CN114156998A - 储能发电系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及储能发电技术领域，尤其涉及一种储能发电系统。储能发电系统，包括发电装置、蓄电池和供电母线，所述发电装置连接至所述供电母线，以通过所述供电母线向负载和所述蓄电池输出电能，所述蓄电池连接至所述供电母线以通过所述供电母线获取电能存储或向所述负载输出电能，还包括用以控制蓄电池独立充放电的充放电控制电路，所述蓄电池通过充放电独立控制电路连接至供电母线。本技术方案通过设置用以控制蓄电池独立充放电的充放电控制电路，在蓄电池充满电后，只需要单向关闭向蓄电池的充电，不影响蓄电池向储能发电系统输出电能对储能发电系统进行补偿。储能发电系统的整体稳定性会更高。

Description

储能发电系统

技术领域

本公开涉及储能发电技术领域，尤其涉及一种储能发电系统。

背景技术

蓄电池拥有优良的储能和放能性能，被广泛应用在各种太阳能光伏储能发电系统、风能储能发电系统上。

在这些储能发电系统中，蓄电池通过连接至储能供电系统的供电母线，从连接的供电母线接收电能或放出电能。

但是在一些情况下，例如在太阳能光伏储能发电系统中，蓄电池被充满后，会进入保护状态无法输入和输出电能，现有技术在蓄电池被充满后，若遭遇突然的阴天，光伏发电的电能会减少需要蓄电池进行补充，由于这时候蓄电池进入了保护状态，因此蓄电池此时无法向储能发电系统输出电能对储能发电系统进行补偿，导致负载断电或不稳定。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种储能发电系统，系统的稳定性更高。

本公开提供了一种储能发电系统，储能发电系统包括发电装置、蓄电池和供电母线，所述发电装置连接至所述供电母线，以通过所述供电母线向负载和所述蓄电池输出电能，所述蓄电池连接至所述供电母线以通过所述供电母线获取电能存储或向所述负载输出电能，还包括用以控制蓄电池独立充放电的充放电控制电路，所述蓄电池通过充放电独立控制电路连接至供电母线。

可选的，所述充放电控制电路包括：第一开关、第二开关、第一二极管和第二二极管，所述第一开关与所述第二开关串联以形成第一串联结构，所述第一二极管与所述第二二极管反向串联以形成第二串联结构，所述第一串联结构与所述第二串联结构并联连接，所述第一开关与第二开关的连接处连接至所述第一二极管与第二二极管的连接处。

可选的，所述第一二极管的负极连接至所述第二二极管的负极以形成第二串联结构。

可选的，储能发电系统还包括控制器，所述第一开关连接至供电母线，第二开关连接至蓄电池，

控制器控制第一开关闭合，第二开关断开以实现蓄电池单独放电；

控制器控制第一开关断开，第二开关闭合以实现蓄电池单独充电。

可选的，所述第一二极管的正极连接至第二二极管的正极以形成第二串联结构。

可选的，储能发电系统还包括控制器，所述第一开关连接至供电母线，第二开关连接至蓄电池，

控制器控制第一开关闭合，第二开关断开以实现蓄电池单独充电；

控制器控制第一开关断开，第二开关闭合以实现蓄电池单独放电。

可选的，所述发电装置包括光伏发电装置和/或风能发电装置。

可选的，所述光伏发电装置包括光伏方阵和光伏系统逆变器，光伏方阵连接至光伏系统逆变器以将光能转换电能后将电能调制输出。。

可选的，储能发电系统还包括短路保护装置，所述短路保护装置设置在供电母线上，以在负载发生短路时断开储能发电系统与负载之间的连接。

可选的，储能发电系统还包括报警装置，报警装置连接至短路保护装置，以在短路保护装置断开储能发电系统与负载之间的连接后发出报警。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

在一些利用不稳定能源的储能发电系统中，蓄电池被充满后，电源管理系统会迫使蓄电池进入保护状态，所谓进入保护状态，是指断开蓄电池与其他部件例如供电母线的回路，进而避免了蓄电池过度充电。

但是这种做法会导致在储能发电系统遭遇突然的阴天后，光伏发电的电能会减少需要蓄电池进行补充，由于这时候蓄电池进入了保护状态，因此蓄电池此时无法向储能发电系统输出电能对储能发电系统进行补偿，导致负载断电或运行不稳定。

本技术方案通过设置用以控制蓄电池独立充放电的充放电控制电路，在蓄电池充满电后，只需要单向关闭向蓄电池的充电，不影响蓄电池向储能发电系统输出电能对储能发电系统进行补偿。储能发电系统的整体稳定性会更高。

附图说明

图1为本公开实施例所述储能发电系统的结构示意图之一；

图2为本公开实施例所述储能发电系统的充放电控制电路的结构示意图之一；

图3为本公开实施例所述储能发电系统的充放电控制电路的结构示意图之二；

图4为本公开实施例所述储能发电系统的结构示意图之二；

图5为本公开实施例所述储能发电系统的结构示意图之三。

其中，1、蓄电池；2、充放电控制电路；21、第一串联结构；22、第二串联结构；3、供电母线；4、发电装置；5、负载；6、控制器；7、短路保护装置；8、报警装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

图1为本公开实施例所述储能发电系统的结构示意图之一。如图1所示，本公开实施例所述的储能发电系统包括发电装置4、蓄电池1、供电母线3和充放电控制电路2。

供电母线3相当于一个能量集散地，其能够接入外部电源获取电能，例如市电、光伏电源等电源，也能够接入外部的负载5端给负载5供电，例如将其汇集得到的电能输出给外部的负载5或储能装置等需求电能的装置。

发电装置4连接至所述供电母线3，以通过所述供电母线3向外部的负载5和蓄电池1输出电能。

蓄电池1通过充放电控制电路2连接至所述供电母线3，以从所述供电母线3获取电能进行存储或通过供电母线3向外部的负载5输出电能。充放电控制电路2能够控制蓄电池1进行独立充放电，即单独控制蓄电池1只充电或者控制蓄电池1只放电。

当蓄电池1充满电后，通过充放电控制电路2控制蓄电池1的充电线路断开，但保留放电线路。当储能发电系统的不稳定能源突然减少时，例如光伏储能发电系统遭遇突然的阴天后，在本实施例中，所述光伏发电系统包括光伏方阵和光伏系统逆变器，光伏方阵连接至光伏系统逆变器以将光能转换电能后将电能调制输出。在突然遭遇阴天后，光伏板可转化的光能会减少，即光伏发电系统的电能会减少。此时需要蓄电池1进行补充，蓄电池1进入了保护状态，但是其只切断了充电线路并没有切断放电线路，因此蓄电池1此时可以正常向储能发电系统输出电能对储能发电系统进行补偿，储能发电系统的整体稳定性会更高。

实施例2：

图2为本公开实施例所述储能发电系统的充放电控制电路2的结构示意图之一。如图2所示，基于实施例1的储能发电系统，所述储能发电系统还包括控制器6，所述充放电控制电路2包括：第一开关K1、第二开关K2、第一二极管D1和第二二极管D2。

所述第一开关K1与所述第二开关K2串联以形成第一串联结构21，所述第一二极管D1的负极连接至所述第二二极管D2的负极以形成第二串联结构22。所述第一串联结构21与所述第二串联结构22并联连接，所述第一开关K1与第二开关K2的连接处连接至所述第一二极管D1与第二二极管D2的连接处。在此中，所述第一二极管D1的负极连接至所述第二二极管D2的负极的连接结构为反向串联结构中的一种，反向串联结构是指串联的两个二极管之间的正极和负极是相反的。

所述第一开关K1连接至供电母线3，第二开关K2连接至蓄电池1。

控制器6控制第一开关K1闭合，第二开关K2断开。此时只有蓄电池1到第二二极管D2，第二二极管D2到第一开关K1，第一开关K1到供电母线3组成的放电线路是导通的，由于第二开关K2是断开的，因此蓄电池1获取供电母线3电能的充电线路是断开的，蓄电池1只能单独放电不能执行充电的操作。

同样的，控制器6控制第一开关K1断开，第二开关K2闭合。此时只有供电母线3到第一二极管D1，第一二极管D1到第二开关K2，第二开关K2到蓄电池1组成的充电线路是导通的，由于第一开关K1是断开的，因此蓄电池1的放电线路是断开的，蓄电池1只能单独充电而不能执行放电的操作。

在本实施例中，控制器6为MCU，第一开关K1和第二开关K2分别为第一接触器和第二接触器，MCU发出闭合信号给第一接触器或第二接触器，触发第一接触器闭合或第二接触器闭合，实现相应第一开关K1和第二开关K2闭合的操作。

实施例3：

图3为本公开实施例所述储能发电系统的充放电控制电路2的结构示意图之二。如图3所示，基于实施例1的储能发电系统，所述储能发电系统还包括控制器6，所述充放电控制电路2包括：第一开关K1、第二开关K2、第一二极管D1和第二二极管D2。

所述第一开关K1与所述第二开关K2串联以形成第一串联结构21，所述第一二极管D1的正极连接至所述第二二极管D2的正极以形成第二串联结构22。所述第一串联结构21与所述第二串联结构22并联连接，所述第一开关K1与第二开关K2的连接处连接至所述第一二极管D1与第二二极管D2的连接处。在此中，所述第一二极管D1的正极连接至所述第二二极管D2的正极的连接结构为反向串联结构中的一种，反向串联结构是指串联的两个二极管之间的正极和负极是相反的。

所述第一开关K1连接至供电母线3，第二开关K2连接至蓄电池1。

控制器6控制第一开关K1闭合，第二开关K2断开。此时只有供电母线3到第一开关K1，第一开关K1到第二二极管D2，第二二极管D2到蓄电池1组成的蓄电池1是导通的，蓄电池1只能单独充电而不能放电。

同样的，控制器6控制第一开关K1断开，第二开关K2闭合。此时只有蓄电池1到第二开关K2，第二开关K2到第一二极管D1，第一二极管D1到供电母线3组成的放电线路是导通，蓄电池1只能单独放电而不能充电。

在本实施例中，控制器6为MCU，第一开关K1和第二开关K2分别为第一接触器和第二接触器，MCU发出闭合信号给第一接触器或第二接触器，触发第一接触器闭合或第二接触器闭合，实现相应第一开关K1和第二开关K2闭合的操作。

实施例4：

图4为本公开实施例所述储能发电系统的结构示意图之二。如图4所示，基于实施例1的储能发电系统，所述储能发电系统还包括短路保护装置7。在本实施例中所述短路保护装置7为保险丝。短路保护装置7的一端连接至供电母线3，另一端连接至负载5。在负载5发生短路时，短路保护装置7会断开供电母线3和负载5之间的电连接，断开供电母线3向负载5输出的电能，防止负载5由于短路导致烧毁，发生安全危险。

在其他实施例中，所述短路保护装置7还包括漏电保护器。本实施例的储能发电系统集成了短路保护的功能，系统整体的安全性会更高。

实施例5：

图5为本公开实施例所述储能发电系统的结构示意图之三。如图5所示，基于实施例4的储能发电系统，所述储能发电系统还包括报警装置8，所述报警装置8电连接至短路保护装置7以检测短路保护装置7是否断开。在本实施例中，报警装置8为蜂鸣器，报警装置8与短路保护装置7并联，当短路保护装置7被触发断开后，报警装置8中会有电流流过，报警装置8会发出警告声。本实施例的储能发电系统在短路保护装置被触发后，会向工作发出报警，储能发电系统的整体安全性会更高。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.储能发电系统，其特征在于，储能发电系统包括发电装置、蓄电池和供电母线，所述发电装置连接至所述供电母线，以通过所述供电母线向负载和所述蓄电池输出电能，所述蓄电池连接至所述供电母线以通过所述供电母线获取电能存储或向所述负载输出电能，还包括用以控制蓄电池独立充放电的充放电控制电路，所述蓄电池通过充放电独立控制电路连接至供电母线。

2.根据权利要求1所述的储能发电系统，其特征在于，所述充放电控制电路包括：第一开关、第二开关、第一二极管和第二二极管，所述第一开关与所述第二开关串联以形成第一串联结构，所述第一二极管与所述第二二极管反向串联以形成第二串联结构，所述第一串联结构与所述第二串联结构并联连接，所述第一开关与第二开关的连接处连接至所述第一二极管与第二二极管的连接处。

3.根据权利要求2所述的储能发电系统，其特征在于，所述第一二极管的负极连接至所述第二二极管的负极以形成第二串联结构。

4.根据权利要求3所述的储能发电系统，其特征在于，储能发电系统还包括控制器，所述第一开关连接至供电母线，第二开关连接至蓄电池，

控制器控制第一开关闭合，第二开关断开以实现蓄电池单独放电；

控制器控制第一开关断开，第二开关闭合以实现蓄电池单独充电。

5.根据权利要求2所述的储能发电系统，其特征在于，所述第一二极管的正极连接至第二二极管的正极以形成第二串联结构。

6.根据权利要求5所述的储能发电系统，其特征在于，储能发电系统还包括控制器，所述第一开关连接至供电母线，第二开关连接至蓄电池，

控制器控制第一开关闭合，第二开关断开以实现蓄电池单独充电；

控制器控制第一开关断开，第二开关闭合以实现蓄电池单独放电。

7.根据权利要求1所述的储能发电系统，其特征在于，所述发电装置包括光伏发电装置和/或风能发电装置。

8.根据权利要求1所述的储能发电系统，其特征在于，所述光伏发电装置包括光伏方阵和光伏系统逆变器，光伏方阵连接至光伏系统逆变器以将光能转换电能后将电能调制输出。。

9.根据权利要求1所述的储能发电系统，其特征在于，储能发电系统还包括短路保护装置，所述短路保护装置设置在供电母线上，以在负载发生短路时断开储能发电系统与负载之间的连接。

10.根据权利要求9所述的储能发电系统，其特征在于，储能发电系统还包括报警装置，报警装置连接至短路保护装置，以在短路保护装置断开储能发电系统与负载之间的连接后发出报警。

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