[發(fā)明專利]一種低壓直流逆變的儲能系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112600281A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李競妍;湯帥;劉超;李玉光;李靜;李建強;吳紅莉
• 申請（專利權(quán)）人: 東方旭能（山東）科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M7/68;H02J3/32;H01M10/42
• 代理公司: 煙臺上禾知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37234
• 代理人: 趙加鑫

本發(fā)明公開了一種低壓直流逆變的儲能系統(tǒng)，包括依次電連接的儲能模塊、升降壓模塊、總開關(guān)和控制模塊，儲能模塊采用標(biāo)準(zhǔn)電池模組，所述標(biāo)準(zhǔn)電池模組由少于200節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)電芯串聯(lián)組成；利用交直流雙向逆變器將標(biāo)準(zhǔn)電池模組的低壓直流電轉(zhuǎn)化為低壓交流電，再利用定制化的升降壓模塊將低壓交流電提升為滿足使用要求的高壓交流電。由此，本發(fā)明的低壓直流逆變的儲能系統(tǒng)將除升降壓模塊之外的其他模塊均采用標(biāo)準(zhǔn)件，大幅降低了需要定制化的組件，實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，降低了儲能系統(tǒng)的設(shè)計制作周期和成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲能領(lǐng)域，尤其涉及一種低壓直流逆變的儲能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

儲能系統(tǒng)一般是由儲能電池系統(tǒng)、交直流雙向逆變器、隔離升壓變壓器、控制模塊和其他輔助器件組成。其中電池系統(tǒng)由電池管理系統(tǒng)和多個電池組串聯(lián)組合而成。

儲能電池系統(tǒng)為了達(dá)到一定的電壓，必須由多個電池模組串聯(lián)進行解決。由于電網(wǎng)三相動力電通常為380V/400V,因此電池的直流電壓需要580V以上，這需要200多個的電池模組進行串聯(lián)才能完成。

而不同的用戶、不同的應(yīng)用場景需要的功率又各有差異，故目前的儲能系統(tǒng)基本都是定制化開發(fā)，一方面需要200多個電池單體進行串聯(lián)組成一個電池簇，又可能需要因為功率的需求進行多個電池簇的并聯(lián)，這樣的模式對電池單體、電池簇的一致性要求非常高，從而導(dǎo)致設(shè)計周期和供貨周期比較慢、電池的組裝成本貴，并且容易出現(xiàn)安全隱患，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。還會出現(xiàn)任何一個電池模組出現(xiàn)問題時，整路電池不能使用的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種低壓直流逆變的儲能系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種低壓直流逆變的儲能系統(tǒng)，包括依次電連接的儲能模塊、升降壓模塊、總開關(guān)，還包括控制模塊，所述控制模塊電連接儲能模塊和總開關(guān)；

所述儲能模塊包括至少1組儲能單元；所述儲能單元包括電連接的標(biāo)準(zhǔn)電池模組和交直流雙向逆變器；

所述標(biāo)準(zhǔn)電池模組包括至少一組電池子模組，所述電池子模組包括電連接在一起的電芯模塊和電芯管理模塊，所述電芯管理模塊用于監(jiān)控電芯模塊的健康狀態(tài)；

所述交直流雙向逆變器包括直流側(cè)、交流側(cè)和控制側(cè)，用于進行交直流的轉(zhuǎn)換，將標(biāo)準(zhǔn)電池模組的低壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓交流電輸出至變壓器的低壓側(cè)，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)電池模組的放電；或者將變壓器低壓側(cè)的低壓交流電轉(zhuǎn)化為低壓直流電輸入至標(biāo)準(zhǔn)電池模組，實現(xiàn)電池模組的充電；

所述變壓器包括低壓側(cè)、高壓側(cè)，用于將交直流雙向逆變器交流側(cè)的低壓交流電提升為高壓交流電，實現(xiàn)對外網(wǎng)供電；或者將外網(wǎng)的高壓交流電降壓為低壓交流電供輸送至交直流雙向逆變器交流側(cè)，給電池模組充電；

所述總開關(guān)用于切斷或者接通變壓器高壓側(cè)與外網(wǎng)的電連接；

所述控制模塊根據(jù)用戶用電狀態(tài)、電池模組的健康狀態(tài)控制切換交直流雙向逆變器和總開關(guān)的工作模式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果：

采用標(biāo)準(zhǔn)電池模組儲存電能，將標(biāo)準(zhǔn)電池模組的直流電轉(zhuǎn)化為低壓交流電后，通過調(diào)整變壓器的參數(shù)滿足用戶的電壓需求，由此，將整個系統(tǒng)中絕大部分部件的參數(shù)固定統(tǒng)一起來，僅有變壓器一個部件的參數(shù)需要根據(jù)顧客需求定做，大幅減少了需要定制化生產(chǎn)的部件，對于統(tǒng)一參數(shù)的零部件部分則可以批量生產(chǎn)，進而降低最終產(chǎn)品的成本。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。

優(yōu)選地，所述電芯模塊由少于200節(jié)單體電芯串聯(lián)而成。

采用上述進一步方案的有益效果是，以較少的單體電芯進行串聯(lián)，降低了電芯一致性的難度，進而降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

優(yōu)選地，所述變壓器為隔離變壓器。