CN112134305A - 一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机及其应用 - Google Patents
一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112134305A CN112134305A CN202011046416.9A CN202011046416A CN112134305A CN 112134305 A CN112134305 A CN 112134305A CN 202011046416 A CN202011046416 A CN 202011046416A CN 112134305 A CN112134305 A CN 112134305A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photovoltaic
- energy storage
- battery
- load
- lithium iron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 140
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 112
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 12
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 6
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims description 4
- QSNQXZYQEIKDPU-UHFFFAOYSA-N [Li].[Fe] Chemical compound [Li].[Fe] QSNQXZYQEIKDPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Abstract
本发明提供了一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机，包括柜体，柜体上设有光伏接入模块，柜体内设有PCS逆变器及若干个磷酸锂铁电池。光伏设备与光伏接入模块的输入端电连接，光伏接入模块的输出端与PCS逆变器的输入端电连接，PCS逆变器的输出端与负载电连接。PCS逆变器的输入端还与磷酸锂铁电池电连接，磷酸锂铁电池的输出端还与负载电连接。柜体内还设有EMS能量管理系统，EMS能量管理系统与PCS逆变器、光伏设备、磷酸锂铁电池、负载通讯连接。光伏储能一体机具有效率高、集成度高、运输方便、可任意并接、占地小、施工方便的优点；且能实现削峰填谷、分布式能源调度、应急保电等多种功能。
Description
技术领域
本发明涉及光伏储能技术领域，具体为一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机及其应用。
背景技术
电能源是指电以各种形式做功的能力，大多来自水能(水利发电)、热能(火力发电)、原子能(核电)、风能(风力发电)、化学能(电池)、光能(光电池、太阳能灯)等等，被广泛应用在动力、照明、冶金、化学、纺织、通信、广播等各个领域，是科学技术发展、国民经济飞跃的主要动力。其中，太阳能是指太阳的热辐射能，由于其无污染、可再生、取之不尽等特点，成为了一种新兴的可再生能源，被广泛用的用于发电供能源。
当前，为了顺应我国能源格局的变化、推动智能电网的应用、完善分布式能源的接入、更好地节能减排，光伏以及储能系统正成为新能源行业的主力军，但是由于光伏作为分布式能源，其不易被电网所调度；储能作为能量存储单元本身不具备发电能力；光伏系统和储能系统在大多数情况下是两个独立的系统，因此在系统搭建和逻辑控制以及标准化上有着一定难度等问题的限制，光伏系统在实际应用过程中遇到瓶颈。
同时，一般光伏系统大多为并网系统，逆变器容量根据光伏组件的装机容量来设备，且逆变逻辑单一，所发电量直接上网。如果需要在光伏系统上配置储能系统，则只能做交流耦合，其集成度不高且需要另外一台整流设备来为电池充电。而且单纯的磷酸铁锂储能系统需要借助电网的电能，其用电成本高且无法做到节能环保。目前，光伏系统和磷酸铁锂储能系统很难很好的结合，具有设计负载、施工难、整合难等问题。
因此，需要对现有的光伏系统进行改进。
发明内容
本发明为了解决微电网的电能智能调度问题，为了拓展微电网的应用场景，为了将光伏系统和储能系统进行结合，解决光伏系统及储能系统在单独使用时的逻辑控制及标准化的问题，提供了一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机及其应用。
本发明的设计思路是：设计一种标准化的光储一体机，其将PCS逆变器(光伏/储能逆变器或双向逆变，其作用是进行交/直流电能的转换)和磷酸铁锂电池集成至一起，实现单机最小30kw/100kwh的功率配置，具有效率高、集成度高、运输方便、可任意并接、占地小、施工方便的优点。
