光伏儲能電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種光伏儲能電源系統(tǒng)，包括光伏DC/DC電源模塊、電池DC/DC雙向電壓模塊、DC/AC交流逆變器模塊、儲能電池單元、電池管理單元和能量管理單元，光伏DC/DC電源模塊在能量管理單元的控制下向電池DC/DC雙向電壓模塊或DC/AC交流逆變器模塊供電，電池DC/DC雙向電壓模塊在能量管理單元的控制下將光伏組件所發(fā)的高壓直流電和DC/AC交流逆變器模塊輸出的高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電給儲能電池單元充電，或?qū)δ茈姵貑卧牡蛪褐绷麟娹D(zhuǎn)換為高壓直流電給DC/AC交流逆變器模塊供電，DC/AC交流逆變器模塊用于與電網(wǎng)或離網(wǎng)負(fù)載連接。本實(shí)用新型的有益效果是：可以實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)發(fā)電、光伏給電池充電、儲能電池削峰填谷、新能源發(fā)電自發(fā)自用等功能。
【專利說明】
光伏儲能電源系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及儲能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種光伏儲能電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]1、單相光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù):單相并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)將光伏陣列輸出的直流電源通過DC/AC逆變器，轉(zhuǎn)換為交流電源，然后通過公共電網(wǎng)輸入到用戶家中。該技術(shù)存在的問題及不足是:發(fā)電具有間歇性，可調(diào)度性差，不可提供后備功能；
[0003]2、UPS(不間斷應(yīng)急電源)電源技術(shù):平時，市電經(jīng)整流器變?yōu)橹绷鲗π铍姵爻潆?，同時經(jīng)逆變器輸出高質(zhì)量的交流凈化電源向重要負(fù)載供電，使其不受市電的電壓、頻率、諧波干擾。當(dāng)市電因故停電時，系統(tǒng)自動切換到蓄電池組，蓄電池組放電，經(jīng)逆變器對重要負(fù)載供電。該技術(shù)存在的問題及不足是:完全依賴于市電，沒有市電將不能給蓄電池組充電。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種光伏儲能電源系統(tǒng)，解決單相光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的發(fā)電間隙性和可調(diào)度性差的問題。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種光伏儲能電源系統(tǒng)，包括光伏DC/DC電源模塊、電池DC/DC雙向電壓模塊、DC/AC交流逆變器模塊、儲能電池單元、電池管理單元和能量管理單元，能量管理單元分別與光伏DC/DC電源模塊、電池DC/DC雙向電壓模塊、DC/AC交流逆變器模塊控制連接，光伏DC/DC電源模塊用于與光伏組件連接，對光伏組件進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤，并在能量管理單元的控制下向電池DC/DC雙向電壓模塊或DC/AC交流逆變器模塊供電，電池DC/DC雙向電壓模塊分別與光伏DC/DC電源模塊、DC/AC交流逆變器模塊和儲能電池單元電連接，并在能量管理單元的控制下將光伏組件所發(fā)的高壓直流電和DC/AC交流逆變器模塊輸出的高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電給儲能電池單元充電，或?qū)δ茈姵貑卧牡蛪褐绷麟娹D(zhuǎn)換為高壓直流電給DC/AC交流逆變器模塊供電，DC/AC交流逆變器模塊用于與電網(wǎng)或離網(wǎng)負(fù)載連接，將光伏DC/DC電源模塊和電池DC/DC雙向電壓輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，電池管理單元與儲能電池單元、能量管理單元連接，監(jiān)測蓄能電池單元的狀態(tài)信息，并將監(jiān)測到的狀態(tài)信息發(fā)送給能量管理單元。
[0006]進(jìn)一步限定，能量管理單元具有人機(jī)界面。
[0007]進(jìn)一步限定，還包括輸入輸出保護(hù)開關(guān)單元，輸入輸入保護(hù)開關(guān)單元包括并網(wǎng)連接斷路器、并網(wǎng)漏電保護(hù)斷路器、離網(wǎng)負(fù)載連接斷路器、離網(wǎng)負(fù)載漏電保護(hù)斷路器、光伏組件連接斷路器和電池連接斷路器，DC/AC交流逆變器模塊通過并網(wǎng)連接斷路器和并網(wǎng)漏電保護(hù)斷路器與電網(wǎng)連接，DC/AC交流逆變器模塊通過離網(wǎng)負(fù)載連接斷路器和離網(wǎng)負(fù)載漏電保護(hù)斷路器與離網(wǎng)負(fù)載連接，光伏DC/DC電源模塊通過光伏組件連接斷路器與光伏組件連接，儲能電池單元通過電池連接斷路器與電池DC/DC雙向電壓模塊連接。
