(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211203484.0 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 杭州铂科电子有限公司 地址 310000 浙江省杭州市滨江区浦沿街 道东冠路61 1号4幢3层301-11室 (72)发明人 尹国栋　沈国桥　 (74)专利代理 机构 北京沁优知识产权代理有限 公司 11684 专利代理师 杨敏 (51)Int.Cl. H02J 1/12(2006.01) H02J 1/00(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种光储 充一体装置及系统 (57)摘要 本发明公开了一种光储充一体装置及系统， 包括一体化机柜， 包括控制器， 第一控制单元控 制第一外接电力端口处电流处于第一电流范围 内， 以及控制第二和第三外接电力端口电压处于 第一和第二电压范围内； 第二控制单元控制光伏 电池组串运行在最大功率追踪点， 以及控制第二 和第三外接电力端口电压处于第三和第四电压 范围内； 第三控制单元控制第一外接电力端口处 电流跟踪电压运行， 以及控制第二和第三外接电 力端口的电压处于第五和第六电压范围内； 第四 控制单元控制第一变换器模块按照恒定频率、 幅 值模式运行， 使第一外接电力端口输出恒定交流 电压， 以及控制第二和第三外接电力端口的电压 分别处于第七和第八电压范围内。 本发明降低了 系统设备成本 。 权利要求书2页 说明书8页 附图6页 CN 115498621 A 2022.12.20 CN 115498621 A 1.一种光储充一体装置， 其特 征在于， 包括 一体化机柜， 所述 一体化机柜包括： 第一外接电力端口(1A)， 连接一第一变换器模块(1)； 第二外接电力端口(2B)， 连接一电流检测模块(2)； 第三外接电力 端口(3C)， 连接一第二变换器模块(3)， 所述第一变换器模块(1)、 所述电 流检测模块(2)和所述第二变换器模块(3)之间连接有直流母线， 所述第一外接电力端口 (1A)、 所述第二外接电力端口(2B)和所述第三外接电力端口(3C)均用于连接外部电源或负 载； 外部通讯端口(4D)， 连接 外部通讯设备(4)； 所述外部通讯设备(4)用于在所述第一外接电力端 口(1A)连接电池组， 所述第二外接 电力端口(2B)和所述第三外接电力端口(3C)连接其他直流电源或直流负载时生成一第一 控制指令； 以及在所述第一外接电力端口(1A)连接光伏电池组串， 所述第二外接电力端口 (2B)和所述第三外接电力端口(3C)连接其他所述直流电源或所述直流负载时生成一第二 控制指令； 以及在所述第一外接电力端口(1A)连接市电网， 所述第二外接电力端口(2B)和 所述第三外接电力端口(3C)连接所述直流电源或所述直流负载时生成一第三控制指 令； 以 及在所述第一外接电力端口(1A)连接交流负载， 所述第二外接电力端口(2B)和所述第三外 接电力端口(3 C)连接所述 直流电源或所述 直流负载时生成一第四控制指令； 控制器(5)， 分别连接所述第一变换器模块(1)、 所述电流测量与保护 模块、 所述第二变 换器模块(3)和所述外 部通讯端口(4D)， 并包括： 第一控制单元(51)， 用于根据所述第一控制指令控制所述第一变换器模块(1)按照恒 电流模式或恒功 率模式对所述电池组进 行充放电， 使 得所述第一外接电力端口(1A)处的电 流处于第一电流范围内， 以及根据所述第一控制指令控制所述第二变换器模块(3)按照恒 电压模式或恒功 率模式运行， 使 得所述第二外接电力端口(2B)的电压和所述第三外接电力 端口(3C)的电压分别处于第一电压范围内和第二电压范围内； 第二控制单元(52)， 用于根据所述第二控制指令控制所述第一变换器模块(1)对所述 光伏电池组串端口电压进行调节， 使得所述光伏电池组串运行在最大功率追踪点， 以及根 据所述第二控制指令控制所述第二变换器模块(3)按照恒电压模式或恒功率模式运行， 使 得所述第二外接电力端口(2B)的电压和所述第三外接电力端口(3C)的电压分别处于第三 电压范围内和第四电压范围内； 第三控制单元(53)， 用于根据所述第三控制指令控制所述第一变换器模块(1)切换为 AC‑DC变换器， 并使所述第一变换器模块(1)控制所述第一外接电力端口(1A)处的电流跟踪 所述第一外接电力端口(1A)处的电压相位运行， 