实现发明目的的技术方案如下：
本发明提供了一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机，包括柜体，柜体上设有光伏接入模块，柜体内设有PCS逆变器及若干个磷酸锂铁电池。
其中，光伏设备与光伏接入模块的输入端电连接，光伏接入模块的输出端与PCS逆变器的输入端电连接，PCS逆变器的输出端与负载电连接。PCS逆变器能够将光伏系统和储能系统进行直流耦合，能够在负载需求功率时直接逆变以提升效果，避免了现有的光伏系统需要配置储能系统时，只能进行交流耦合连接，需要整流设备逆变－整流－再逆变后为负载提供电能。
其中，PCS逆变器的输入端还与磷酸锂铁电池电连接，磷酸锂铁电池用于储存光伏设备的电能，且磷酸锂铁电池的输出端还与负载电连接，磷酸锂铁电池用于向负载提供电能。当光伏设备的光能充足时，能够通过磷酸锂铁电池将收集的富余的光能存储成电能，并在光能不充足的时间段通过磷酸锂铁电池向负载提供电能，确保负载电能的正常需求。
其中，柜体内还设有EMS能量管理系统，EMS能量管理系统与PCS逆变器、光伏设备、磷酸锂铁电池、负载通讯连接。EMS能量管理系统能够实时监测光伏设备、PCS逆变器、磷酸锂铁电池、负载的状态，根据负载的需求协调PCS逆变器、和/或磷酸锂铁电池向负载提供电能，确保负载的正常需求。
本发明通过将光伏/储能变流器、磷酸铁锂电池、EMS能量管理系统集成在一个标准柜体中形成光伏储能一体机，并设定光伏储能一体机的功率(容或量)为30kw/100kwh。解决了传统配置中需要光伏逆变器和储能逆变器两套系统的尴尬，解决了光伏系统的施工问题，并大大降低了光伏系统的成本，解决很多微电网问题，拓展了更多的应用场景。
进一步的，当遇到磷酸锂铁电池内无存储的电能，以及光能不充足的情况下，为了避免负载无电能使用的情况，在PCS逆变器的输入端还电连接有电网，电网用于向负载、和/或磷酸锂铁电池充电。
进一步的，柜体内还设有BMS电池管理系统，BMS电池管理系统位于光伏接入模块与磷酸锂铁电池之间，光伏设备经BMS电池管理系统为磷酸锂铁电池充电，且BMS电池管理系统还与EMS能量管理系统通信连接。BMS电池管理系统用于对磷酸锂铁电池进行管理，在负载不工作时且当磷酸锂铁电池内无存储电能或者电能不足时，经光伏设备或者电网为其充电；当负载工作且光伏设备的光能不足时，经磷酸锂铁电池为负载提供电能确保负载的正常需求。
进一步的，磷酸锂铁电池至少有2个，且至少2个磷酸锂铁电池并联在PCS逆变器的直流端。
作为对上述光伏储能一体机的改进，柜体上还设有交流接入模块，且交流接入模块的输入端设有串行接口，相邻光伏储能一体机经串行接口串行连接。
进一步的，柜体上还设有安全控制组件，安全控制组件包括急停按钮、跳闸保护器及开关。
优选的，上述安全控制组件还包括通风散热装置，通风散热装置安装在柜体上。通风散热装置的正常工作温度范围－20～55℃，当柜体内的温度到35℃时通风散热装置开启对柜体内部进行散热降温；当柜体内的温度达到45℃时，光伏储能一体机则开启一级预警措施，限制光伏储能一体机的功率及部分功能；当柜体内温度达到到55℃时，则强制停机对光伏储能一体机进行保护。
在本发明的基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机的一种应用方式中，将光伏设备与1台光伏储能一体机连接，光伏设备经光伏储能一体机为负载提供电能，并将光伏设备富余的电能存储至磷酸锂铁电池内。
具体的，光伏储能一体机的工作时，具有以下几种工作模式：
当光伏功率等于负载需求功率时，光伏设备直接经PCS逆变器直接为负载提供电能，确保负载的正常工作；
当光伏功率大于负载需求功率时，且磷酸锂铁电池内电能未储满时，光伏设备一方面经PCS逆变器直接为负载提供电能，确保负载的正常工作；另一方面经PCS逆变器为磷酸锂铁电池充电将收集的富余光能存储；
当光伏功率小于负载需求，且磷酸锂铁电池内存储有电能时，光伏设备一方面经PCS逆变器直接为负载提供电能；另一方面磷酸锂铁电池释放电能，为负载提供电能，通过光伏设备及磷酸锂铁电池的配合确保负载的用电需求；
当光伏功率小于负载需求，且磷酸锂铁电池无存储电能时，光伏设备一方面经PCS逆变器直接为负载提供电能；另一方面，电网经PCS逆变器输入电能，通过光伏设备及电网的配合确保负载的用电需求；
当光伏功率严重不足，且磷酸锂铁电池无存储电能时，电网为负载提供电能，确保负载的用电需求；
当光伏功率严重不足，且负载未工作无电能需求时，经电网向光伏储能一体机的磷酸锂铁电池充电。
在本发明的基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机的另一种应用方式中，将至少2台光伏储能一体机并联，各个光伏储能一体机的EMS能量管理系统判断光伏总功率及各自光伏储能一体机的负载的功率，并将光伏设备的直流电能分配至各个光伏储能一体机的PCS逆变器，将直流电能逆变为交流电能后为负载提供电能，并将光伏设备富余的电能存储至磷酸锂铁电池内。
