CN111864780A - 一种混合型移动储能电站 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种混合型移动储能电站，包括移动车和设置于移动车车厢内的发电机模块、多个蓄电池模块、并网模块、信息采集模块和控制平台，以及设置于移动车顶部的光伏模块；所述光伏模块和多个蓄电池模块均连接在直流母线上，所述直流母线通过交直流变流器与交流母线连接，所述发电机模块和并网模块均连接在交流母线上，所述并网模块高压侧接入交流配电网；所述信息采集模块与发电机模块、并网模块、光伏模块和多个蓄电池模块通信连接，用于采集各模块的参数，并将采集的参数发送至控制平台。本发明采用光伏、发电机和电网多种方式为蓄电池供电，保证了蓄电池电量来源的多样化，适合应急救援时使用，提高了可靠性。

Description

一种混合型移动储能电站
技术领域
本发明涉及电池能源领域，具体而言，涉及一种混合型移动储能电站。
背景技术
储能电站将作为电网侧的“充电宝”，可以为电网运行提供调峰、黑启动、需求响应等多种服务，有效实现电网削峰填谷，缓解高峰供电压力，为电网安全稳定运行提供了新的途径。发电企业、售电企业、电力用户、电储能企业等投资建设电储能设施，可以在发电侧建设的电储能设施，或作为独立主体参与辅助服务市场交易；或者在用户侧建设的电储能设施，可视为分布式电源就近向电力用户出售，作为独立市场主体，深度调峰。储能电站具有占地面积少，消峰填谷效果明显，反应时间快的优点。
储能电站主要包括内置蓄电池、逆变器和BMS系统，可以在电网用电低谷时给蓄电池充电，在电网用电高峰时，通过逆变器将蓄电池直流电转换为交流电向电网输送。目前，储能电站为固定式，机动性差，且供电方式单一，不能适应紧急状态下的输电需求。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种混合型移动储能电站。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种混合型移动储能电站，包括移动车和设置于移动车车厢内的发电机模块、多个蓄电池模块、并网模块、信息采集模块和控制平台，以及设置于移动车顶部的光伏模块；所述光伏模块和多个蓄电池模块均连接在直流母线上，所述直流母线通过交直流变流器与交流母线连接，所述发电机模块和并网模块均连接在交流母线上，所述并网模块高压侧接入交流配电网；所述信息采集模块与发电机模块、并网模块、光伏模块和多个蓄电池模块通信连接，用于采集各模块的参数，并将采集的参数发送至控制平台。
作为优选方案，所述发电机模块包括交流发电机和发电机变流器，所述交流发电机通过断路器与所述发电机变流器输入端连接，所述发电机变流器输出端通过断路器连接在所述交流母线上。
作为优选方案，所述并网模块包括并联连接的升压变压器和降压变压器，所述升压变压器和降压变压器两端通过断路器分别与所述交流母线和交流配电网连接。
作为优选方案，所述光伏模块包括光伏变流器、光伏电池和驱动件，所述驱动件与光伏电池连接，用于驱动光伏电池展开，所述光伏电池通过断路器与光伏变流器连接，所述光伏变流器通过断路器连接在所述直流母线上。
作为优选方案，所述蓄电池模块包括储能变流器、蓄电池和BMS，所述蓄电池通过断路器与所述储能变流器连接，所述储能变流器通过断路器连接在所述直流母线上，所述BMS连接于所述储能变流器与蓄电池之间。
作为优选方案，还包括设置于所述移动车顶部的顶板组件，所述顶板组件包括顶板和托板，所述顶板和托板之间具有腔室，所述腔室内设置有光伏组件，所述光伏组件包括固定设置于托板上的固定板，滑动设置于所述固定板上方的光伏主板，以及用于驱动所述光伏主板运动至移动车外侧的驱动件。
作为优选方案，所述驱动件包括电机、曲柄和连杆，所述曲柄可转动设置于所述固定板底端部，所述电机固设于托板上，其输出端与所述曲柄中心固定连接，所述曲柄两端部分别与两连杆端部铰接连接，所述固定板上沿曲柄中心对称开设有导向槽，两所述连杆端部穿过所述导向槽与所述光伏主板固定连接，所述光伏主板与所述固定板之间设置有伸缩杆。