以及根据所述第三控制指 令控制所述第二 变换器模块(3)按照恒电压模式或恒功率模式运行， 使得所述第二外接电力端口(2B)的电 压和所述第三外 接电力端口(3 C)的电压分别处于第五电压范围内和第六电压范围内； 第四控制单元(54)， 用于根据所述第四控制指令控制所述第一变换器模块(1)按照恒 定频率、 恒定 幅值模式运行， 使得所述第一外接电力端口(1A)输出频率和幅值恒定的交流 电压， 以及根据第四控制指令控制所述第二变换器模块(3)按照恒电压模式或恒功率模式 运行， 使得所述第二外接电力端口(2B)的电压和所述第三外接电力端口(3C)的电压 分别处 于第七电压范围内和第八电压范围内。 2.根据权利要求1所述的光储充一体装置， 其特 征在于： 所述外 部通讯设备(4)包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115498621 A 2信息收集单元(41)， 用于对所述市电网的实时电费价格、 各所述直流电源的实时电能 储量、 各所述直流负载的实时功耗进行信息收集； 能耗计算单元(42)， 连接所述信息收集单元(41)， 用于将所述实时电费价格、 各所述实 时电能储量及各所述 实时功耗输入预先训练完成的一能耗计算网络模型中， 得到相应的能 耗分值； 指令修正单元(43)， 连接所述能耗计算单元(42)， 用于根据所述能耗分值生成第一修 正指令、 第二修正指令、 第三修正指令和第四修正指令， 所述第一修正指令、 所述第二修正 指令、 所述第三修正指令和所述第四修正指令分别用于对所述第一控制指令、 所述第二控 制指令、 所述第三控制指 令和所述第四控制指 令进行修正， 所述第一修正指 令、 所述第二修 正指令、 所述第三修正指令和所述第四修正指令中均预先包含有所述第一外接电力端口 (1A)、 所述第二外 接电力端口(2B)、 所述第三外 接电力端口(3 C)的电力连接关系。 3.根据权利要求2所述的光储充一体装置， 其特征在于： 所述一体化机柜内部还设有温 度检测模块(6)， 连接所述控制器(5)， 所述 温度检测模块(6)分别用于检测所述第一变换器 模块(1)、 所述第二变换器模块(3)和所述一体化机柜内至少一其余位置处的实时温度， 并 分别根据所述第一变换器模块(1)、 所述第二变换器模块(3)和所述一体化机柜内至少一其 余位置处的实时温度处 理得到相应的温度环境 值； 则所述外部通讯设备(4)还包括模型优化单元(44)， 连接所述能耗计算单元(42)， 用于 根据所述温度 环境值对所述能耗计算网络模型的权重参数进 行优化调整， 直至所述能耗计 算网络模型的预测准确率高于第一 准确阈值。 4.根据权利要求1所述的光储充一体装置， 其特征在于： 所述第一变换器模块(1)包括 至少一个兼容交流输入和直 流输入的直 流输出变流器。 5.根据权利要求1所述的光储充一体装置， 其特征在于： 所述第二变换器模块(3)为隔 离型DC‑DC直流变换器或非隔离型DC ‑DC直流变换器。 6.根据权利要求1所述的光储充一体装置， 其特征在于： 所述直流电源包括所述电池 组、 所述光伏电池组串、 燃料电池或其它电能变换器的直 流输出端口。 7.根据权利要求1所述的光储充一体装置， 其特征在于： 所述直流负载包括所述电池组 的直流输入端口、 电能变换器的直 流输入端口或其它直 流供电设备。 8.根据权利要求1所述的光储充一体装置， 其特征在于： 所述一体化机柜还包括共用辅 助电源和冷却散热组件， 所述共用辅助电源电连接所述第一变换器模块(1)、 所述电流检测 模块(2)、 所述第二变换器模块(3)和所述控制器(5)， 所述共用辅助电源用于分别为所述第 一变换器模块(1)、 所述电流检测模块(2)、 所述第二变换器模块(3)和所述控制器(5)供电， 所述冷却 散热组件设置在所述第一变换器模块(1)、 所述电流检测模块(2)、 所述第二变换 器模块(3)和所述控制器(5)的之间， 用于对所述第一变换器模块(1)、 所述电流检测模块 (2)、 所述第二变换器模块(3)和所述控制器(5)进行散热。 9.一种光储充一体系统， 应用于权利要求1 ‑8所述的光储充一体装置， 其特征在于， 所 述光储充一体系统包括多个所述光储充一体装置， 多个所述光储充一体装置通过所述第二 外接电力端口(2B)互相连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115498621 A 3