具体的，光伏储能一体机的工作时，具有以下几种工作模式：
当光伏功率等于并联的光伏储能一体机的负载需求总功率时，光伏设备按需分配光伏功率，直接经光伏储能一体机的PCS逆变器直接为各个光伏储能一体机的负载提供电能，确保各个光伏储能一体机的负载的正常工作；
当光伏功率大于并联的光伏储能一体机的负载需求总功率时，且磷酸锂铁电池内电能未储满时，光伏设备一方面按需分配光伏功率，经光伏储能一体机的PCS逆变器直接为光伏储能一体机的负载提供电能，确保各个光伏储能一体机的负载的正常工作；另一方面经光伏储能一体机的PCS逆变器为磷酸锂铁电池充电将收集的富余光能存储；
当光伏功率小于并联的光伏储能一体机的负载总需求，且各个光伏储能一体机的磷酸锂铁电池内存储有电能时，光伏设备一方面按需分配光伏功率，经光伏储能一体机的PCS逆变器直接为光伏储能一体机的负载提供电能；另一方面光伏储能一体机的磷酸锂铁电池释放电能，为光伏储能一体机的负载提供电能，通过光伏设备及磷酸锂铁电池的配合确保各个光伏储能一体机的负载的用电需求；
当光伏功率小于并联的光伏储能一体机的负载总需求，且光伏储能一体机的磷酸锂铁电池无存储电能时，光伏设备一方面按需分配光伏功率，经光伏储能一体机的PCS逆变器直接为光伏储能一体机的负载提供电能；另一方面，电网为负载提供部分电能，通过光伏设备及电网的配合确保各个光伏储能一体机的负载的用电需求；
当光伏功率严重不足，且各个光伏储能一体机的磷酸锂铁电池无存储电能时，电网为负载提供全部电能，确保各个光伏储能一体机的负载的用电需求；
当光伏功率严重不足，且光伏储能一体机的负载未工作无电能需求时，经电网向各个光伏储能一体机的磷酸锂铁电池充电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过将光伏/储能变流器、磷酸铁锂电池、EMS能量管理系统集成在一个标准柜体中形成光伏储能一体机，并设定光伏储能一体机的功率(容或量)为30kw/100kwh。解决了传统配置中需要光伏逆变器和储能逆变器两套系统的尴尬，解决了光伏系统的施工问题，并大大降低了光伏系统的成本，解决很多微电网问题，拓展了更多的应用场景。具有效率高、集成度高、运输方便、可任意并接、占地小、施工方便的优点；且能实现削峰填谷、需量管理、分布式能源调度、应急保电等多种功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，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为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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他的附图。
图1为本发明基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机的立体图；
图2为本发明基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机的内各模块的连接框图；
其中，1.柜体；2.光伏接入模块的输入端接口；3.PCS逆变器；4.磷酸锂铁电池；5.EMS能量管理系统；6.BMS电池管理系统；7.交流接入模块接口；8.急停按钮；9.跳闸保护器及开关；10.通风散热装置。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例1：
本实施例提供了一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机，在本实施方式中，请参图1所示，光伏储能一体机包括柜体1，柜体1上设有光伏接入模块，柜体1内设有PCS逆变器3及若干个磷酸锂铁电池4。
其中，如图2所示，光伏设备与光伏接入模块的输入端接口2电连接，光伏接入模块的输出端与PCS逆变器3的输入端电连接，PCS逆变器3的输出端与负载电连接。PCS逆变器3能够将光伏系统和储能系统进行直流耦合，能够在负载需求功率时直接逆变以提升效果，避免了现有的光伏系统需要配置储能系统时，只能进行交流耦合连接，需要整流设备逆变－整流－再逆变后为负载提供电能。
其中，如图2所示，PCS逆变器3的输入端还与磷酸锂铁电池4电连接，磷酸锂铁电池4用于储存光伏设备的电能，且磷酸锂铁电池4的输出端还与负载电连接，磷酸锂铁电池4用于向负载提供电能。当光伏设备的光能充足时，能够通过磷酸锂铁电池4将收集的富余的光能存储成电能，并在光能不充足的时间段通过磷酸锂铁电池4向负载提供电能，确保负载电能的正常需求。在本实施例中，磷酸锂铁电池4至少有2个，且至少2个磷酸锂铁电池4并联在PCS逆变器3的直流端(或直接母线)，如图1所示，磷酸锂铁电池4为4个，分别设置在柜体1内的电池支架上。