作为优选方案，所述顶板组件还包括顶板框和侧翻盖，所述顶板框设置于所述移动车顶部外周，且所述顶板框两侧开设有可供所述光伏主板通过的开口，位于所述开口处的顶板框上铰接有侧翻盖，用于封闭所述开口，位于所述托板和顶板之间顶板框内侧开设有导向槽，所述光伏主板侧部插入所述导向槽内并与其滑动连接。
作为优选方案，所述光伏组件还包括光伏副板，所述光伏副板通过铰接件与所述光伏主板相铰接。
作为优选方案，还包括后翻门组件，所述后翻门组件包括后门、连接板、三角板、第一液压杆和第二液压杆，所述连接板固定设置于所述移动车底端部，两个所述三角板并列设置于所述连接板上，且所述三角板端部与所述连接板铰接，另一端部与所述后门相铰接，所述三角板底端部与连接板之间通过第一液压杆相连接，位于所述三角板两侧的后门上具有肋板，所述连接板与肋板之间通过第二液压杆相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过在移动车内设置发电机模块、多个蓄电池模块、并网模块、信息采集模块和控制平台，以及在移动车顶部设置光伏模块，采用光伏、发电机和电网多种方式为蓄电池供电，保证了蓄电池电量来源的多样化，适合应急救援时使用，提高了可靠性；光伏模块和蓄电池模块通过直流母线汇聚，发电机模块和并网模块通过交流母线汇聚，再经交直流变流其进行转换，使得整体使用效率大大提高；光伏组件设置于顶板和托板之间的腔室内，不使用收纳在腔室内，使用时利用驱动件驱动光伏主板向两侧展开，操作方便；采用后翻门设计，利用液压杆驱动后门向上翻转进行封闭，移动车后端可以完全打开，在进行设备搬运时，后门可以作为滑板，搬运方便。
附图说明
参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
图1为本发明实施例的混合型移动储能电站的模块示意图；
图2为本发明实施例的混合型移动储能电站的结构示意图；
图3为本发明实施例的混合型移动储能电站在光伏主板展开状态下(去除顶板)的结构示意图；
图4为图3中A处的局部放大图；
图5为本发明实施例的混合型移动储能电站在光伏主板展开状态下的俯视图；
图6为本发明实施例的混合型移动储能电站在光伏主板和光伏副板展开状态下的俯视图；
图7为本发明实施例的光伏组件的结构示意图；
图8为本发明实施例的光伏组件另一视角的结构示意图；
图9为图8中驱动件的结构示意图；
图10为本发明实施例的后翻门组件的结构示意图；
图11为本发明实施例的后翻门组件另一视角的结构示意图。
图中标号：1车厢、2侧门、3顶板组件、31顶板框、32侧翻盖、33滑槽、4光伏组件、41固定板、42光伏主板、43驱动件、44曲柄、45连杆、46导向槽、47伸缩杆、48转轴、49光伏副板、5后翻门组件、51后门、52连接板、53三角板、54第一液压杆、55第二液压杆、56肋板。
具体实施方式
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
根据本发明的一实施方式结合图1示出。一种混合型移动储能电站，包括移动车，移动车的车厢1内设置有发电机模块、多个蓄电池模块、并网模块、信息采集模块和控制平台，移动车的顶部设置有光伏模块。信息采集模块为与各模块连接的用于检测电压、电流、电量、温度等的各类传感器，控制平台为后台服务器或电脑。
光伏模块和多个蓄电池模块均连接在直流母线上，直流母线通过交直流变流器与交流母线连接，将直流电转换为交流电。发电机模块和并网模块均连接在交流母线上，并网模块高压侧接入交流配电网。信息采集模块通过通信传输线与发电机模块、并网模块、光伏模块和多个蓄电池模块通信连接，用于采集各模块的参数，并将采集的参数发送至控制平台，从而对各模块进行控制。采用交直流混合的形式丰富了耗电负载的电源形式，提高了可靠性。
其中，发电机模块包括交流发电机和发电机变流器，交流发电机通过断路器JK5与发电机变流器输入端连接，发电机变流器输出端通过断路器JK6连接在交流母线上。当需要应急供电时，启动发电机模块为蓄电池供电。