[0008]進(jìn)一步限定，蓄能電池單元由一個以上的蓄能電池包構(gòu)成，蓄能電池包包括箱體和集成在箱體內(nèi)的蓄能電池和電池管理單元。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]1、本系統(tǒng)支持在白天利用光伏組件給蓄能電池單元充電；
[0011]2、在夜晚電價高峰期時，將蓄能電池單元存儲的電能釋放出來，給用戶的負(fù)載供電；
[0012]3、當(dāng)電網(wǎng)停電時，該系統(tǒng)會切換至應(yīng)急輸出模式，保證用電設(shè)備不間斷運(yùn)行；
[0013]4、本系統(tǒng)可以按照客戶最佳收益模式，進(jìn)行系統(tǒng)自主化應(yīng)用配置，可以實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)發(fā)電、光伏給電池充電、儲能電池削峰填谷、新能源發(fā)電自發(fā)自用等功能。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的原理不意圖；
[0015]其中:1.光伏DC/DC電源模塊，2.電池DC/DC雙向電壓模塊，3.DC/AC交流逆變器模塊，4.儲能電池單元，5.光伏組件。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，一種光伏儲能電源系統(tǒng)，包括光伏DC/DC電源模塊1、電池DC/DC雙向電壓模塊2、DC/AC交流逆變器模塊3、儲能電池單元4、電池管理單元和能量管理單元。
[0017]光伏DC/DC電源模塊1、電池DC/DC雙向電壓模塊2、DC/AC交流逆變器模塊3集成為光伏儲能一體化變流器(PCS)。
[0018]能量管理單元具有人機(jī)界面，是儲能電源系統(tǒng)的重要組成部分，主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電量的管理、計(jì)算與分配，實(shí)時地將光伏儲能一體化變流器及蓄能電池包的情況通過人機(jī)界面顯示出來。能量管理單元分別與光伏DC/DC電源模塊1、電池DC/DC雙向電壓模塊2、DC/AC交流逆變器模塊3控制連接，監(jiān)測各模塊的運(yùn)行狀態(tài)，并控制各模塊按照用戶設(shè)置的指令要求運(yùn)行。
[0019]光伏DC/DC電源模塊I用于與光伏組件5連接，對光伏組件5進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤，保證光伏工作在最大發(fā)電功率狀態(tài)，并在能量管理單元的控制下向電池DC/DC雙向電壓模塊2或DC/AC交流逆變器模塊3供電。電池DC/DC雙向電壓模塊2分別與光伏DC/DC電源模塊1、DC/AC交流逆變器模塊3和儲能電池單元4電連接，并在能量管理單元的控制下在儲能電池單元電量較低時將光伏組件5所發(fā)的高壓直流電和DC/AC交流逆變器模塊3輸出的高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電給儲能電池單元4充電，或?qū)δ茈姵貑卧?的低壓直流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電給DC/AC交流逆變器模塊3供電。DC/AC交流逆變器模塊3用于與電網(wǎng)或離網(wǎng)負(fù)載連接，將光伏DC/DC電源模塊I和電池DC/DC雙向電壓輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電。電池管理單元與儲能電池單元4、能量管理單元連接，實(shí)時監(jiān)測蓄能電池單元的狀態(tài)信息，如蓄能電池單元的電壓、電流、溫度、電池容量等狀態(tài)信息，并將監(jiān)測到的狀態(tài)信息以通信形式發(fā)送給能量管理單元。
[0020]蓄能電池單元由一個以上的蓄能電池包構(gòu)成，這里的一個以上包括一個，但一般采用兩個或三個蓄能電池包，蓄能電池包包括箱體和集成在箱體內(nèi)的蓄能電池和電池管理單元，蓄能電池為鋰電池，蓄能電池包的箱體為標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)4U箱體。
