CN204441932U - 铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统 - Google Patents
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Abstract
一种铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统，包含：一直流汇流排；至少一铅酸电池组并联到该直流汇流排；该铅酸电池组的功能为负责提供汇流排所需的冲击电流供电；以及至少一锂电池组并联到该直流汇流排；利用锂电池适合深循环充放电特性及能量密度比高的特性，作为储能电池系统并适于稳定电流下的供电。其中该铅酸电池组配置一铅酸电池组监视器，且每个锂电池组配置一锂电池组控制器，其作用方式为当检测到瞬间大的电流变化时该铅酸电池组将自动供应电流。本实用新型中所有的该锂电池组控制器更进一步连接到一总控制器，使得操作人员可以在总控制端直接对各个锂电池组进行各种设定。
Description
技术领域
本实用新型是有关于电池供电系统，尤其是一种铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统。
背景技术
储能系统所需电池能量大，需要数十组或百组电池组并联运行。传统储能系统，采用串并联方式将个别电池组逐一并联形成大容量的电池系统。但当电池组需要进行部份单体电池更换时，由于更换后之电池组电压与其他并联电压不一致，随意并接容易发生大电流事故，故不容易并联。
电池组并联后，由于电池组的个别单体电池特性改变，导致电池组总电压改变，当电池系统进行充放电时，特性落后的电池组，无法完全充饱电或过放电。 导致整个电池系统特性下滑，如不妥善控制，则会发生灾害。
作为储能电池系统，每日需要深循环充放电。传统储能电池系统，如果采用铅酸电池作为系统电池，因为铅酸电池不适合深循环充放电，一般铅酸电池深循环寿命为300-400次，故铅酸储能电池系统寿命短，因而影响整个充电系统的整体寿命。
如果采用锂电池储能系统，利用锂电池适合深循环充放电特性及能量密度比高的特性，作为储能电池系统。但是锂电池不适合冲击电流(瞬间大容量充电/放电)的应用。瞬间冲击电流会影响锂电池寿命
所以上述无论是使用铅酸电池或锂电池作为储能系统皆有其缺点，因此本案希望能结合此两种电池于一储能结构中，并辅以控制系统而达到可同时截取此两电池的优点于馈电电路的储能结构中。
实用新型内容
本实用新型的目的为解决上述现有技术上的问题，本实用新型提出一种铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统。同时采用铅酸电池及锂电池复合式储能电池系统，其中铅酸电池具有快速瞬间大容量的充电，放电能力。锂电池具有长时间，长寿命稳定充放电能力双方结合为一，由铅酸电池负责供应动态负载变动，锂电池负责供应稳态负载及深循环充放电。
另外，锂电池组由锂电池单元及控制器所组成，由控制器负责锂电池之充/放电控制。当锂电池单元发生异常需要进行维护时，经由控制器可轻易脱离储能电池系统。当储能系统发生异常时，锂电池控制柜可分别限流保护，避免能量瞬间集中，发生灾害。
为达到上述目的，本实用新型提供一种铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统，其包含：
一直流汇流排；
至少一铅酸电池组并联到该直流汇流排；该铅酸电池组适合于冲击电流下的供电；以及
至少一锂电池组并联到该直流汇流排；锂电池储能系统，利用锂电池适合深循环充放电特性及能量密度比高的特性，作为储能电池系统并适于稳定电流下的供电。
本实用新型的一个实施例中，其中该每个铅酸电池组可配置一铅酸电池组监视器，其作用方式为当检测到瞬间大的电流变化时即开启该铅酸电池组的电流供应，当电流进入平稳态时，即关断该铅酸电池组以供应电流到负载。
本实用新型的一个实施例中，其中该铅酸电池组包含数个铅酸电池单元，这些铅酸电池单元以并联或串联的方式形成该铅酸电池组；维修时可以将该铅酸电池单元个别抽换。
本实用新型的一个实施例中，其中每个锂电池组配置一锂电池组控制器，其作用方式为当检测到瞬间大的电流变化时即中断该锂电池组的电流供应，当电流进入平稳态时，即开启该锂电池组以供应电流到负载。
本实用新型的一个实施例中，其中该锂电池组包含数个锂电池单元，这些锂电池单元以并联或串联的方式形成该锂电池组；维修时可以将该锂电池单元个别抽换。
本实用新型的一个实施例中，其中所有的该锂电池组控制器更进一步连接到一总控制器，使得操作人员可以在总控制端直接对各个锂电池组进行各种设定。
本实用新型的一个实施例中，尚包含至少一再生能源发电系统，其以并联的方式馈入该直流汇流排。
本实用新型的一个实施例中，其中该再生能源发电系统为太阳能或风力发电系统。
