一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于分布式新能源電力【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置。針對現(xiàn)有技術(shù)的蓄能控制系統(tǒng)的雙向單一充放電母線及連接端產(chǎn)生的缺陷，通過本發(fā)明的一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置，通過在充電母線、放電母線分別設(shè)置防逆流二極管電路A、防逆流二極管電路B，實現(xiàn)充電母線、放電母線單向?qū)?，使得現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)雙向單路徑的充放電母線擴展成為單方向雙電力路徑。同時將蓄電池分成兩組以上，由裝置控制器通過電控開關(guān)A、電控開關(guān)B使進入充電模式進程的蓄電池組在充電過程沒有完成時，始終接于電母線上；使進入放電模式進程的蓄電池組在放電過程中始終接于放電母線上，從而使蓄電池受控并可執(zhí)行完成充電及放電的全過程，大大改善蓄電池的工作流程，提高蓄電池的壽命，使蓄電池健康工作和運行。
【專利說明】一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于分布式新能源電力【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]近年來，光電、風(fēng)電等分布式新能源電力得到各國政府的大力支持，其應(yīng)用越來越加廣泛、規(guī)模也越來越大。但是，由于新能源的光電、風(fēng)電由于是間歇式電力，發(fā)電供電不穩(wěn)定；在應(yīng)用中不論是并網(wǎng)供電，還是離網(wǎng)供電均希望其能夠穩(wěn)定供電，目前主要的技術(shù)方式是通過蓄電互補達到穩(wěn)定供電及改善供電質(zhì)量的目的。為此，現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的光電、風(fēng)電等分布式新能源電力系統(tǒng)主要采用兩種方式，其一是采用蓄能逆變器裝置，使用蓄能逆變器裝置控制蓄電池的充電放電與光電、風(fēng)電互補，再共同由逆變電路轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電供給用戶負(fù)載或電網(wǎng)，滿足用戶用電需要，如圖1所示；其二是在分布式新能源電力系統(tǒng)中由新能源電力直流控制器與蓄電池充電放電控制器及逆變器組合構(gòu)成，新能源電力直流控制器與蓄電池充電放電控制器通過直流端并聯(lián)接入逆變器的直流輸入端，由蓄電池的補電方式為逆變器提供穩(wěn)定的直流新能源電力，并由逆變電器轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電供給用戶負(fù)載或電網(wǎng)，如圖2所示。
[0005]由圖1和圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)兩種系統(tǒng)方式不論是離網(wǎng)型逆變器還是并網(wǎng)型蓄能逆變器，不論是采用單組蓄電池組還是采用多組蓄電池組，其實現(xiàn)方式均采用蓄電池組共接在逆變器的一個公共充放電母線端上，通過雙向單一充放電母線及連接端進行充電和放電管理和控制。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)通過新能源電力直流控制器與蓄電池充電放電控制器通過直流端并聯(lián)接入逆變器的直流輸入端或通過蓄能逆變器裝置控制蓄電池的充電放電與光電、風(fēng)電互補，雖然可以實現(xiàn)光電、風(fēng)電與蓄電互補，但由于蓄電池組連接在充放電共用的雙方單一路徑母線及端子上，蓄電池的充電與放電均由發(fā)電、供電的變化所決定，其系統(tǒng)配置的充放電管理控制電路不能正常發(fā)揮作用，造成蓄電池隨機進行充電或放電，無規(guī)律且不能受控，使得蓄電池不能按要求進行完整的充電及放電過程。
