[發明專利]獨立式高功率大容量并聯式微網儲能系統

在審

• 申請號: 202011562326.5
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112653166A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 武春風;曾贛生;趙如如;李陽;王付元
• 申請（專利權）人: 航天科工微電子系統研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J7/34;H02J7/35;H02J7/00;H02J7/02;H02J3/36;H02J3/38;H02H7/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 賈年龍

本發明公開了獨立式高功率大容量并聯式微網儲能系統，包括電池組儲能系統、儲能變流器、微網能量管理平臺、負載、在微網能量管理平臺設置有管理終端設備和服務器，在儲能變流器的直流側和電池組儲能系統之間設置有DC/DC變流器，DC/DC變流器與儲能變流器直流連接，形成兩級變換結構，通過所述兩級變換結構能夠將多個并聯的電池組儲能系統隔離開，使多個并聯的電池組儲能系統相互獨立，且在多個并聯的電池組儲能系統的直流線路上均無并聯的結構等；本發明提高了電池一致性，提高了系統的利用率和使用壽命等。

技術領域

本發明涉及微網儲能領域，更為具體的，涉及獨立式高功率大容量并聯式微網儲能系統。

背景技術

現有技術中，新能源所配的儲能系統架構是電池組儲能系統集中并聯匯流之后接入變流器。這種架構存在如下問題：一方面，多簇電池并聯引起電池組儲能系統之間的不均衡，久而久之并聯電池組儲能系統會出現一部分電池實際出力不足，而另外一部分超出倍率使用的現象；另外一方面，電池組儲能系統并聯后，如果某個電池組儲能系統出現電芯內部短路，存在故障快速蔓延失控的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供獨立式高功率大容量并聯式微網儲能系統，提高了電池一致性，高了系統的利用率和使用壽命等。

本發明的目的是通過以下方案實現的：

獨立式高功率大容量并聯式微網儲能系統，包括電池組儲能系統、儲能變流器、微網能量管理平臺、負載、在微網能量管理平臺設置有管理終端設備和服務器，在儲能變流器的直流側和電池組儲能系統之間設置有DC/DC變流器，DC/DC變流器與儲能變流器直流連接，形成兩級變換結構，通過所述兩級變換結構能夠將多個并聯的電池組儲能系統隔離開，使多個并聯的電池組儲能系統相互獨立，且在多個并聯的電池組儲能系統的直流線路上均無并聯的結構；所述兩級變換結構中的通信端與微網能量管理平臺中的服務器建立數據通信連接，所述兩級變換結構中的儲能變流器的通信段與微網能量管理平臺中的服務器建立數據通信連接，管理終端設備與服務器連接。

進一步地，包括超級電容儲能系統，超級電容儲能系統與所述兩級變換結構中的DC/DC變流器進行并聯；所述超級電容儲能系統用于給負載提供高功率輸出。

進一步地，包括動力單元，所述動力單元包括發動機、發電機和功率變換器，發電機與發動機連接，且集成一體化設置，發動機與功率變換器連接，功率變換器并聯直流電網。

進一步地，包括直流母線，所述兩級變換結構的DC/DC變流器和儲能變流器均與直流母線連接，共用直流母線。

進一步地，包括交流母線，所述兩級變換結構的儲能變流器與交流母線連接。

進一步地，包括直流負載，直流負載與直流母線連接。

進一步地，包括直流匯流器，直流匯流器的一端與直流母線連接，直流匯流器的另一端與太陽能光伏板的輸出端連接。

進一步地，包括風機和風能逆變器，風機的風能輸出端與風機逆變器的輸入端連接，風機逆變器的輸出端與交流母線連接。

本發明的有益效果是：

本發明提出了一種獨立式高功率大容量并聯式微網儲能系統，提出了兩級變換結構，可以形成新的儲能系統架構，以及應用該架構的儲能系統，提高了電池一致性；具體來說，實施例中將新的儲能系統采用兩級變換，在原有的儲能變流器直流側和電池組儲能系統之間引入了DC/DC轉換器，將電池組儲能系統隔離開，使之相互獨立，形成電池直流側電池組儲能系統無并聯的結構。避免了電池組儲能系統并聯產生一致性差異后出現的不均衡和環流現象，降低了電池組儲能系統間“木桶效應”對整體儲能系統的影響，提高了系統的利用率和使用壽命。

附圖說明