光伏儲能電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實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)負載連接。本實用新型的有益效果是：可以實現(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。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實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，對光伏組件進行最大功率點跟蹤，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]進一步限定，能量管理單元具有人機界面。
[0007]進一步限定，還包括輸入輸出保護開關(guān)單元，輸入輸入保護開關(guān)單元包括并網(wǎng)連接斷路器、并網(wǎng)漏電保護斷路器、離網(wǎng)負載連接斷路器、離網(wǎng)負載漏電保護斷路器、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)漏電保護斷路器與電網(wǎng)連接，DC/AC交流逆變器模塊通過離網(wǎng)負載連接斷路器和離網(wǎng)負載漏電保護斷路器與離網(wǎng)負載連接，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)備不間斷運行；
[0013]4、本系統(tǒng)可以按照客戶最佳收益模式，進行系統(tǒng)自主化應(yīng)用配置，可以實現(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界面，是儲能電源系統(tǒng)的重要組成部分，主要實現(xiàn)系統(tǒng)電量的管理、計算與分配，實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)測各模塊的運行狀態(tài)，并控制各模塊按照用戶設(shè)置的指令要求運行。
[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進行最大功率點跟蹤，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)，而輸入輸出保護開關(guān)單元位于柜體的中部，實現(xiàn)對光伏組件、電網(wǎng)、負載、蓄能電池單元等輸入輸出回路的保護控制。輸入輸入保護開關(guān)單元包括并網(wǎng)連接斷路器、并網(wǎng)漏電保護斷路器、離網(wǎng)負載連接斷路器、離網(wǎng)負載漏電保護斷路器、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)漏電保護斷路器與電網(wǎng)連接，并網(wǎng)連接斷路器實現(xiàn)系統(tǒng)與電網(wǎng)之間電氣連接的控制與保護，并網(wǎng)漏電保護斷路器實現(xiàn)系統(tǒng)并網(wǎng)漏電保護;DC/AC交流逆變器模塊3通過離網(wǎng)負載連接斷路器和離網(wǎng)負載漏電保護斷路器與離網(wǎng)負載連接，離網(wǎng)負載連接斷路器實現(xiàn)系統(tǒng)與離網(wǎng)負載之間電氣連接的控制與保護，離網(wǎng)負載漏電保護斷路器實現(xiàn)系統(tǒng)離網(wǎng)負載漏電保護;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現(xiàn)系統(tǒng)與光伏組件之間電氣連接的控制與保護;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，電池連接斷路器實現(xiàn)系統(tǒng)與儲能電池單元之間電氣連接的控制與保護。
【主權(quán)項】
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)進行最大功率點跟蹤，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開關(guān)單元，輸入輸入保護開關(guān)單元包括并網(wǎng)連接斷路器、并網(wǎng)漏電保護斷路器、離網(wǎng)負載連接斷路器、離網(wǎng)負載漏電保護斷路器、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)負載連接斷路器和離網(wǎng)負載漏電保護斷路器與離網(wǎng)負載連接， 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
【申請人】江蘇天合儲能有限公司