眾所周知常用的蓄電池如鉛酸免維護蓄電池，鋰電蓄電池等其壽命與充放電次數(shù)及充放電質(zhì)量和嚴(yán)格的充放電控制過程緊密相關(guān)。因此現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的蓄能逆變器對蓄電池不能完成充電、放電過程的真正管控，嚴(yán)重影響了蓄電池效能及壽命。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，必須改變蓄電池組連接在充放電共用的雙方單一路徑母線及端子上，蓄電池的充電與放電均由發(fā)電、供電的變化所決定的系統(tǒng)缺陷，使新能源電力系統(tǒng)能夠?qū)π铍姵赝瓿沙潆姟⒎烹娺^程的真正管控，提高蓄電池效能及壽命。本發(fā)明提出一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置，包括:系統(tǒng)充放電接入端(I)、防逆流二極管電路A (2a)、防逆流二極管電路B (2b)、電控開關(guān)A (3a)、電控開關(guān)B (3b)、通信接口電路(4)、裝置控制器(5)、蓄電池監(jiān)測電路A (6a)、蓄電池監(jiān)測電路B (6b)、蓄電池組連接端A(7a)、蓄電池組連接端B(7b)、通信端口 (8)、充電母線(9)、放電母線(10)、控制總線(11)組成；其特征是:
[0009]系統(tǒng)充放電接入端⑴通過充電母線(9)及防逆流二極管電路A(2a)，連接電控開關(guān)A (3a)由電控開關(guān)A (3a)連接蓄電池監(jiān)測電路A (6a)及蓄電池組連接端A (7a)，構(gòu)成單路徑單方向蓄電池充電路徑；
[0010]系統(tǒng)充放電接入端⑴通過放電母線(10)及防逆流二極管電路B (2b)，連接電控開關(guān)B (3b)由電控開關(guān)B (3b)連接蓄電池監(jiān)測電路B (6b)及蓄電池組連接端B (7b)，構(gòu)成單路徑單方向蓄電池放電路徑；
[0011]裝置控制器(5)連接通信接口電路⑷并通過控制總線(11)分別連接電控開關(guān)A (3a)、電控開關(guān)B (3b)以及蓄電池監(jiān)測電路A (6a)、蓄電池監(jiān)測電路B (6b)，構(gòu)成監(jiān)測與控制鏈路；
[0012]一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置，其構(gòu)成與控制的方法特征為:設(shè)置多個蓄電池組接入端口，即:端口數(shù)量> 2 ;每個端口分別通過電控開關(guān)A(3a)、電控開關(guān)B (3b)由裝置控制器(5)通過蓄電池監(jiān)測電路A(6a)、蓄電池監(jiān)測電路B (6b)實時監(jiān)測蓄電池組連接端A (7a)、蓄電池組連接端B (7b)上連接的蓄電池組狀態(tài)信號，并且與預(yù)存在裝置控制器(5)中的蓄電池充放電控制參數(shù)進行比對或通過通信接口電路(4)及通信端口(8)與上位控制系統(tǒng)連接和通信，使蓄電池組根據(jù)其充放電狀態(tài)和能力通過電控開關(guān)A(3a)、電控開關(guān)B(3b)連接分別接有防逆流二極管電路A(2a)、防逆流二極管電路B(2b)的實現(xiàn)充電和放電單方向?qū)ǖ某潆娔妇€(9)、放電母線(10)上；裝置控制器(5)通過蓄電池監(jiān)測電路八出&)、蓄電池監(jiān)測電路W6b)實時監(jiān)測蓄電池的電信號，使得進入充電狀態(tài)的蓄電池組在充電過程沒有完成時，始終連接在充電母線(9)上；進入放電狀態(tài)的蓄電池組在放電過程中始終連接在放電母線(10)上；并且系統(tǒng)管理人員可以通過通信端口(8)及通信接口電路(4)變更裝置控制器(5)中預(yù)置的充放電控制參數(shù)。
[0013]本技術(shù)方案通過分別接有防逆流二極管電路A (2a)、防逆流二極管電路B (2b)的實現(xiàn)充電和放電單方向?qū)ǖ某潆娔妇€(9)、放電母線(10)，實現(xiàn)充電和放電單方向?qū)?，從而確保蓄電池組受控完成充電及發(fā)電過程。
[0014]一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置，分別設(shè)置充電和放電單方向?qū)ǖ某潆娔妇€(9)、放電母線(10)并由防逆流二極管電路A (2a)及防逆流二極管電路B (2b)實現(xiàn)充電、放電電力線單向?qū)?，形成單方向雙電力路徑。使進入充電模式進程的蓄電池組在充電過程沒有完成時，始終處于充電母線端；使進入放電模式進程的蓄電池組在放電過程中始終處于放電母線端，從而使蓄電池受控并可執(zhí)行完成充電及放電的全過程，大大改善蓄電池的工作流程，提高蓄電池的壽命，使蓄電池健康工作和運行。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的儲能逆變器方式的系統(tǒng)原理示意框圖；
[0017]圖2為現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的新能源電力控制器、蓄電池充放電控制器及逆變器組合集成方式的系統(tǒng)原理示意框圖；
[0018]圖3為本發(fā)明技術(shù)實現(xiàn)的一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置原理示意框圖；