其中，如图1所示，柜体1内还设有EMS能量管理系统5，EMS能量管理系统5与PCS逆变器3、光伏设备、磷酸锂铁电池4、负载通讯连接。EMS能量管理系统5能够实时监测光伏设备、PCS逆变器3、磷酸锂铁电池4、负载的状态，根据负载的需求协调PCS逆变器3、和/或磷酸锂铁电池4向负载提供电能，确保负载的正常需求。
本实施例通过将光伏/储能变流器3、磷酸铁锂电池4、EMS能量管理系统5集成在一个标准柜体中形成光伏储能一体机，并设定光伏储能一体机的功率(容或量)为30kw/100kwh。解决了传统配置中需要光伏逆变器和储能逆变器两套系统的尴尬，解决了光伏系统的施工问题，并大大降低了光伏系统的成本，解决很多微电网问题，拓展了更多的应用场景。
进一步的，如图2所示，当遇到磷酸锂铁电池4内无存储的电能，以及光能不充足的情况下，为了避免负载无电能使用的情况，在PCS逆变器3的输入端还电连接有电网，电网用于向负载、和/或磷酸锂铁电池4充电。
进一步的，如图1及图2所示，柜体内还设有BMS电池管理系统6，BMS电池管理系统6位于光伏接入模块与磷酸锂铁电池1之间，光伏设备经BMS电池管理系统6为磷酸锂铁电池4充电，且BMS电池管理系统6还与EMS能量管理系统5通信连接。BMS电池管理系统6用于对磷酸锂铁电池4进行管理，在负载不工作时且当磷酸锂铁电池4内无存储电能或者电能不足时，经光伏设备或者电网为其充电；当负载工作且光伏设备的光能不足时，经磷酸锂铁电池4为负载提供电能确保负载的正常需求。
实施例2：
本实施例是在实施例1的基础上进行改进的，本实施例与实施例1的区别在于在柜体1上设有交流接入模块，其能够实现多个光伏储能一体机的并联，相邻光伏储能一体机之间的交流接入模块接口7经线缆电连接。同时在各个光伏储能一体机的柜体1内设有安全控制组件，以确保光伏储能一体机的正常工作。
具体的，如图1及图2所示，柜体1上还设有交流接入模块，且交流接入模块的输入端设有串行接口，相邻光伏储能一体机经串行接口串行连接。
具体的，如图1所示，柜体1上还设有安全控制组件，安全控制组件包括急停按钮、跳闸保护器及开关9。
优选的，如图1所示，上述安全控制组件还包括通风散热装置10，通风散热装置10安装在柜体1上。通风散热装置10的正常工作温度范围－20～55℃，当柜体1内的温度到35℃时通风散热装置10开启对柜体1内部进行散热降温；当柜体1内的温度达到45℃时，光伏储能一体机则开启一级预警措施，限制光伏储能一体机的功率及部分功能；当柜体1内温度达到到55℃时，则强制停机对光伏储能一体机进行保护。
优选的，如图1所示，上述安全控制组件还包括指示灯，指示灯有若干个，分别用于显示负载、PCS逆变器3、光伏接入模块、EMS能量管理系统5、BMS电池管理系统6、急停按钮、通风散热装置10等的工作状态。
实施例3：
本实施例提供了基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机的一种应用方式中，将光伏设备与1台光伏储能一体机连接，光伏设备经光伏储能一体机为负载提供电能，并将光伏设备富余的电能存储至磷酸锂铁电池4内。
具体的，光伏储能一体机的工作时，具有以下几种工作模式：
当光伏功率等于负载需求功率时，光伏设备直接经PCS逆变器3直接为负载提供电能，确保负载的正常工作；
当光伏功率大于负载需求功率时，且磷酸锂铁电池4内电能未储满时，光伏设备一方面经PCS逆变器3直接为负载提供电能，确保负载的正常工作；另一方面经PCS逆变器3为磷酸锂铁电池4充电将收集的富余光能存储；
当光伏功率小于负载需求，且磷酸锂铁电池4内存储有电能时，光伏设备一方面经PCS逆变器3直接为负载提供电能；另一方面磷酸锂铁电池4释放电能，为负载提供电能，通过光伏设备及磷酸锂铁电池4的配合确保负载的用电需求；
当光伏功率小于负载需求，且磷酸锂铁电池4无存储电能时，光伏设备一方面经PCS逆变器3直接为负载提供电能；另一方面，电网经PCS逆变器3输入电能，通过光伏设备及电网的配合确保负载的用电需求；
当光伏功率严重不足，且磷酸锂铁电池4无存储电能时，电网为负载提供电能，确保负载的用电需求；
当光伏功率严重不足，且负载未工作无电能需求时，经电网向光伏储能一体机的磷酸锂铁电池4充电。
实施例4：
本实施例提供了基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机的另一种应用方式中，将至少2台光伏储能一体机并联，各个光伏储能一体机的EMS能量管理系统判断光伏总功率及各自光伏储能一体机的负载的功率，并将光伏设备的直流电能分配至各个光伏储能一体机的PCS逆变器，将直流电能逆变为交流电能后为负载提供电能，并将光伏设备富余的电能存储至磷酸锂铁电池4内。
具体的，光伏储能一体机的工作时，具有以下几种工作模式：
当光伏功率等于并联的光伏储能一体机的负载需求总功率时，光伏设备按需分配光伏功率，直接经光伏储能一体机的PCS逆变器3直接为各个光伏储能一体机的负载提供电能，确保各个光伏储能一体机的负载的正常工作；
