CN106059042A - 新型光伏离网型能源墙 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型光伏离网型能源墙，包括能源墙壳体、输入接口、输出接口；能源墙壳体内设置有太阳能充电模块、电池管理系统、储能电池；太阳能充电模块通过输入接口接收光伏电能，在电池管理系统的控制下，利用光伏电能对储能电池充电；储能电池通过输出接口输出电能。本发明对使用环境要求不高，占地空间小，不采用逆变器，避免逆变器降低储能电池的使用率，采用模块化设计，可根据使用者的需要轻松增加电池容量。
Description
技术领域
本发明涉及光伏太阳能、家庭储能领域，具体地，涉及新型光伏离网型能源墙。
背景技术
随着经济的飞速发展，我国的用电量从2012年到2016年每年的平均增长率约为4％左右，尽管如此，仍然有很多地方都会出现不同程度的电荒。因此，除大力加大相关产业的投入外，也对各行各业的用电出台了一系列用电政策。发电量的增加是从宏观角度去解决用电问题，该方式除了需要大量的投入外，而且周期也会很长，有些方式会影响自然环境。阶梯限价政策在一定程度上约束了使用者的用电习惯，但其出发点是依靠使用者经济负担能力来限制用电。换句话讲，只要使用者有足够的经济基础，该方式在限电作用上效果有限。
除此之外，由于清洁能源越来越受大家的重视，加之相关技术逐年提高，故近年来市面上陆续出现了很多储能系统，图1为当前较为常见的一种典型离网式储能系统框架图。该系统利用蓄电池存储太阳能电池在有光照时发的电，存储的电能足够用电设备使用时，先使用蓄电池的电，蓄电池电量不够用时再直接由市电供电。该方式在一定程度上利用了太阳能，节约了能耗，但其自身很多不足导致其目前使用局限性很大：
1、使用环境要求高：该方式需要使用者有充足的空间存放逆变器和蓄电池。而且基本上都把蓄电池制作成柜式结构，占地空间大，家庭使用影响美观。
2、系统中电池输出的电都经由逆变器再提供给用电设备，由于逆变器本身有效率问题，所以降低了蓄电池的使用率。
3、该方式仅依靠太阳能发电回收投入成本，回收效率低。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种新型光伏离网型能源墙。
根据本发明提供的一种新型光伏离网型能源墙，包括能源墙壳体、输入接口、输出接口；
能源墙壳体内设置有太阳能充电模块、电池管理系统、储能电池；
太阳能充电模块通过输入接口接收光伏电能，在电池管理系统的控制下，利用光伏电能对储能电池充电；
储能电池通过输出接口输出电能。
优选地，能源墙壳体采用平板形状，能够嵌入墙体内或悬挂于墙体上。
优选地，能源墙壳体的面板包括输入接口区面板、显示区面板、电芯模块区面板、输出接口区面板。
优选地，所述输出接口为低压输出端口，其中，所述低压是指小于等于220伏。
优选地，还包括设置在能源墙壳体内的市电充电模块、控制模块；
市电充电模块通过输入接口接收市电电能，在控制模块的控制下，利用市电电能对储能电池充电；
在控制模块的控制下，将低电费时段的市电对储能电池充电，储能电池在高电费时段输出电能。
优选地，还包括设置在能源墙壳体内的如下任一种或任多种装置：
-电涌雷击保护模块，用于提供电涌雷击保护；
-过流过压保护装置，用于提供过流过压保护；
-网络模块，用于储能电池充电、放电的远程控制；
-充电输入输出保护装置，用于提供充电输入输出保护。
优选地，所述输出接口包括逆变器连接接口。
优选地，储能电池的电芯采用模块化设计，以50Ah和75Ah容量为基本单元。
优选地，输入接口接收的光伏电能均用于储能电池的充电。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、新型光伏离网型能源墙采用超薄型设计，可轻松悬挂于墙体或嵌入到墙体内，外观时尚，颜色多样，可完全融入现代装修环境；
2、新型光伏离网型能源墙采用模块化设计，可根据使用者的需要轻松增加电池容量；
3、针对目前常用电器设备都有对应的低压产品，新型光伏离网型能源墙的输出口均直接采用低压输出；避免采用逆变器；
4、新型光伏离网型能源墙内部集成太阳能电池管理、锂电池电池管理、锂电池充放电管理等多种功能，所有输入输出端可均采用标准电工接口方式，施工操作简单；
5、新型光伏离网型能源墙内部集成控制功能，协调太阳能和市电最优搭配，最大化太阳能电池使用率，同时采用电压和时间控制算法，把低电费时段市电转化到高峰时段使用，节约电费，可缩短回收年限。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为现有技术中一种典型离网式储能系统的框架图。
图2为本发明提供的新型光伏离网型能源墙的框架图。
图3为本发明提供的新型光伏离网型能源墙的侧面外形图。