[0019]圖4為本發(fā)明技術(shù)裝置與現(xiàn)有技術(shù)的儲能逆變器集成系統(tǒng)的原理示意框圖；
[0020]圖5為本發(fā)明技術(shù)裝置與現(xiàn)有技術(shù)的新能源電力控制器、蓄電池充放電控制器及逆變器組合集成系統(tǒng)的原理示意框圖。
[0021]【具體實施方式】
[0022]作為實施例子，結(jié)合附圖對一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置給予說明，但是，本發(fā)明的技術(shù)與方案不限于本實施例子給出的內(nèi)容。
[0023]附圖3給出了一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置原理示意框圖。如圖3所示，一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置，包括:系統(tǒng)充放電接入端(I)、防逆流二極管電路A (2a)、防逆流二極管電路B (2b)、電控開關(guān)A (3a)、電控開關(guān)B (3b)、通信接口電路(4)、裝置控制器(5)、蓄電池監(jiān)測電路A(6a)、蓄電池監(jiān)測電路B(6b)、蓄電池組連接端A(7a)、蓄電池組連接端B(7b)、通信端口 (8)、充電母線(9)、放電母線(10)、控制總線(11)組成；其特征是:
[0024]系統(tǒng)充放電接入端⑴通過充電母線(9)及防逆流二極管電路A(2a)，連接電控開關(guān)A (3a)由電控開關(guān)A (3a)連接蓄電池監(jiān)測電路A (6a)及蓄電池組連接端A (7a)，構(gòu)成單路徑單方向蓄電池充電路徑；
[0025]系統(tǒng)充放電接入端⑴通過放電母線(10)及防逆流二極管電路B (2b)，連接電控開關(guān)B (3b)由電控開關(guān)B (3b)連接蓄電池監(jiān)測電路B (6b)及蓄電池組連接端B (7b)，構(gòu)成單路徑單方向蓄電池放電路徑；
[0026]裝置控制器(5)連接通信接口電路⑷并通過控制總線(11)分別連接電控開關(guān)A (3a)、電控開關(guān)B (3b)以及蓄電池監(jiān)測電路A (6a)、蓄電池監(jiān)測電路B (6b)，構(gòu)成監(jiān)測與控制鏈路；
[0027]—種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置，其構(gòu)成與控制的方法特征為:設(shè)置多個蓄電池組接入端口，即:端口數(shù)量> 2 ;每個端口分別通過電控開關(guān)A(3a)、電控開關(guān)B(3b)由裝置控制器(5)通過蓄電池監(jiān)測電路A(6a)、蓄電池監(jiān)測電路B(6b)實時監(jiān)測蓄電池組連接端A (7a)、蓄電池組連接端B (7b)上連接的蓄電池組狀態(tài)信號，并且與預(yù)存在裝置控制器(5)中的蓄電池充放電控制參數(shù)進行比對或通過通信接口電路(4)及通信端口(8)與上位控制系統(tǒng)連接和通信，使蓄電池組根據(jù)其充放電狀態(tài)和能力通過電控開關(guān)A(3a)、電控開關(guān)B(3b)連接分別接有防逆流二極管電路A(2a)、防逆流二極管電路B(2b)的實現(xiàn)充電和放電單方向?qū)ǖ某潆娔妇€(9)、放電母線(10)上；裝置控制器(5)通過蓄電池監(jiān)測電路A (6a)、蓄電池監(jiān)測電路B (6b)實時監(jiān)測蓄電池的電信號，使得進入充電狀態(tài)的蓄電池組在充電過程沒有完成時，始終連接在充電母線(9)上；進入放電狀態(tài)的蓄電池組在放電過程中始終連接在放電母線(10)上；并且系統(tǒng)管理人員可以通過通信端口(8)及通信接口電路(4)變更裝置控制器(5)中預(yù)置的充放電控制參數(shù)。
[0028]作為應(yīng)用示例1，如圖4所示的本發(fā)明技術(shù)裝置與現(xiàn)有技術(shù)的儲能逆變器集成系統(tǒng)的原理示意框圖，只要將原有連接在蓄能逆變器上的蓄電池連接端接入蓄電池組拆下來重新連接到本發(fā)明裝置的蓄電池組連接端A(7a)、蓄電池組連接端B(7b)上，同時將本發(fā)明裝置的系統(tǒng)充放電接入端(I)連接到蓄能逆變器蓄電池連接端即可；如果原有蓄能逆變器具有通信接口可與本發(fā)明裝置的通信端口(8)相連進行信息交互。
