[实用新型]一种具有多输入端的直流能源路由器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有多输入端的直流能源路由器。

背景技术

现有的直流微电网由直流微电源、储能装置、负荷等构成，直流微电源包括风电、太阳能、燃料电池等分布式能源，类型较多，且具有间歇性、随机性的特点，输出电压存在不稳定、电压水平不一致的问题，各直流能源不能直接汇集，无法对各直流能源实行统一调配控制。目前普遍的解决方案是各分布式能源通过电力电子变换装置电压进行DC/DC变换连接到直流母线，直流母线再通过电力电子变换装置为不同电压等级的交直流负载提供电能，所述微电源输出电压和功率由各独立微电源控制器调节。

目前已有最相近似的方案是公开号为CN105932779A的专利中提到了一种微电网的能量路由器，其包括直流母线、发电设备可控开关组、并网转换模块和电力控制系统等。分布式发电设备、用电负载、电网直接与路由器连接，所述路由器集成度高，可满足特定需求，但同时存在输入接口不统一、可移植性差、不利于扩展的问题，难以适应微电网灵活控制的要求。

现有技术虽可解决多种分布式能源的接入问题，但同时存在控制不够灵活，不能提供统一的接口，可移植性、可扩展性较差，无法对微网电力潮流分布进行动态控制的问题。

因此，有必要设计一种具有多输入端的直流能源路由器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有多输入端的直流能源路由器，该具有多输入端的直流能源路由器易于实施，具有多条切换通道，切换灵活。

实用新型的技术解决方案如下：

一种具有多输入端的直流能源路由器，包括至少一个路由器组；每一个路由器组包括n个路由器单元；n≥2，n为自然数；

每一个路由器单元包括主电路；路由器组中设有驱动电路和控制电路；

主电路包括输入端口、降压式变换电路(BUCK电路)和输出端口；

所述的输入端口用于连接外部的直流微电源；

所述的输出端口用于连接外部的直流母线；

降压式变换电路由驱动电路驱动，降压式变换电路受控于控制电路。

控制器为1个或n个；n≥2；n为自然数；

(1)控制器为1个时，该控制器控制所有的路由器单元；

(2)控制器为n个时，n控制器分别对应控制n个路由器单元。

驱动器为1个或n个；

(1)驱动器为1个时，该驱动器控制所有的路由器单元；

(2)控制器为n个时，n个驱动器分别对应驱动n个路由器单元。

每一个路由器单元还包括用于采集反馈电压或电流信号的数据采集电路；数据采集电路与控制模块相连。数据采集电路包括第一电压检测电路、第二电压检测电路和电流反馈电路；

第一电压检测电路和第二电压检测电路分别用于检测输入端口与输出端口的电压，电流反馈电路用于检测输出端口的输出电流。

控制器与外部的现场总线连接，用于通过现场总线获取控制信号以及上传采集的数据。现场总线为CAN总线或其他总线。

直流微电源为风电发电模块、太阳能发电模块、燃料电池、热力发电模块、飞轮发电模块、压缩空气发电模块中的至少一种。

所述的控制模块包括数据采集控制器、继电保护控制器和通信控制器；数据采集控制器和继电保护控制器均与驱动电路相连；数据采集控制器与继电保护控制器通信连接；数据采集控制器与通信控制器通信连接；通信控制器与继电保护控制器通信连接。

所述的通信控制器为ARM控制器；

ARM控制器具有用于连接CAN总线的CAN总线接口。

所述的数据采集控制器为DSP。

路由器组中设有防雷装置。

输出端口处还设有状态监测模块(用于检测该路由器的输出状态，即是否有电压输出等)。

状态监测模块具有用于输出状态信号的CAN总线接口、RS485接口或MODUSB总线接口。具体的，状态监测模块通过RS485接口或MODUSB总线与上位机通信，或通过CAN总线接口与外部主机通信。

另外：数据采集控制器还连接有用于本地控制的人机接口(如键盘，鼠标，触摸屏，触摸板，显示屏等)。

驱动电路通过IGBT驱动模块与IGBT的控制端连接。

IGBT驱动模块采用M57959器件。另外：

(I)基于这种直流能源路由器的微电网系统如下：

一种微电网系统，包括系统监控器(即能源管理平台)、直流能源路由器、蓄电池模块和变流模块；