当光伏功率大于并联的光伏储能一体机的负载需求总功率时，且磷酸锂铁电池4内电能未储满时，光伏设备一方面按需分配光伏功率，经光伏储能一体机的PCS逆变器3直接为光伏储能一体机的负载提供电能，确保各个光伏储能一体机的负载的正常工作；另一方面经光伏储能一体机的PCS逆变器3为磷酸锂铁电池4充电将收集的富余光能存储；
当光伏功率小于并联的光伏储能一体机的负载总需求，且各个光伏储能一体机的磷酸锂铁电池4内存储有电能时，光伏设备一方面按需分配光伏功率，经光伏储能一体机的PCS逆变器3直接为光伏储能一体机的负载提供电能；另一方面光伏储能一体机的磷酸锂铁电池4释放电能，为光伏储能一体机的负载提供电能，通过光伏设备及磷酸锂铁电池4的配合确保各个光伏储能一体机的负载的用电需求；
当光伏功率小于并联的光伏储能一体机的负载总需求，且光伏储能一体机的磷酸锂铁电池4无存储电能时，光伏设备一方面按需分配光伏功率，经光伏储能一体机的PCS逆变器3直接为光伏储能一体机的负载提供电能；另一方面，电网经光伏储能一体机的PCS逆变器3输入电能，通过光伏设备及电网的配合确保各个光伏储能一体机的负载的用电需求；
当光伏功率严重不足，且各个光伏储能一体机的磷酸锂铁电池4无存储电能时，电网经各个光伏储能一体机的为负载提供部分电能，确保各个光伏储能一体机的负载的用电需求；
当光伏功率严重不足，且光伏储能一体机的负载未工作无电能需求时，经电网向各个光伏储能一体机的磷酸锂铁电池4充电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机，其特征在于：包括柜体，所述柜体上设有光伏接入模块，所述柜体内设有PCS逆变器及若干个磷酸锂铁电池；
光伏设备与所述光伏接入模块的输入端电连接，所述光伏接入模块的输出端与所述PCS逆变器的输入端电连接，所述PCS逆变器的输出端与负载电连接；
所述PCS逆变器的输入端还与所述磷酸锂铁电池电连接，所述磷酸锂铁电池用于储存光伏设备的电能，且所述磷酸锂铁电池的输出端还与负载电连接，所述磷酸锂铁电池用于向负载提供电能；
所述柜体内还设有EMS能量管理系统，所述EMS能量管理系统与所述PCS逆变器、所述光伏设备、所述磷酸锂铁电池、负载通讯连接。
2.根据权利要求1所述的光伏储能一体机，其特征在于：所述PCS逆变器的输入端还与电网电连接，所述电网用于向所述负载、和/或所述磷酸锂铁电池充电。
3.根据权利要求1所述的光伏储能一体机，其特征在于：所述柜体内还设有BMS电池管理系统，所述BMS电池管理系统位于所述光伏接入模块与所述磷酸锂铁电池之间，光伏设备经所述BMS电池管理系统为所述磷酸锂铁电池充电，且所述BMS电池管理系统还与所述EMS能量管理系统通信连接。
4.根据权利要求1所述的光伏储能一体机，其特征在于：所述磷酸锂铁电池至少有2个，且至少2个所述磷酸锂铁电池并联在所述PCS逆变器的直流端。
5.根据权利要求1至4任一项所述的光伏储能一体机，其特征在于：所述柜体上还设有交流接入模块，且所述交流接入模块的输入端设有串行接口，相邻所述光伏储能一体机经所述串行接口串行连接。
6.根据权利要求1至4任一项所述的光伏储能一体机，其特征在于：所述柜体上还设有安全控制组件，所述安全控制组件包括急停按钮、跳闸保护器及开关。
7.根据权利要求6所述的光伏储能一体机，其特征在于：安全控制组件还包括通风散热装置，所述通风散热装置安装在所述柜体上。
8.基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机的应用，其特征在于：光伏设备与1台光伏储能一体机连接，光伏设备经光伏储能一体机为负载提供电能，并将光伏设备富余的电能存储至磷酸锂铁电池内。
9.基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机的应用，其特征在于：至少2台光伏储能一体机并联，各个光伏储能一体机的EMS能量管理系统判断光伏总功率及各自光伏储能一体机的负载的功率，并将光伏设备的直流电能分配至各个光伏储能一体机的PCS逆变器，将直流电能逆变为交流电能后为负载提供电能，并将光伏设备富余的电能存储至磷酸锂铁电池内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011046416.9A CN112134305A (zh) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011046416.9A CN112134305A (zh) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112134305A true CN112134305A (zh) | 2020-12-25 |
Family