[0029]作為應(yīng)用示例1，如圖5所示的本發(fā)明技術(shù)裝置與現(xiàn)有技術(shù)的新能源電力控制器、蓄電池充放電控制器及逆變器組合集成系統(tǒng)的原理示意框圖，只要將原有連接在蓄電池充放電控制器上的蓄電池連接端接入蓄電池組拆下來重新連接到本發(fā)明裝置的蓄電池組連接端A(7a)、蓄電池組連接端B (7b)上，同時將本發(fā)明裝置的系統(tǒng)充放電接入端(I)連接到原蓄電池充放電控制器上的蓄電池連接端即可；如果原有系統(tǒng)具有通信接口可與本發(fā)明裝置的通信端口(8)相連進行信息交互。
[0030]如上所述，對于現(xiàn)有技術(shù)的雙向單一充放電母線及連接端，通過本發(fā)明的一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置，通過在充電母線(9)、放電母線(10)分別設(shè)置防逆流二極管電路A(2a)、防逆流二極管電路B (2b)，實現(xiàn)充電母線(9)、放電母線(10)單向?qū)?，使得現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)雙向單路徑的充放電母線擴展成為單方向雙電力路徑。同時將蓄電池分成兩組以上，由裝置控制器(5)通過電控開關(guān)A(3a)、電控開關(guān)B(3b)使進入充電模式進程的蓄電池組在充電過程沒有完成時，始終接于電母線(9)上；使進入放電模式進程的蓄電池組在放電過程中始終接于放電母線(10)上，從而使蓄電池受控并可執(zhí)行完成充電及放電的全過程，大大改善蓄電池的工作流程，提高蓄電池的壽命，使蓄電池健康工作和運行。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置，包括:系統(tǒng)充放電接入端(I)、防逆流二極管電路A (2a)、防逆流二極管電路B (2b)、電控開關(guān)A (3a)、電控開關(guān)B (3b)、通信接口電路(4)、裝置控制器(5)、蓄電池監(jiān)測電路A (6a)、蓄電池監(jiān)測電路B (6b)、蓄電池組連接端A(7a)、蓄電池組連接端B(7b)、通信端口 (8)、充電母線(9)、放電母線(10)、控制總線(11)組成；其特征是: 系統(tǒng)充放電接入端(I)通過充電母線(9)及防逆流二極管電路A(2a)，連接電控開關(guān)A (3a)由電控開關(guān)A (3a)連接蓄電池監(jiān)測電路A (6a)及蓄電池組連接端A (7a)，構(gòu)成單路徑單方向蓄電池充電路徑； 系統(tǒng)充放電接入端(I)通過放電母線(10)及防逆流二極管電路B (2b)，連接電控開關(guān)B (3b)由電控開關(guān)B (3b)連接蓄電池監(jiān)測電路B (6b)及蓄電池組連接端B (7b)，構(gòu)成單路徑單方向蓄電池放電路徑； 裝置控制器(5)連接通信接口電路⑷并通過控制總線(11)分別連接電控開關(guān)A (3a)、電控開關(guān)B (3b)以及蓄電池監(jiān)測電路A (6a)、蓄電池監(jiān)測電路B (6b)，構(gòu)成監(jiān)測與控制鏈路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分布式新能源電力系統(tǒng)的蓄能控制裝置，其構(gòu)成與控制的方法特征為:設(shè)置多個蓄電池組接入端口，即:端口數(shù)量> 2 ;每個端口分別通過電控開關(guān)A (3a)、電控開關(guān)B (3b)由裝置控制器(5)通過蓄電池監(jiān)測電路A (6a)、蓄電池監(jiān)測電路B(6b)實時監(jiān)測蓄電池組連接端A(7a)、蓄電池組連接端B(7b)上連接的蓄電池組狀態(tài)信號，并且與預(yù)存在裝置控制器(5)中的蓄電池充放電控制參數(shù)進行比對或通過通信接口電路(4)及通信端口(8)與上位控制系統(tǒng)連接和通信，使蓄電池組根據(jù)其充放電狀態(tài)和能力通過電控開關(guān)A (3a)、電控開關(guān)B (3b)連接分別接有防逆流二極管電路A (2a)、防逆流二極管電路B(2b)的實現(xiàn)充電和放電單方向?qū)ǖ某潆娔妇€(9)、放電母線(10)上；裝置控制器(5)通過蓄電池監(jiān)測電路A (6a)、蓄電池監(jiān)測電路B (6b)實時監(jiān)測蓄電池的電信號，使得進入充電狀態(tài)的蓄電池組在充電過程沒有完成時，始終連接在充電母線(9)上；進入放電狀態(tài)的蓄電池組在放電過程中始終連接在放電母線(10)上；并且系統(tǒng)管理人員可以通過通信端口(8)及通信接口電路(4)變更裝置控制器(5)中預(yù)置的充放電控制參數(shù)。
【文檔編號】H02J7/00GK103825310SQ201210463916
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19日
【發(fā)明者】周錫衛(wèi) 申請人:周錫衛(wèi)