并网模块包括并联连接的升压变压器和降压变压器，升压变压器和降压变压器两端通过断路器分别与交流母线和交流配电网连接。也就是，升压变压器高压侧通过断路器JK1接入交流配电网，升压变压器低压侧通过断路器JK2接入交流母线，降压变压器高压侧通过断路器JK3接入交流配电网，降压变压器低压侧通过断路器JK4接入交流母线。从交流母线输出的电流经升压变压器升压后输送至交流配电网，从交流配电网输出的电流经降压变压器降压后输送至交流母线，再经交直流变流器为蓄电池模块供电。可以通过控制平台控制断路器的开关进行升降压变压器的切换，提高了交流供电的安全性。
光伏模块包括光伏变流器、光伏电池和驱动件43，驱动件43与光伏电池连接，用于驱动光伏电池展开，光伏电池通过断路器DK5与光伏变流器连接，光伏变流器通过断路器DK1连接在直流母线上。光伏变流器将光伏电池的输出电压转换为直流母线上的电压，具有一定的稳压能力。
蓄电池模块包括储能变流器(PCS)、蓄电池和电池管理系统(BMS)，蓄电池通过断路器与储能变流器连接，储能变流器通过断路器连接在直流母线上，BMS连接于储能变流器与蓄电池之间。电池管理系统根据电池特性，对电池实施有效管理，具有监测、运行报警、保护、自诊断、参数管理、历史数据记录等功能，对于保持电池性能、延长电池组寿命、提高电池使用效率有重要意义。储能变流器作为直流母线与储能装置之间的接口，是储能系统的重要组成部分，具有不同模式下的充电和放电、孤岛检测、低电压穿越、有功和无功控制、运行保护等功能。
本发明实施例中，还包括设置于移动车顶部的顶板组件3，顶板组件3包括顶板和托板(图中未示出)，顶板和托板之间具有腔室，腔室内设置有光伏组件4，光伏组件4包括固定设置于托板上的固定板41，滑动设置于固定板41上方的光伏主板42，以及用于驱动光伏主板42运动至移动车外侧的驱动件43。
具体的，驱动件43包括电机、曲柄44和连杆45，曲柄44可转动设置于固定板41底端部，电机固设于托板上，其输出端与曲柄44中心固定连接，曲柄44两端部分别与两连杆45端部铰接连接，固定板41上沿曲柄44中心对称开设有导向槽46，两连杆45端部穿过导向槽46与光伏主板42固定连接，光伏主板42与固定板41之间设置有伸缩杆47。电机启动后，带动曲柄44转动，从而带动连杆45运动，由于在伸缩杆47和导向槽46的导向下，光伏主板42沿固定板41两侧向外滑动展开。
顶板组件3还包括顶板框31和侧翻盖32，顶板框31设置于移动车顶部外周，且顶板框31两侧开设有可供光伏主板42通过的开口，位于开口处的顶板框31上铰接有侧翻盖32，用于封闭开口，位于托板和顶板之间顶板框31内侧开设有导向槽46，光伏主板42侧部插入导向槽46内并与其滑动连接。光伏主板42滑出时，侧翻盖32被顶开。
光伏组件4还包括光伏副板49，光伏副板49通过铰接件与光伏主板42相铰接。使用时，在驱动件43带动下，带动光伏主板42和光伏副板49从开口滑出，光伏副板49可通过手动将其展开，或在铰接件上安装小型电机，将光伏腹板翻转自动展开。可以想到的是，光伏副板49的数量可以为多个，使得接收到足够的太阳光，最大化利用光伏能源，为光伏电池提供充足的电能。
本发明实施例中，还包括后翻门组件5，后翻门组件5包括后门51、连接板52、三角板53、第一液压杆54和第二液压杆55，连接板52固定设置于移动车底端部，两个三角板53并列设置于连接板52上，且三角板53端部与连接板52铰接，另一端部与后门51相铰接，三角板53底端部与连接板52之间通过第一液压杆54相连接，位于三角板53两侧的后门51上具有肋板56，连接板52与肋板56之间通过第二液压杆55相连接。启动第一液压杆54和第二液压杆55可以使后门51上翻并闭合。在进行设备搬运时，后门51可以作为滑板，搬运方便。