ID=73844501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011046416.9A Pending CN112134305A (zh) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112134305A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113036277A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-06-25 | 北京昆兰新能源技术有限公司 | 一种户外储能柜 |
| CN113067532A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-02 | 广西阳升新能源有限公司 | 一种光伏储能柜 |
| WO2022193726A1 (zh) * | 2021-03-19 | 2022-09-22 | 阳光电源股份有限公司 | 风电储能系统和多能互补能量站 |
| US11462917B1 (en) | 2021-12-10 | 2022-10-04 | NDSL, Inc. | Methods, systems, and devices for maintenance and optimization of battery cabinets |
| US11689048B1 (en) | 2021-12-10 | 2023-06-27 | NDSL, Inc. | Methods, systems, and devices for maintenance and optimization of battery cabinets |
| CN116388131A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-07-04 | 阳光电源股份有限公司 | 光伏发电系统及其故障保护方法、装置、汇流箱及逆变器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107317358A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-11-03 | 江苏峰谷源储能技术研究院有限公司 | 一种智能型离并网升级储能一体机 |
| US20180342892A1 (en) * | 2017-05-27 | 2018-11-29 | Sungrow Power Supply Co., Ltd. | Photovoltaic energy storage device, cabinet and photovoltaic energy storage system |
| CN110994675A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-10 | 江苏慧智能源工程技术创新研究院有限公司 | 基于动力梯次磷酸铁锂电池光伏储能一体机 |
| CN211183503U (zh) * | 2019-10-17 | 2020-08-04 | 广西阳升新能源有限公司 | 一种模块式光伏锂电池储能系统 |
| KR20200103949A (ko) * | 2019-02-26 | 2020-09-03 | 주식회사 에스이에너지 | 저용량 태양광 발전소에 적합한 스마트 에너지 저장 시스템 |
-
2020
- 2020-09-28 CN CN202011046416.9A patent/CN112134305A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180342892A1 (en) * | 2017-05-27 | 2018-11-29 | Sungrow Power Supply Co., Ltd. | Photovoltaic energy storage device, cabinet and photovoltaic energy storage system |
| CN107317358A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-11-03 | 江苏峰谷源储能技术研究院有限公司 | 一种智能型离并网升级储能一体机 |
| KR20200103949A (ko) * | 2019-02-26 | 2020-09-03 | 주식회사 에스이에너지 | 저용량 태양광 발전소에 적합한 스마트 에너지 저장 시스템 |
| CN211183503U (zh) * | 2019-10-17 | 2020-08-04 | 广西阳升新能源有限公司 | 一种模块式光伏锂电池储能系统 |
| CN110994675A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-10 | 江苏慧智能源工程技术创新研究院有限公司 | 基于动力梯次磷酸铁锂电池光伏储能一体机 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113036277A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-06-25 | 北京昆兰新能源技术有限公司 | 一种户外储能柜 |
