块中的升压电路单元、风电输入模块中的升压电路单元、交流双向模块中的整流逆变双向电路单元、直流输出模块中的隔离型全桥 DC/DC 电路单元均集成了绝缘栅双极型晶体管 IGBT 或金属氧化层半导体场效晶体管 MOSFET、配套适配电路、驱动信号处理电路、自身保护电路等，作为独立的功能电路单元接收控制系统的驱动及控制指令，同时将功能电路单元中的器件状态参数反馈给控制系统 ；0024 集成直流滤波单元。
21、和集成交流滤波单元中，根据不同的电压等级和电流容量，定制单级或多级差模、共模滤波电路，作为独立的无源滤波功能单元进行 EMI 抑制。0025 本申请公开的基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置装置具有模块化、集成度高、即插即用、免维护、操作简便、便于携带等特点，可用于仪器仪表、卫星接收机及车载等设备的野外作业电源，也可用于户用分布式光伏、风电接入系统的配套逆变电源。说 明 书CN 104505848 A4/8 页7附图说明0026 图 1 装置内部模块连接示意图 ；0027 图 2 装置控制系统功能划分示意图 ；0028 图 3 光伏输入模块主电路拓扑示意图 ；0029 图 4 风电输入模。
22、块主电路拓扑示意图 ；0030 图 5 交流双向模块主电路拓扑示意图 ；0031 图 6 直流输出模块主电路拓扑示意图 ；0032 图 7 典型实施例 1 内部模块连接示意图 ；0033 图 8 典型实施例 2 内部模块连接示意图。具体实施方式0034 下面根据说明书附图并结合具体实施例对本发明进一步详细描述。0035 实施例的基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置实施目的为实现分布式能源的交直流混合接入，作为野外作业电源或户用新能源接入电源。0036 具体如图 1 所示，为基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置内部模块连接示意图 ；装置可以根据实际需要选择模块种类和数量，光伏输入模块。
23、输入端直接与对应的光伏组件连接，风电输入模块输入端直接与风机定子连接，交流双向模块交流端与交流电源或交流负载连接，直流输出模块输出端与直流负载连接 ；光伏输入模块和风电输入模块的输出端全部并接之后，与交流双向模块直流端、直流输出模块输入端一起与储能元件直流母线连接 ；储能元件本身带有储能元件管理系统，负责储能元件的智能监控和管理。0037 具体如图 2 所示，为基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置控制系统功能划分示意图 ；控制系统采用分层逻辑架构，分为两层，分别为模块控制单元层和主控制单元层 ；模块控制层包含一个输入模块集中控制单元、若干个交流双向模块控制单元和若干个直流输出模块控制单元。
24、 ；输入模块集中控制单元负责对多个输入模块进行统一控制，每个交流双向模块控制单元负责一个交流双向模块的独立控制，每个直流输出模块控制单元负责一个直流输出模块的独立控制 ；储能元件管理系统负责储能元件的智能监控和管理主控制单元层包含主控制单元、储能元件管理系统和人机交互界面。0038 输入模块的基本控制逻辑和算法均在输入模块集中控制单元中实现 ；输入模块集中控制单元以分组的方式，为每一个输入模块设置一组独立接口，每组独立接口包括输入端信号采集接口、开关控制及状态反馈接口、输入模块驱动与保护接口。所述的输入端信号采集接口与输入模块中的电压电流传感器连接，作为接收输入模块中电压电流采样信号通道 ；开。