[0021]系統(tǒng)還包括輸入輸出保護(hù)開關(guān)單元，光伏儲能電源系統(tǒng)設(shè)置在柜體內(nèi)，而輸入輸出保護(hù)開關(guān)單元位于柜體的中部，實(shí)現(xiàn)對光伏組件、電網(wǎng)、負(fù)載、蓄能電池單元等輸入輸出回路的保護(hù)控制。輸入輸入保護(hù)開關(guān)單元包括并網(wǎng)連接斷路器、并網(wǎng)漏電保護(hù)斷路器、離網(wǎng)負(fù)載連接斷路器、離網(wǎng)負(fù)載漏電保護(hù)斷路器、光伏組件連接斷路器和電池連接斷路器，DC/AC交流逆變器模塊3通過并網(wǎng)連接斷路器和并網(wǎng)漏電保護(hù)斷路器與電網(wǎng)連接，并網(wǎng)連接斷路器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與電網(wǎng)之間電氣連接的控制與保護(hù)，并網(wǎng)漏電保護(hù)斷路器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)并網(wǎng)漏電保護(hù);DC/AC交流逆變器模塊3通過離網(wǎng)負(fù)載連接斷路器和離網(wǎng)負(fù)載漏電保護(hù)斷路器與離網(wǎng)負(fù)載連接，離網(wǎng)負(fù)載連接斷路器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與離網(wǎng)負(fù)載之間電氣連接的控制與保護(hù)，離網(wǎng)負(fù)載漏電保護(hù)斷路器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)離網(wǎng)負(fù)載漏電保護(hù);光伏DC/DC電源模塊I通過光伏組件連接斷路器與光伏組件5連接，光伏組件連接斷路器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與光伏組件之間電氣連接的控制與保護(hù);儲能電池單元4通過電池連接斷路器與電池DC/DC雙向電壓模塊2連接，電池連接斷路器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與儲能電池單元之間電氣連接的控制與保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏儲能電源系統(tǒng)，其特征是:包括光伏DC/DC電源模塊(I)、電池DC/DC雙向電壓模塊(2)、DC/AC交流逆變器模塊(3)、儲能電池單元(4)、電池管理單元和能量管理單元， 能量管理單元分別與光伏DC/DC電源模塊(I)、電池DC/DC雙向電壓模塊(2)、DC/AC交流逆變器模塊(3)控制連接， 光伏DC/DC電源模塊(I)用于與光伏組件(5)連接，對光伏組件(5)進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤，并在能量管理單元的控制下向電池DC/DC雙向電壓模塊(2)或DC/AC交流逆變器模塊(3)供電， 電池DC/DC雙向電壓模塊(2)分別與光伏DC/DC電源模塊(I)、DC/AC交流逆變器模塊(3)和儲能電池單元(4)電連接，并在能量管理單元的控制下將光伏組件(5)所發(fā)的高壓直流電和DC/AC交流逆變器模塊(3)輸出的高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電給儲能電池單元(4)充電，或?qū)δ茈姵貑卧?4)的低壓直流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電給DC/AC交流逆變器模塊(3)供電， DC/AC交流逆變器模塊(3)用于與電網(wǎng)或離網(wǎng)負(fù)載連接，將光伏DC/DC電源模塊(I)和電池DC/DC雙向電壓輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電， 電池管理單元與儲能電池單元(4)、能量管理單元連接，監(jiān)測蓄能電池單元的狀態(tài)信息，并將監(jiān)測到的狀態(tài)信息發(fā)送給能量管理單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏儲能電源系統(tǒng)，其特征是:所述的能量管理單元具有人機(jī)界面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏儲能電源系統(tǒng)，其特征是:還包括輸入輸出保護(hù)開關(guān)單元，輸入輸入保護(hù)開關(guān)單元包括并網(wǎng)連接斷路器、并網(wǎng)漏電保護(hù)斷路器、離網(wǎng)負(fù)載連接斷路器、離網(wǎng)負(fù)載漏電保護(hù)斷路器、光伏組件連接斷路器和電池連接斷路器， DC/AC交流逆變器模塊(3)通過并網(wǎng)連接斷路器和并網(wǎng)漏電保護(hù)斷路器與電網(wǎng)連接， DC/AC交流逆變器模塊(3)通過離網(wǎng)負(fù)載連接斷路器和離網(wǎng)負(fù)載漏電保護(hù)斷路器與離網(wǎng)負(fù)載連接， 光伏DC/DC電源模塊(I)通過光伏組件連接斷路器與光伏組件(5)連接， 儲能電池單元(4)通過電池連接斷路器與電池DC/DC雙向電壓模塊(2)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏儲能電源系統(tǒng)，其特征是:所述的蓄能電池單元由一個以上的蓄能電池包構(gòu)成，蓄能電池包包括箱體和集成在箱體內(nèi)的蓄能電池和電池管理單元。
【文檔編號】H02J3/32GK205489553SQ201620045739
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月19日
【發(fā)明人】景進(jìn)
【申請人】江蘇天合儲能有限公司