CN114977461A - 储能结构、储能结构的供电方法、储能结构的储能方法 - Google Patents

储能结构、储能结构的供电方法、储能结构的储能方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种储能结构，用以储能和给负载供电，其特征在于：所述储能结构包括电池组件、光伏组件、连接在光伏组件与所述负载之间的DC/AC模块、连接在所述光伏组件与所述电池组件之间的DC/DC模块，所述电池组件与所述负载电性连接以给所述负载供电。本发明的储能结构，可以使用光伏组件给负载供电，也可以使用光伏组件给电池组件供电以储存电能，提高方便性，使用更加灵活，从而达到既可以节约电费，又可以产生清洁电能、节约电能的效果。

Description

储能结构、储能结构的供电方法、储能结构的储能方法
技术领域
本发明涉及一种储能结构、储能结构的供电方法、储能结构的储能方法。
背景技术
随着地球气候日渐变化，很多国家推出节能减排的政策，对于居民、工业用电的管控将会越来越严格，像很多国家和地区会推行峰谷电价政策等一系列措施来管控居民、工业用电，用电的价格也与用电的时间段有关，用电高峰期电价高、用电低谷期电价低。针对不同时间段，电价不同的政策，可以利用谷电峰用的技术，将电价较低的电能储存起来，然后将储存的电能用于电费较高的用电高峰期时间段，这样便可以大大降低用电的成本。目前市面上现有的基于谷电峰用的大型储能结构还比较少，并且做的还不够灵活、完善，而且用电成本依旧过高。
有鉴于此，有必要对现有的储能结构予以改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种储能结构，以解决现有储能结构不够灵活、用电成本过高的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种储能结构，用以储能和给负载供电，所述储能结构包括电池组件、光伏组件、连接在光伏组件与所述负载之间的DC/AC模块、连接在所述光伏组件与所述电池组件之间的DC/DC模块，所述电池组件与所述负载电性连接以给所述负载供电。
作为本发明的进一步改进，所述储能结构还包括用以控制所述电池组件和所述光伏组件工作的能量管理装置。
作为本发明的进一步改进，所述储能结构还包括与所述能量管理装置电性连接的人机交互装置。
作为本发明的进一步改进，所述储能结构还包括与所述能量管理装置连接的云平台。
作为本发明的进一步改进，所述储能结构还包括连接负载和市电的电表，市电与电池组件电性连接，所述电表与所述能量管理装置电性连接。
作为本发明的进一步改进，所述电表与所述负载之间设有并网开关和并网/离网切换装置。
作为本发明的进一步改进，所述电池组件包括多个电池、与多个所述电池分别连接的多个高压箱、与多个所述高压箱连接的用以汇总每簇电池的电能的电池汇流箱。
作为本发明的进一步改进，所述光伏组件包括设置在户外的太阳能光伏板、与所述太阳能光伏板连接的光伏汇流箱。
作为本发明的进一步改进，所述储能结构还包括设置在所述DC/AC模块和负载之间的变压器。
本发明还提供一种储能结构的供电方法，负载与市电连接，所述储能结构的供电方法包容如下步骤：
S1：判断光伏组件是否发电，若是发电，则进入步骤S2，若是不发电，则判断电池组件供电功率是否大于等于负载功率，若是，则用电池组件给负载供电，若否，则使用电池组件和市电共同给负载供电；
S2：判断光伏组件功率是否大于等于负载功率，若否，则进入步骤S3，若是，则判断电池组件是否需要充电，若是，则光伏组件给负载供电的同时给电池组件充电，若否，则控制光伏组件给负载供电，多余的电量馈网；
S3：判断光伏组件与电池组件的功率是否大于负载功率，若是，则光伏组件与电池组件共同给负载供电，若否，则使用光伏组件、电池组件、市电共同给负载供电。