| CN113036277B (zh) * | 2021-03-02 | 2022-05-17 | 北京昆兰新能源技术有限公司 | 一种户外储能柜 |
| WO2022193726A1 (zh) * | 2021-03-19 | 2022-09-22 | 阳光电源股份有限公司 | 风电储能系统和多能互补能量站 |
| CN113067532A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-02 | 广西阳升新能源有限公司 | 一种光伏储能柜 |
| CN113067532B (zh) * | 2021-03-30 | 2023-02-17 | 广西阳升新能源有限公司 | 一种光伏储能柜 |
| US11462917B1 (en) | 2021-12-10 | 2022-10-04 | NDSL, Inc. | Methods, systems, and devices for maintenance and optimization of battery cabinets |
| US11689048B1 (en) | 2021-12-10 | 2023-06-27 | NDSL, Inc. | Methods, systems, and devices for maintenance and optimization of battery cabinets |
| CN116388131A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-07-04 | 阳光电源股份有限公司 | 光伏发电系统及其故障保护方法、装置、汇流箱及逆变器 |
| CN116388131B (zh) * | 2023-05-26 | 2023-08-11 | 阳光电源股份有限公司 | 光伏发电系统及其故障保护方法、装置、汇流箱及逆变器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112134305A (zh) | 一种基于磷酸铁锂电池的光伏储能一体机及其应用 | |
| WO2017142218A1 (ko) | 에너지 저장 시스템 및 시스템 운용 방법 | |
| CN211790784U (zh) | 一种光储充一体化充电站 | |
| CN203339769U (zh) | 光伏市电互补输入在线式储能电源 | |
| CN211089487U (zh) | 一种5g基站高压直流远程供电系统 | |
| JP2016154435A (ja) | 系統連系パワーコンディショナー及び分散型電力供給ネットワーク | |
| KR102092088B1 (ko) | 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법 | |
| CN208272645U (zh) | 电动汽车换电及储能站的输电系统 | |
| CN110518628A (zh) | 一种园区电能优化装置及其工作方法 | |
| CN103427443A (zh) | 一种基于多电力智能调配器的新能源发电供电系统及构造 | |
| CN214626379U (zh) | 一种高效率充放电储能控制系统 | |
| CN204516867U (zh) | 一种应用于光伏领域的智能化蓄能管理系统 | |
| CN211507822U (zh) | 基于退役动力电池梯次利用的储能公交站点 | |
| CN111130175B (zh) | 基于退役动力电池的储能公交站点及其电源控制方法 | |
| CN208489812U (zh) | 一种太阳能屋顶bipv光伏发电离网系统 | |
| CN217904355U (zh) | 一种光储一体化集成系统 | |
| CN214013882U (zh) | 一种基于光伏供电的微电网系统 | |
| CN219611406U (zh) | 补电装置及储能设备 | |
| CN212022354U (zh) | 一种充放电和储能集成柜 | |
| CN219856870U (zh) | 一种光伏停车棚调峰充电系统 | |
| CN220234208U (zh) | 一种交/直流双母线换电站 | |
| CN217282363U (zh) | 一种基于新能源的站用变电系统 | |
| CN218040798U (zh) | 一种用于直流配电系统的节电降耗装置 | |
| CN209805220U (zh) | 一种移动储能车式变电站 | |
| CN220754363U (zh) | 一种储能系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |