[發明專利]一種混合型儲能系統及使用方法

有效

• 申請號: 201410143749.1
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN104242474A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 司紅磊;李青海;邱慶豐;段志剛;王平
• 申請（專利權）人: 江蘇峰谷源儲能技術研究院有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02J3/28;H02J3/32
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

1.一種混合型儲能系統，其特征在于：所述儲能系統包括雙向逆變系統，雙向DC/DC系統和混合電源，混合電源包括功率型儲能系統和能量型儲能系統；雙向逆變系統的外部通信接口連接外部電網的通訊設備，內部通信接口連接雙向DC/DC系統和混合電源的電池管理系統；雙向逆變系統采用銅線與外部電網連接，內部也是采用銅線與雙向DC/DC連接；雙向DC/DC也是通過銅線和繼電器分別與功率型儲能系統和能量型儲能系統連接。

2.如權利要求1所述的一種混合型儲能系統，其特征在于：所述銅線為16mm²的銅線。

3.如權利要求1所述的一種混合型儲能系統，其特征在于：雙向逆變系統既可以把外部交流電變換成直流電儲存到儲能系統，又可以把儲能系統的直流電變換成交流電輸出到外部電網；雙向逆變系統包括雙向逆變器（PCS）和中央控制單元，中央控制單元由數據采集卡、數據運算處理集成卡、工業IO模塊和通訊芯片組成；數據采集卡，能夠采集數據；工業IO模塊可以控制繼電器；數據運算處理集成卡能夠進行運算、判斷；通訊芯片的外部通信接口為MCP2510，通訊芯片的內部通信接口為RS485接口，通訊芯片通過MCP2510通信方式連接外部電網的通訊設備，通過RS485通信方式控制雙向DC/DC系統和混合電源即功率型儲能系統和能量型儲能系統各自的電池管理系統。

4.如權利要求3所述的一種混合型儲能系統，其特征在于：雙向DC/DC系統既能把外部雙向逆變器的電壓較高的直流電變換成電壓較低的直流電儲存到儲能系統，又可以把儲能系統的低壓的直流電變換成高壓直流電輸出到雙向逆變器的電壓裝置。

5.如權利要求1所述的一種混合型儲能系統，其特征在于：功率型儲能系統是指具有快速充放電能力的儲能裝置，包括管理系統（BMS）和儲能電容，儲能電容是由單體電容經過串聯和并聯連接而成；通過16mm²銅線與雙向DC/DC系統連接；BMS使用RS485通信方式受中央控制單元控制，功率型儲能系統為超級電容或超導儲能裝置，主要功能直流母線電壓的瞬時波動、分離直流母線高頻分量控制、電壓劇烈波動進行補償；儲能系統有電池管理系統，集成數據采集卡，能夠采集包括電壓和溫度在內的數據。

6.如權利要求1所述的一種混合型儲能系統，其特征在于：能量型儲能系統是指具有大容量、使用壽命長的儲能裝置，包括管理系統（BMS）和儲能電池，儲能電池是由單體電池經過串聯和并聯連接而成；通過16mm²銅線與雙向DC/DC系統連接；BMS使用RS485通信受中央控制單元控制，能量型儲能系統為鉛酸電池、鐵鋰電池或鎳釩電池；主要功能長時間內發電與負荷之間的功率平衡、分離直流母線低頻分量控制、一般能量補償，儲能系統有電池管理系統，集成數據采集卡，能夠采集包括電壓和溫度在內的數據。

7.如權利要求1所述的一種混合型儲能系統的使用方法，其特征在于：當外網電壓劇烈升降引起電網非正弦波或波涌，中央控制單元的數據采集卡采集到電壓、電流數據異常，數據運算處理集成卡運算立即做出判斷，選擇不同的儲能模式進行放電，如果是瞬時的、暫態的、高頻的情景，工業IO模塊控制連接功率型儲能系統的繼電器閉合，功率型儲能系統就會工作放電，通過雙向DC/DC變換由直流低壓變換成直流高壓，再通過雙向逆變系統由直流變交流到外電網，調節控制外網的瞬時的、暫態的、高頻的波動；如果是長時的、穩態的、低頻的情景，工業IO模塊控制連接儲能型儲能系統的繼電器閉合，儲能型儲能系統就會工作放電，通過雙向DC/DC變換由直流低壓變換成直流高壓，再通過雙向逆變系統由直流變交流到外電網，調節控制外網的長時的、穩態的、低頻的波動；

當外電網工作正常時，外電網就會給混合儲能系統充滿電，以備不時之需。

8.如權利要求8所述的一種混合型儲能系統的使用方法，其特征在于：雙向逆變系統通過中央控制單元和繼電器控制充電；充電時，電池管理系統（BMS）采集到單體電壓或總電壓超過閾值時，發出報警及信息到中央控制單元的數據采集卡，數據采集卡通知數據運算處理集成卡進行運算、判斷，工業IO模塊控制連接儲能型儲能系統和功率型儲能系統的繼電器斷開停止充電。

9.如權利要求8所述的一種混合型儲能系統的使用方法，其特征在于：雙向逆變系統通過中央控制單元和繼電器控制放電；放電時，BMS采集到單體電壓或總電壓低于閾值時，發出報警及信息到數據中央控制單元的數據采集卡，數據采集卡通知數據運算處理集成卡進行運算、判斷，工業IO模塊控制連接儲能型儲能系統或功率型儲能系統的繼電器斷開停止放電。