综上所述，本发明的有益效果包括：通过在移动车内设置发电机模块、多个蓄电池模块、并网模块、信息采集模块和控制平台，以及在移动车顶部设置光伏模块，采用光伏、发电机和电网多种方式为蓄电池供电，保证了蓄电池电量来源的多样化，适合应急救援时使用，提高了可靠性；光伏模块和蓄电池模块通过直流母线汇聚，发电机模块和并网模块通过交流母线汇聚，再经交直流变流其进行转换，使得整体使用效率大大提高；光伏组件4设置于顶板和托板之间的腔室内，不使用收纳在腔室内，使用时利用驱动件43驱动光伏主板42向两侧展开，操作方便；采用后翻门设计，利用液压杆驱动后门51向上翻转进行封闭，移动车后端可以完全打开，在进行设备搬运时，后门51可以作为滑板，搬运方便。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种混合型移动储能电站，其特征在于，包括移动车和设置于移动车车厢内的发电机模块、多个蓄电池模块、并网模块、信息采集模块和控制平台，以及设置于移动车顶部的光伏模块；
所述光伏模块和多个蓄电池模块均连接在直流母线上，所述直流母线通过交直流变流器与交流母线连接，所述发电机模块和并网模块均连接在交流母线上，所述并网模块高压侧接入交流配电网；
所述信息采集模块与发电机模块、并网模块、光伏模块和多个蓄电池模块通信连接，用于采集各模块的参数，并将采集的参数发送至控制平台。
2.根据权利要求1所述的混合型移动储能电站，其特征在于，所述发电机模块包括交流发电机和发电机变流器，所述交流发电机通过断路器与所述发电机变流器输入端连接，所述发电机变流器输出端通过断路器连接在所述交流母线上。
3.根据权利要求1所述的混合型移动储能电站，其特征在于，所述并网模块包括并联连接的升压变压器和降压变压器，所述升压变压器和降压变压器两端通过断路器分别与所述交流母线和交流配电网连接。
4.根据权利要求1所述的混合型移动储能电站，其特征在于，所述光伏模块包括光伏变流器、光伏电池和驱动件，所述驱动件与光伏电池连接，用于驱动光伏电池展开，所述光伏电池通过断路器与光伏变流器连接，所述光伏变流器通过断路器连接在所述直流母线上。
5.根据权利要求1所述的混合型移动储能电站，其特征在于，所述蓄电池模块包括储能变流器、蓄电池和BMS，所述蓄电池通过断路器与所述储能变流器连接，所述储能变流器通过断路器连接在所述直流母线上，所述BMS连接于所述储能变流器与蓄电池之间。
6.根据权利要求1所述的混合型移动储能电站，其特征在于，还包括设置于所述移动车顶部的顶板组件，所述顶板组件包括顶板和托板，所述顶板和托板之间具有腔室，所述腔室内设置有光伏组件，所述光伏组件包括固定设置于托板上的固定板，滑动设置于所述固定板上方的光伏主板，以及用于驱动所述光伏主板运动至移动车外侧的驱动件。
7.根据权利要求6所述的混合型移动储能电站，其特征在于，所述驱动件包括电机、曲柄和连杆，所述曲柄可转动设置于所述固定板底端部，所述电机固设于托板上，其输出端与所述曲柄中心固定连接，所述曲柄两端部分别与两连杆端部铰接连接，所述固定板上沿曲柄中心对称开设有导向槽，两所述连杆端部穿过所述导向槽与所述光伏主板固定连接，所述光伏主板与所述固定板之间设置有伸缩杆。
8.根据权利要求6所述的混合型移动储能电站，其特征在于，所述顶板组件还包括顶板框和侧翻盖，所述顶板框设置于所述移动车顶部外周，且所述顶板框两侧开设有可供所述光伏主板通过的开口，位于所述开口处的顶板框上铰接有侧翻盖，用于封闭所述开口，位于所述托板和顶板之间顶板框内侧开设有导向槽，所述光伏主板侧部插入所述导向槽内并与其滑动连接。
9.根据权利要求6所述的混合型移动储能电站，其特征在于，所述光伏组件还包括光伏副板，所述光伏副板通过铰接件与所述光伏主板相铰接。
10.根据权利要求1所述的混合型移动储能电站，其特征在于，还包括后翻门组件，所述后翻门组件包括后门、连接板、三角板、第一液压杆和第二液压杆，所述连接板固定设置于所述移动车底端部，两个所述三角板并列设置于所述连接板上，且所述三角板端部与所述连接板铰接，另一端部与所述后门相铰接，所述三角板底端部与连接板之间通过第一液压杆相连接，位于所述三角板两侧的后门上具有肋板，所述连接板与肋板之间通过第二液压杆相连接。
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