25、关控制及状态反馈接口与输入模块中的软启动开关组连接，作为发出开关分合闸控制信号、接收开关分合闸状态反馈信号通道 ；输入模块驱动与保护接口与输入模块中的升压电路单元连接，作为发出各 IGBT 或 mosfet 的驱动信号通道，作为接收各 IGBT 或 mosfet过压、过流、过温、驱动故障等信号通道。输入模块集中控制单元设置专门的储能元件直流母线信号采样接口 ；输入模块集中控制单元根据各输入模块信号、直流母线信号和主控制单元传来的储能元件管理系统信号，对储能元件进行统一的充电控制。0039 交流双向模块的基本控制逻辑和算法均在交流双向模块控制单元中实现 ；交流双向模块控制单元设置交流端信号采集接。
26、口、开关控制及状态反馈接口、双向模块驱动与保说 明 书CN 104505848 A5/8 页8护接口。所述的交流端信号采集接口与交流双向模块中的电压电流传感器连接，作为接收交流双向模块中电压电流采样信号通道 ；开关控制及状态反馈接口与交流双向模块中的软启动开关组连接，作为发出开关分合闸控制信号、接收开关分合闸状态反馈信号通道 ；双向模块驱动与保护接口与交流双向模块中的整流逆变双向电路单元连接，作为发出各 IGBT或 mosfet 的驱动信号通道，作为各 IGBT 或 mosfet 过压、过流、过温、驱动故障等信号通道。直流输出模块的基本控制逻辑和算法均在直流输出模块控制单元中实现 ；直流输出模。
27、块控制单元设置输出端信号采集接口、开关控制及状态反馈接口、输出模块驱动与保护接口。所述的输出端信号采集接口与直流输出模块中的电压电流传感器连接，作为接收直流输出模块中电压电流采样信号通道 ；开关控制及状态反馈接口与直流输出模块中的软启动开关组连接，作为发出开关分合闸控制信号、接收开关分合闸状态反馈信号通道 ；直流输出模块驱动与保护接口与直流输出模块中的隔离型全桥 DC/DC 电路单元连接，作为发出各 IGBT 或mosfet 的驱动信号通道，作为各 IGBT 或 mosfet 过压、过流、过温、驱动故障等信号通道。0040 操作人员可通过人机交互界面对装置的协调控制策略进行设定和调整 ；对储能。
28、元件的充放电模式受储能元件管理系统信号限制 ；全自动运行状态下，装置主控制单元根据预先的控制策略设定和实际工况，灵活控制输入模块、双向模块的输入功率最大化、输入功率限制、输入功率切除等控制。0041 装置主控制单元从模块控制单元层的模块控制单元获取各模块中装置的输入、输出采样信息，用于故障判断和装置自身保护 ；判断为外部故障时将跳开对应模块的开关 ；在自身保护功能当中，对于直接造成装置永久性损坏的情况，直接保护闭锁并对外发出故障信号 ；对于不会造成装置永久性损坏的情况，只发故障信号不停机。0042 具体如图 3 所示，为光伏输入模块主电路拓扑示意图 ；光伏输入模块包括手动开关 SW11、软启动。
29、开关组 K11、集成直流滤波单元 EMI 11 和升压电路单元 IGBT11 ；所述模块的手动开关SW11一端连接光伏组件，另一端连接软启动开关组K11 ；K11另一端连接集成直流滤波单元 EMI 11 ；EMI 11 另一端连接升压电路单元 IGBT11 输入端 ；IGBT11 输出为该模块的输出端 ；在 EMI 11 与 IGBT11 连接处设置电流电压采样传感器 CPT11。升压电路单元IGBT11 中集成了绝缘栅双极型晶体管 IGBT 或金属氧化层半导体场效晶体管 MOSFET、配套适配电路、驱动信号处理电路、自身保护电路等，作为独立的功能电路单元 ；直流集成滤波器 EMI 11 根据。
30、具体电压等级和电流容量，集成定制化设计的单级或多级差模、共模滤波电路，作为独立的无源滤波功能单元。0043 多组光伏接入模块同时工作时，采用交错并联驱动控制。0044 光伏接入模块对光伏组件进行最大功率跟踪 (MPPT) 控制和限制输出功率控制。0045 根据控制系统的控制策略设定，为储能元件提供恒流和恒压充电模式，两种模式下分别采用电流闭环控制和电压外环、电流内环的双环控制策略。0046 具体如图 4 所示，为风电输入模块主电路拓扑示意图 ；风电输入模块包括手动开关 SW21、不控直流桥 D21、软启动开关组 K21、集成直流滤波单元 EMI21 和升压电路单元IGBT21 ；所述模块的手动。