本发明还提供一种储能结构的储能方法，负载与市电连接，所述储能结构的储能方法包括如下步骤：
T1：用户选择是否可以充电，若否，则进入步骤T2，若是，则判断当前是否处于充电时段，若否则进入步骤T2，若是，则判断电池组件的电量是否低于充电截止电量，若是，则执行充电功能，若否，则重复判断电池组件的电量是否低于充电截止电量；
T2：用户选择是否可以放电，若否，则所述储能结构利用光伏组件和/或市电给负载供电，若是，则进入步骤T3；
T3：判断当前是否处于放电时段，若否，则所述储能结构利用光伏组件和/或市电给负载供电，若是，则进入步骤T4；
T4：判断电池组件的电量是否高于放电截止电量，若否，则重复判断当前是否处于放电时段，若是，则比较负载功率和电池组件功率、光伏组件功率的大小，选择使用电池组件、光伏组件和市电中的一种或者多种给负载供电。
作为本发明的进一步改进，所述储能结构还包括用以控制所述电池组件和所述光伏组件工作的能量管理装置，所述储能结构的储能方法还包括在步骤T1前的步骤T0：通过所述能量管理装置设置充电时段、放电时段、充电截止电量、放电截止电量。
本发明的有益效果是：本发明的储能结构，可以使用光伏组件给负载供电，也可以使用光伏组件给电池组件供电以储存电能，提高方便性，使用更加灵活，从而达到既可以节约电费，又可以产生清洁电能、节约电能的效果。
附图说明
图1是本发明的储能结构的结构示意图；
图2是本发明的储能结构的供电方法的流程图；
图3是本发明的储能结构的储能方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1至图3所示，本发明的储能结构100，用以储能和给负载200供电。所述储能结构100包括电池组件1、光伏组件2、连接在光伏组件2与所述负载200之间的DC/AC模块3、设置在所述DC/AC模块3和负载200之间的变压器4、连接在所述光伏组件2与所述电池组件1之间的DC/DC模块5、用以控制所述电池组件1和所述光伏组件2工作的能量管理装置6、与所述能量管理装置6电性连接的人机交互装置7、与所述能量管理装置6连接的云平台8、连接负载200和市电101的电表9。
负载200包括一些电器、或其他用电的设备。
所述电池组件1与所述负载200电性连接以给所述负载200供电。所述电池组件1包括多个电池11、与多个所述电池11分别连接的多个高压箱12、与多个所述高压箱12连接的用以汇总每簇电池11的电能的电池汇流箱13。
所述电池11用以储存和释放电能，每一所述电池11配有一个所述高压箱12，所述高压箱12用以用于采集该簇电池11的相关数据。所述电池汇流箱13用于汇总每簇电池11的电能。
市电101与电池组件1电性连接，以给电池组件1供电。
所述光伏组件2包括设置在户外的太阳能光伏板21、与所述太阳能光伏板21连接的光伏汇流箱22。所述光伏汇流箱22用于汇总太阳能光伏板21产生的电能。
所述DC/AC模块3用于将直流电转化为交流电的模块，所述变压器4用以将三相电转化为三相四线制的电，以使得所述负载200可以直接使用。
所述DC/DC模块5用于将直流电转化为直流电的模块，以使得所述光伏组件2发出的点能给所述电池组件1供电。
所述电表9与所述能量管理装置6电性连接。所述电表9与所述负载200之间设有并网开关91和并网/离网切换装置92。
所述光伏组件2与所述电池组件1之间设有第一连通开关23，所述光伏组件2与负载200之间设有第二连通开关24。所述第一连通开关23和所述第二连通开关24用以控制所述光伏组件2给负载200供电或者给所述电池组件1供电。
所述能量管理装置6是一个中心控制器，负责控制整个储能结构100的运行逻辑，所述人机交互装置7，可以是一个显示器屏幕，显示器旁边有按钮，可以手动修改储能结构100充放电时间、充放电功率、充放电截止电量等相关参数。
所述云平台8通过以太网与能量管理装置6相连接，能量管理装置6掌握整个储能结构100运行的各种数据信息，然后通过以太网，能量管理装置6可以将数据上传到云平台8，因此可以远程查看储能结构100的数据，并且所述云平台8可以与手机102APP连接，用以供用户远程对储能结构100进行操控。
所述电表9，用于监测当前电量数据，并将当前的信息实时上传给能量管理装置6，所述能量管理装置6根据电量数据和运行逻辑控制整个储能结构100的运行。
所述储能结构100的供电方法包容如下步骤：
S1：判断光伏组件2是否发电，若是发电，则进入步骤S2，若是不发电，则判断电池组件1供电功率是否大于等于负载200功率，若是，则用电池组件1给负载200供电，若否，则使用电池组件1和市电101共同给负载200供电；在光伏不发电的情况下，优先使用电池组件1给负载200供电，若是电池组件1功率不足，则不足部分由市电101补足。
S2：判断光伏组件2功率是否大于等于负载200功率，若否，则进入步骤S3，若是，则判断电池组件1是否需要充电，若是，则光伏组件2给负载200供电的同时给电池组件1充电，若否，则控制光伏组件2给负载200供电，多余的电量馈网；在光伏组件2发电量大于负载200功率的情况下，多余的电量可以给电池组件1充电，若是所述电池组件1不需要充电，则将多余的电量卖或者送给电网。
S3：判断光伏组件2与电池组件1的功率是否大于负载200功率，若是，则光伏组件2与电池组件1共同给负载200供电，若否，则使用光伏组件2、电池组件1、市电101共同给负载200供电。在光伏组件2发电量小于负载200功率的情况下，则由电池组件1结合光伏组件2共同给负载200供电，若是功率依旧无法满足，则市电101也共同进行供电。这里光伏组件2与电池组件1的功率指的是二者功率之和。
所述储能结构100的供电方法，可以满足多种情况下的供电，使得负载200可以正常工作。
所述储能结构100的储能方法包括如下步骤：
T0：通过所述能量管理装置6设置充电时段、放电时段、充电截止电量、放电截止电量；此步骤可以由云平台8远程设置，也可以通过人机交互装置7设置。
T1：用户选择是否可以充电，若否，则进入步骤T2，若是，则判断当前是否处于充电时段，若否则进入步骤T2，若是，则判断电池组件1的电量是否低于充电截止电量，若是，则执行充电功能，若否，则重复判断电池组件1的电量是否低于充电截止电量；充电功能可以由所述光伏组件2进行，也可以由市电101进行，若是由市电101对所述电池组件1进行充电，则优选使用谷电以降低成本。
T2：用户选择是否可以放电，若否，则所述储能结构100利用光伏组件2和/或市电101给负载200供电，若是，则进入步骤T3；在步骤T2中，优选使用光伏组件2进行供电。
T3：判断当前是否处于放电时段，若否，则所述储能结构100利用光伏组件2和/或市电101给负载200供电，若是，则进入步骤T4；在该步骤，优选使用光伏组件2进行供电。
T4：判断电池组件1的电量是否高于放电截止电量，若否，则重复判断当前是否处于放电时段，若是，则比较负载200功率和电池组件1功率、光伏组件2功率的大小，选择使用电池组件1、光伏组件2和市电101中的一种或者多种给负载200供电。优先选择光伏组件2进行供电，若是光伏组件2未发电，或者供电不足，则由电池组件1协同供电，若是供电还是不足，则接入市电101共同供电。
本发明的储能结构100、储能结构100的供电方法、储能结构100的储能方法，可以使用光伏组件2给负载200供电，也可以使用光伏组件2给电池组件1供电以储存电能，还可以通过市电101给电池组件1供电以储存电能；可以根据需要设置充电、放电时间、充电、放电截止电量，且可以根据实际需求，增加不同模式，也可以通过网络远程查看系统数据、修改模式配置等功能，提高方便性，使用更加灵活，所述储能结构100本身也具备产生电能的光伏，而不局限于电价较低时储存电网的电，从而达到既可以节约电费，又可以产生清洁电能、节约电能的效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种储能结构，用以储能和给负载供电，其特征在于：所述储能结构包括电池组件、光伏组件、连接在光伏组件与所述负载之间的DC/AC模块、连接在所述光伏组件与所述电池组件之间的DC/DC模块，所述电池组件与所述负载电性连接以给所述负载供电。
2.根据权利要求1所述的储能结构，其特征在于：所述储能结构还包括用以控制所述电池组件和所述光伏组件工作的能量管理装置。
3.根据权利要求2所述的储能结构，其特征在于：所述储能结构还包括与所述能量管理装置电性连接的人机交互装置。
4.根据权利要求2所述的储能结构，其特征在于：所述储能结构还包括与所述能量管理装置连接的云平台。
5.根据权利要求2所述的储能结构，其特征在于：所述储能结构还包括连接负载和市电的电表，市电与电池组件电性连接，所述电表与所述能量管理装置电性连接。
6.根据权利要求5所述的储能结构，其特征在于：所述电表与所述负载之间设有并网开关和并网/离网切换装置。
7.根据权利要求1所述的储能结构，其特征在于：所述电池组件包括多个电池、与多个所述电池分别连接的多个高压箱、与多个所述高压箱连接的用以汇总每簇电池的电能的电池汇流箱。
8.根据权利要求1所述的储能结构，其特征在于：所述光伏组件包括设置在户外的太阳能光伏板、与所述太阳能光伏板连接的光伏汇流箱。
9.根据权利要求1所述的储能结构，其特征在于：所述储能结构还包括设置在所述DC/AC模块和负载之间的变压器。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述储能结构的供电方法，其特征在于：负载与市电连接，所述储能结构的供电方法包容如下步骤：
S1：判断光伏组件是否发电，若是发电，则进入步骤S2，若是不发电，则判断电池组件供电功率是否大于等于负载功率，若是，则用电池组件给负载供电，若否，则使用电池组件和市电共同给负载供电；
S2：判断光伏组件功率是否大于等于负载功率，若否，则进入步骤S3，若是，则判断电池组件是否需要充电，若是，则光伏组件给负载供电的同时给电池组件充电，若否，则控制光伏组件给负载供电，多余的电量馈网；
S3：判断光伏组件与电池组件的功率是否大于负载功率，若是，则光伏组件与电池组件共同给负载供电，若否，则使用光伏组件、电池组件、市电共同给负载供电。
11.一种如权利要求1-9任意一项所述储能结构的储能方法，其特征在于：负载与市电连接，所述储能结构的储能方法包括如下步骤：
T1：用户选择是否可以充电，若否，则进入步骤T2，若是，则判断当前是否处于充电时段，若否则进入步骤T2，若是，则判断电池组件的电量是否低于充电截止电量，若是，则执行充电功能，若否，则重复判断电池组件的电量是否低于充电截止电量；
T2：用户选择是否可以放电，若否，则所述储能结构利用光伏组件和/或市电给负载供电，若是，则进入步骤T3；
T3：判断当前是否处于放电时段，若否，则所述储能结构利用光伏组件和/或市电给负载供电，若是，则进入步骤T4；
T4：判断电池组件的电量是否高于放电截止电量，若否，则重复判断当前是否处于放电时段，若是，则比较负载功率和电池组件功率、光伏组件功率的大小，选择使用电池组件、光伏组件和市电中的一种或者多种给负载供电。
12.根据权利要求11所述的储能结构的储能方法，其特征在于：所述储能结构还包括用以控制所述电池组件和所述光伏组件工作的能量管理装置，所述储能结构的储能方法还包括在步骤T1前的步骤T0：通过所述能量管理装置设置充电时段、放电时段、充电截止电量、放电截止电量。
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