CN105515154A - 一种离/并网家用储能系统 - Google Patents

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李红全
李青海
陈强
司红磊
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Abstract

本发明公开了一种离/并网家用储能系统，包括并网逆变器、EMS电子模块、BMS电池管理模块、市电充电器、MPPT充电器、DC/AC逆变器以及电池组，所述的EMS电子模块分别与并网逆变器、BMS电池管理模块、市电充电器、MPPT充电器和DC/AC逆变器通讯连接，所述的电池组分别与BMS电池管理模块、MPPT充电器、DC/AC逆变器和市电充电器通讯连接，由所述的EMS电子模块输入光伏电压或市电电压，由所述的DC/AC逆变器输出离/并网家用交流负载。通过上述方式，本发明提供的离/并网家用储能系统，具有体积小、重量轻、效率高、便于升级、维护安装以及使用寿命长的优点。

Description

一种离/并网家用储能系统
技术领域
本发明属于储能电源产品的领域，尤其涉及一种离/并网家用储能系统。
背景技术
能源的日益短缺使得各个国家都在致力于建设能源节约型社会，太阳能由于其无污染，可再生，取之不尽等特点得到了广泛的应用，在目前传统电力资源普遍紧缺，太阳能清洁能源发展迅速的情况下，如何有效利用太阳能资源造福人类是当今世界最具活力的研究课题之一。公知的储能电源是由储能电池组、保护电路和输入输出端口构成，使用充电机进行充电，外部电源只能是市电，不具有直流充电功能，无法实现光伏发电系统的接入，这种储能电源无法接入太阳能新能源，不能满足用户对新能源利用的需求。而独立的太阳能供电系统主要采用蓄电池来储存能量，但是当蓄电池由于天气或其他原因没有及时充电，蓄电池会处于过放电状态而不能为负载供电。对于许多家用电器来说，需要连续供电，这就需要能够在太阳能光伏发电和城市电网之间灵活切换，且两种供电方式都要能够同时满足交流负载和直流负载的用电要求，才不至于损坏电器设备或造成供电的中断。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种离/并网家用储能系统，在有光伏电压和有市电电压无经济补贴的情况下自动离/并网切换为负载供电；在有光伏电压和无市电电压的情况下离网供电，形成不间断供电系统；在有市电电压的情况下可设置波峰波谷电价，实现削峰填谷经济供电，具有体积小、重量轻、效率高、便于升级、维护安装以及使用寿命长的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种离/并网家用储能系统，包括并网逆变器、EMS电子模块、BMS电池管理模块、市电充电器、MPPT充电器、DC/AC逆变器以及电池组，所述的EMS电子模块分别与并网逆变器、BMS电池管理模块、市电充电器、MPPT充电器和DC/AC逆变器通讯连接，所述的电池组分别与BMS电池管理模块、MPPT充电器、DC/AC逆变器和市电充电器通讯连接，由所述的EMS电子模块输入光伏电压或市电电压，由所述的DC/AC逆变器输出离/并网家用交流负载。
在本发明一个较佳实施例中，所述的电池组采用磷酸铁锂电池组。
在本发明一个较佳实施例中，所述的离/并网家用交流负载为230V/50Hz的纯正弦波交流电。
在本发明一个较佳实施例中，所述的光伏电压由PV组件提供，所述的市电电压由电网提供。
在本发明一个较佳实施例中，所述的光伏电压的输入电压范围为125-580Vdc；所述的市电电压的输入电压范围为185-265Vac。
在本发明一个较佳实施例中，所述的市电电压通过并网逆变器逆变后再输入EMS电子模块。
在本发明一个较佳实施例中，所述的离/并网家用储能系统还包括旁路开关，所述的旁路开关设置在DC/AC逆变器的上端。
本发明的有益效果是：本发明的离/并网家用储能系统，在有光伏电压和有市电电压无经济补贴的情况下自动离/并网切换为负载供电；在有光伏电压和无市电电压的情况下离网供电，形成不间断供电系统；在有市电电压的情况下可设置波峰波谷电价，实现削峰填谷经济供电，具有体积小、重量轻、效率高、便于升级、维护安装以及使用寿命长的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明离/并网家用储能系统的一较佳实施例的结构框图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例包括：
一种离/并网家用储能系统，包括并网逆变器、EMS电子模块、BMS电池管理模块、市电充电器、MPPT充电器、DC/AC逆变器以及电池组，所述的EMS电子模块分别与并网逆变器、BMS电池管理模块、市电充电器、MPPT充电器和DC/AC逆变器通讯连接，所述的电池组分别与BMS电池管理模块、MPPT充电器、DC/AC逆变器和市电充电器通讯连接，由所述的EMS电子模块输入光伏电压或市电电压，由所述的DC/AC逆变器输出离/并网家用交流负载。
上述中，所述的电池组采用磷酸铁锂电池组，使用寿命长，由于内置磷酸铁锂电池组及BMS电池管理模块主动均衡，人性化的人机界面操作及智能的指示和保护功能，支持多种工作模式，是无电地区或缺电地区及波峰波谷用电地区、家庭理想的绿色储能电源产品。
进一步的，所述的离/并网家用交流负载为230V/50Hz的纯正弦波交流电，纯正弦波输出、谐波小、波形失真率小。
再进一步的，所述的光伏电压由PV组件提供，所述的市电电压由电网提供。其中，所述的光伏电压的输入电压范围为125-580Vdc；所述的市电电压的输入电压范围为185-265Vac。光伏电压的输入电压兼容所有单相光伏并网逆变器的输入电压范围。
本实施例中，所述的市电电压通过并网逆变器逆变后再输入EMS电子模块；所述的离/并网家用储能系统还包括旁路开关，所述的旁路开关设置在DC/AC逆变器的上端，光伏电压也可以不通过DC/AC逆变器直接输出离/并网家用交流负载。
本发明的离/并网家用储能系统的系统特点：
1）该储能系统专门为家庭光伏储能系统设计；
2）体积小、重量轻、带脚轮，便于移动；
3）a.在有光伏和有市电无经济补贴的情况下自动离/并网切换为负载供电；
b.在有光伏和无市电的情况下离网供电，形成不间断供电系统；
c.在有市电的情况下可设置波峰波谷电价，实现削峰填谷经济供电；
4）内置长寿命磷酸铁锂电池组；
5）模块化设计，便于升级、维护安装；
6）双重蓄电池欠压、过压保护功能（逆变器、充电机与BMS都具备）；
7）内置主动均衡BMS电池管理系统，可靠的保护蓄电池单体电池电压平衡在+/-10mV、欠压、过压、高温、低温、过流等完善保护功能、精确的计算电池电量SOC状态；
8）AC负载适应性：兼容感性、容性、阻性及同等电压/功率的定频空调、冰箱、电机、电钻、水泵、节能灯具、卤素灯与家用电器的使用；
9）纯正弦波输出、谐波小、波形失真率小；
10）开机软启动功能，阻止浪涌冲击电流（产品安全、稳定、可靠）；
11）待机（无负载情况下）功耗小、智能温控风扇启动、绿色节能环保；
12）内置逆变器输入蓄电池欠压/过压保护（可靠的保护蓄电池使用寿命）；
13）DC/AC逆变器中的逆变器AC输出过载/短路保护（可靠的保护机器不被损坏，使用寿命与安全性更高）；
14）DC/AC逆变器中的逆变器DC输入侧与逆变器AC输出侧电气完全隔离、安全性更高；
15）机器全高频变换、体积小、重量轻、效率高；
16）光伏输入电压兼容所有单相光伏并网逆变器的输入电压范围；
17）内置光伏MPPT充电机的跟踪效率高达99.8%；
18）光伏MPPT充电机智能温控风扇启动、绿色节能环保；
19）光伏MPPT对蓄电池充电具备恒流、怛压充电保护（可靠的保护蓄电池使用寿命）；
20）内置市电充电机具备高输入PF功率因数，高充电转换效率，对电网无任何谐波污染、恒流、怛压充电保护。
本发明的离/并网家用储能系统应用场景：
1）适宜用于能源短缺地区，缓解电网压力；
2）适宜用于自然灾害频发地区，作为灾害应急电源使用；
3）适宜用于电力不稳地区供电；
4）家庭投资，电力自给自足，减少电费支出。
综上所述，本发明的离/并网家用储能系统，在有光伏电压和有市电电压无经济补贴的情况下自动离/并网切换为负载供电；在有光伏电压和无市电电压的情况下离网供电，形成不间断供电系统；在有市电电压的情况下可设置波峰波谷电价，实现削峰填谷经济供电，具有体积小、重量轻、效率高、便于升级、维护安装以及使用寿命长的优点。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种离/并网家用储能系统，其特征在于，包括并网逆变器、EMS电子模块、BMS电池管理模块、市电充电器、MPPT充电器、DC/AC逆变器以及电池组，所述的EMS电子模块分别与并网逆变器、BMS电池管理模块、市电充电器、MPPT充电器和DC/AC逆变器通讯连接，所述的电池组分别与BMS电池管理模块、MPPT充电器、DC/AC逆变器和市电充电器通讯连接，由所述的EMS电子模块输入光伏电压或市电电压，由所述的DC/AC逆变器输出离/并网家用交流负载。
2.根据权利要求1所述的离/并网家用储能系统，其特征在于，所述的电池组采用磷酸铁锂电池组。
3.根据权利要求1所述的离/并网家用储能系统，其特征在于，所述的离/并网家用交流负载为230V/50Hz的纯正弦波交流电。
4.根据权利要求1所述的离/并网家用储能系统，其特征在于，所述的光伏电压由PV组件提供，所述的市电电压由电网提供。
5.根据权利要求4所述的离/并网家用储能系统，其特征在于，所述的光伏电压的输入电压范围为125-580Vdc；所述的市电电压的输入电压范围为185-265Vac。
6.根据权利要求4所述的离/并网家用储能系统，其特征在于，所述的市电电压通过并网逆变器逆变后再输入EMS电子模块。
7.根据权利要求1所述的离/并网家用储能系统，其特征在于，所述的离/并网家用储能系统还包括旁路开关，所述的旁路开关设置在DC/AC逆变器的上端。
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