31、开关SW21一端连接光伏组件，另一端连接不控整流器D21交流端 ；D21直流端连接软启动开关组K21 ；K21另一端连接集成直流滤波单元EMI21 ；EMI21另一端与升压电路单元IGBT21输入端连接 ；IGBT21输出作为该模块的输出端 ；在EMI21与IGBT21连接处设置电流电压采样传感器CPT21。风电输入模块中的升压电路单元IGBT21中集成了说 明 书CN 104505848 A6/8 页9绝缘栅双极型晶体管 IGBT 或金属氧化层半导体场效晶体管 MOSFET、配套适配电路、驱动信号处理电路、自身保护电路等，作为独立的功能电路单元 ；直流集成滤波器 EMI21 根据具体电压等级。
32、和电流容量，集成定制化设计的单级或多级差模、共模滤波电路，作为独立的无源滤波功能单元。0047 根据控制系统的控制策略设定，为储能元件提供恒流和恒压充电模式，两种模式下分别采用电流闭环控制和电压外环、电流内环的双环控制策略。0048 具体如图 5 所示，为交流双向模块主电路拓扑示意图 ；交流双向模块包括直流软启动开关组 K31、整流逆变双向电路单元 IGBT31、集成交流滤波单元 EMI31、工频隔离变压器T31、交流端软启动开关组K32和手动开关SW31 ；所述模块的软启动开关组K31一端连接储能元件直流母线，另一端与整流逆变双向电路单元 IGBT31 的直流端连接 ；IGBT31 的交流端。
33、连接集成交流滤波单元 EMI31 ；MEI31 另一端连接工频隔离变压器 T31 原边 ；T31 副边连接交流端软启动开关组 K32 ；K32 另一端连接手动开关 SW31 ；SW31 另一端作为该模块的输出端 ；在EMI31与T31连接处设置CPT31电流电压采样传感器 ；在K32与SW31连接处设置电流电压采样传感器CPT32。整流逆变双向电路单元IGBT31集成了绝缘栅双极型晶体管IGBT或金属氧化层半导体场效晶体管 MOSFET、配套适配电路、驱动信号处理电路、自身保护电路等，作为独立的功能电路单元 ；集成交流滤波器 EMI31 根据具体电压等级和电流容量，集成定制化设计的单级或多级差。
34、模、共模滤波电路，作为独立的无源滤波功能单元。0049 交流双向模块自动识别出交流端连接的电网和负载，根据事先设定的控制策略进行能量流向控制 ；0050 根据控制系统的控制策略设定，为储能元件提供恒流和恒压充放电模式，两种模式下分别采用电流闭环控制和电压外环、电流内环的双环控制策略 ；0051 多个相同容量交流双向模块可设置为并列同步运行 ；交流双向模块交流侧直接并联在一起，再与同一交流电源或交流负载连接，通过多个交流双向模块控制单元的协调同步控制，实现并列同步运行 ；多个相同容量或不同容量的交流双向模块可设置为分列异步运行 ；分列异步运行的交流双向模块交流端分别与各自的交流电源或交流负载连接。
35、，在各自交流双向模块控制单元的独立控制下，按照预先设定的控制策略进行整流状态或逆变状态运行 ；0052 具体如图 6 所示，为直流输出模块主电路拓扑示意图；直流输出模块包括软启动开关组 K41、隔离型全桥 DC/DC 电路单元 IGBT41、集成直流滤波单元 EMI41 和手动开关SW41 ；所述模块的软启动开关组 K41 一端连接储能元件直流母线，另一端与隔离型全桥 DC/DC 电路单元 IGBT41 输入端连接 ；IGBT41 输出端连接集成直流滤波单元 EMI41 ；EMI41 另一端连接手动开关 SW41 ；SW41 的另一端作为该模块的输出端 ；在 IGBT41 与 EMI41 连接。
36、处设置电流电压采样传感器 CPT41。隔离型全桥 DC/DC 电路单元 IGBT41 集成了高频隔离变压器、绝缘栅双极型晶体管 IGBT 或金属氧化层半导体场效晶体管 MOSFET、配套适配电路、驱动信号处理电路、自身保护电路等，作为独立的功能电路单元 ；隔离型全桥 DC/DC 电路单元IGBT41 中的采用高频隔离变压器，变压器铁芯选用铁氧体、金属磁粉芯等材料 ；集成交流滤波器 EMI41 根据具体电压等级和电流容量，集成定制化设计的单级或多级差模、共模滤波电路，作为独立的无源滤波功能单元 ；针对不同的输出电压和输出容量，需要定制模块内部的功率器件、高频变压器和控制策略等 ；说 明 书CN 。
37、104505848 A7/8 页100053 根据控制系统的控制策略设定，直流输出模块只设置恒压工作模式，采用电压外环、电流内环的双环控制策略 ；0054 综上所述，实施例的基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置的具体应用实现流程如下 ：0055 1、根据实际情况下选择模块种类和数量。0056 2、将各模块对应的输入、输出接口与相应的分布式电源或负载连接，连接主电路线路、0057 二次线路。0058 3、将各模块控制接口与控制器对应接口连接。0059 4、在控制界面输入对应控制策略，闭合各模块手动开关。0060 5、启动自检 ；如有故障信号返回，排除故障或屏蔽相应模块后再次启动自检 ；如果。
38、无故障信号返回，启动全自动运行模式，系统正常运行。0061 实施例的基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置典型应用如下 ：0062 实施例典型应用 1 ：0063 光伏、风电、柴油发电机交直流混合接入，作为野外电源。0064 具体内部模块电气连接如图 7 所示。采用三个光伏输入模块、三个风电输入模块、一个交流双向模块作为装置的输入电源 ；采用一个交流双向模块、两个直流输出模块作为输出为负载供电。0065 实施例典型应用 2 ：0066 光伏、风电、市电交直流混合接入，作为户用新能源接入系统。0067 具体内部模块连接如图 8 所示。采用三个光伏输入模块、三个风电输入模块作为装置的分布式能源。
39、输入电源 ；采用一个交流双向模块作为装置与市电的连接接口。0068 以上实施例典型应用中的基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置设置了故障保护，具体如下 ：0069 1、装置硬件保护包括各模块总电路单元的IGBT或MOSFET故障保护和开关故障保护，当装置检测到故障后，封锁对应模块的驱动脉冲、跳对应模块开关，发出声光报警信号，在人机交互界面上显示故障信息，非故障模块正常运行。0070 2、装置软件保护包括交直流过压保护、交直流过流保护、过温保护、采样器件故障保护、预充电保护、装置内模块通讯故障 ；软件保护动作定值人工或装置自适应设置，当装置检测到故障后，封锁对应模块驱动脉冲、跳对应模块开关。
40、，发出声光报警信号，在人机交互界面上显示故障信息，非故障模块正常运行。0071 以上实施例典型应用中的基于分布式能源交直流混合接入的储能电源装置在运行过程当中会有出现四种工作模式，具体如下 ：0072 1、自检模式，手动开关闭合、控制策略预设完成、装置启动，装置控制系统会进行上电自检 ；若系统状态正常，则在人机交互界面上显示是否启动，等待下一步操作 ；若存在装置系统故障，在人机交互界面显示故障信息，禁止启动，等待人工故障排除 ；若发现具体模块故障，在人机交互界面上将故障模块屏蔽，或人工排除模块故障后再次启动自检。0073 2、运行模式，为装置上电后，系统自检正常，装置进入全自动运行模式。0074 3、故障模式，为装置上电后，系统自检不通过，或运行过程中出现硬件故障或软件说 明 书CN 104505848 A。