图4为本发明提供的新型光伏离网型能源墙的正面外形图。
图5为本发明提供的新型光伏离网型能源墙的内部结构示意图。
图中：
1-输入接口区
2-显示区
3-电芯模块区
4-输出接口区
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图2、图3、图4、图5所示，根据本发明提供的一种新型光伏离网型能源墙，包括能源墙壳体、输入接口、输出接口；能源墙壳体内设置有太阳能充电模块、电池管理系统、储能电池；太阳能充电模块通过输入接口接收光伏电能，在电池管理系统的控制下，利用光伏电能对储能电池充电；储能电池通过输出接口输出电能。所述输出接口为低压输出端口，其中，所述低压是指小于等于220伏。光伏电能为太阳能电池等光伏发电系统进行发电产生的电能。储能电池的电芯采用模块化设计，以50Ah和75Ah容量为基本单元。
能源墙壳体采用平板形状，能够嵌入墙体内或悬挂于墙体上。能源墙壳体的面板包括输入接口区面板、显示区面板、电芯模块区面板、输出接口区面板。
所述新型光伏离网型能源墙还包括设置在能源墙壳体内的市电充电模块、控制模块；市电充电模块通过输入接口接收市电电能，在控制模块的控制下，利用市电电能对储能电池充电；在控制模块的控制下，将低电费时段的市电对储能电池充电，储能电池在高电费时段输出电能。
所述新型光伏离网型能源墙还包括设置在能源墙壳体内的如下装置：电涌雷击保护模块，用于提供电涌雷击保护；过流过压保护装置，用于提供过流过压保护；网络模块，用于储能电池充电、放电的远程控制；充电输入输出保护装置，用于提供充电输入输出保护。
如图2所示，所述输出接口包括逆变器连接接口，输入接口接收的光伏电能均用于储能电池的充电，即所述新型光伏离网型能源墙不包括逆变器。
更为具体地，新型光伏离网型能源墙的内部锂电池电芯和电池管理系统(BMS，BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)采用模块化设计，以50Ah和75Ah容量为基本单元，容量自由组合。新型光伏离网型能源墙宽度和厚度固定，高度根据实际需要容量进行自由扩展。能源墙外观面板采用弧形超薄设计，外观结构主要包括4部分，分别是输入接口区、输出接口区、显示区、电芯模块区，参见图4。新型光伏离网型能源墙的内部集成太阳能电池充电、市电充电输入输出保护装置、网络模块、控制模块等多个单元，参见图5，电池管理系统可根据电池电量剩余状态实时切换市电供电，同时可根据不同类型用电用户设置低电价时段，系统会自动把低电价时段电量进行存储以便在用电高峰使用。同时使用者可利用新型光伏离网型能源墙自带的网络接口轻松实现对能源墙的远程管理。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (9)
1.一种新型光伏离网型能源墙，其特征在于，包括能源墙壳体、输入接口、输出接口；
能源墙壳体内设置有太阳能充电模块、电池管理系统、储能电池；
太阳能充电模块通过输入接口接收光伏电能，在电池管理系统的控制下，利用光伏电能对储能电池充电；
储能电池通过输出接口输出电能。
2.根据权利要求1所述的新型光伏离网型能源墙，其特征在于，能源墙壳体采用平板形状，能够嵌入墙体内或悬挂于墙体上。
3.根据权利要求2所述的新型光伏离网型能源墙，其特征在于，能源墙壳体的面板包括输入接口区面板、显示区面板、电芯模块区面板、输出接口区面板。
4.根据权利要求1所述的新型光伏离网型能源墙，其特征在于，所述输出接口为低压输出端口，其中，所述低压是指小于等于220伏。
5.根据权利要求1所述的新型光伏离网型能源墙，其特征在于，还包括设置在能源墙壳体内的市电充电模块、控制模块；
市电充电模块通过输入接口接收市电电能，在控制模块的控制下，利用市电电能对储能电池充电；
在控制模块的控制下，将低电费时段的市电对储能电池充电，储能电池在高电费时段输出电能。
6.根据权利要求1所述的新型光伏离网型能源墙，其特征在于，还包括设置在能源墙壳体内的如下任一种或任多种装置：
-电涌雷击保护模块，用于提供电涌雷击保护；
-过流过压保护装置，用于提供过流过压保护；
-网络模块，用于储能电池充电、放电的远程控制；
-充电输入输出保护装置，用于提供充电输入输出保护。
7.根据权利要求1所述的新型光伏离网型能源墙，其特征在于，所述输出接口包括逆变器连接接口。
8.根据权利要求1所述的新型光伏离网型能源墙，其特征在于，储能电池的电芯采用模块化设计，以50Ah和75Ah容量为基本单元。
9.根据权利要求1所述的新型光伏离网型能源墙，其特征在于，输入接口接收的光伏电能均用于储能电池的充电。
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