本实用新型的一个实施例中，尚包含至少一市电，该市电以并联的方式馈入该直流汇流排。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型中同时采用铅酸电池及锂电池复合式储能电池系统，其中铅酸电池具有快速充电，放电能力。锂电池具有长时间，长寿命稳定充放电能力双方结合为一，由铅酸电池负责供应动态负载变动，锂电池负责供应稳态负载及深循环充放电。当锂电池单元发生异常需要进行维护时，经由锂电池组控制器可轻易脱离储能电池系统。当储能系统发生异常时，锂电池组可分别限流保护，避免能量瞬间集中，发生灾害。
由下文的说明可更进一步了解本实用新型的特征及其优点，阅读时并请参考附图。
附图说明
图1显示本实用新型的系统示意图。
图2显示本实用新型的系统尚配置再生能源发电系统的示意图。
图3显示本实用新型的系统尚配置再生能源发电系统与市电的示意图。
图4显示本实用新型的系统尚配置再生能源发电系统、市电及总控制器的示意图。
【附图标记说明】
10、直流汇流排；20、铅酸电池组；21、铅酸电池组监视器；30、锂电池组；31、锂电池组控制器；40 、总控制器；50、 再生能源发电系统；60 、市电；100 负载。
具体实施方式
兹谨就本实用新的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合图式，举本实用新型一较佳实施例详细说明如下。
请参考图1至图4所示，显示本实用新型铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统，其包含下列元件：
一直流汇流排10，用于连接本实用新型的其他元件，使得这些元件的电流可经由直流汇流排10传送。
至少一铅酸电池组20并联到该直流汇流排10；铅酸电池组20适合冲击电流(瞬间大容量充电/放电)的应用，瞬间冲击电流并不会急剧影响铅酸电池组20。所以当整个供电系统的负载100突然上升而使得电流急剧增加时，该铅酸电池组20可以快速的提升所供应的电流以符合系统的需要。但是作为储能电池系统，每日需要深循环充放电。但铅酸电池不适合深循环充放电，一般铅酸电池深循环寿命为300-400次，故铅酸储能电池系统寿命短。
其中该铅酸电池组20可包含数个铅酸电池单元(图中没有显示)，这些铅酸电池单元可以并联或串联的方式形成该铅酸电池组20。
每个铅酸电池组20可配置一铅酸电池组监视器21，其作用方式为当检测到瞬间大的电流变化时即自动由铅酸电池组20的电流供应，当电流进入平稳态时，即自动停止该铅酸电池组20以供应电流到负载100。
至少一锂电池组30并联到该直流汇流排10；锂电池储能系统，利用锂电池适合深循环充放电特性及能量密度比高的特性，作为储能电池系统。但是锂电池不适合冲击电流(瞬间大容量充电/放电)的应用。瞬间冲击电流会影响锂电池寿命，但是作为储能电池系统，每日需要深循环充放电，锂电池适合深循环充放电。所以系统使用锂电池组30作为稳态电流时的供电电源，可以使得整个系统的寿命延长。
其中该锂电池组30可包含数个锂电池单元(图中没有显示)，这些锂电池单元可以并联或串联的方式形成该锂电池组30。维修时可以将该锂电池单元个别抽换。
每个锂电池组30可配置一锂电池组控制器31，其作用方式为当检测到瞬间大的电流变化时即中断该锂电池组30的电流供应，当电流进入平稳态时，即开启该锂电池组30以供应电流到负载100。当个别锂电池组更换完成后，纵使串接电压与其他锂电池组不一致，但经由锂电池控制器31电压调节控制，可非常容易与其他锂电池组并接。
所有的该锂电池组控制器31可以更进一步连接到一总控制器40，使得操作人员可以在总控制端直接对各个锂电池组30进行各种设定。
其中所有的电池组并联于该直流汇流排10，因此形成一供电系统，该供电系统可已并接或串接至少一负载100；
该供电系统尚包含:
至少一电流源，较佳者其为再生能源发电系统50，如太阳能或风力供电系统；其中该电流源以并联的方式馈入一直流汇流排10；该电流源主要是用于馈电予上述的该至少一铅酸电池组20及该至少一锂电池组30；或者是该电流源也可以直接馈电于下游的负载100，取决于电力控制系统的设定。
另外，该供电系统尚包含:
至少一市电60，其中该市电60以并联的方式馈入一直流汇流排10。该市电60主要是用于馈电予上述的该至少一铅酸电池20组及该至少一锂电池组30；或者是该市电60也可以直接馈电于下游的负载100，取决于电力控制系统的设定。
本实用新型的作用如下，当有负载100加入该直流汇流排10时，该铅酸电池组20可快速提升供应电流，以供电于该负100载。当该直流汇流排10的电流供应达到一稳定值时，该锂电池组控制器31检测到电流供电相当稳定，所以开启该锂电池组30以令该锂电池组30直接供电予该负载100，并视需要降低该铅酸电池组30的电流供应。如果有另一负载100加入时，系统重复此一动作。以达到可同时保护该铅酸电池组20及锂电池组30的目的。
本实用新型中同时采用铅酸电池及锂电池复合式储能电池系统，其中铅酸电池具有快速充电，放电能力。锂电池具有长时间，长寿命稳定充放电能力双方结合为一，由铅酸电池负责供应动态负载变动，锂电池负责供应稳态负载及深循环充放电。
锂电池组30由锂电池单元及锂电池组控制器31所组成，由锂电池组控制器31负责锂电池的充/放电控制。当锂电池单元发生异常需要进行维护时，经由锂电池组控制器31可轻易脱离储能电池系统。当储能系统发生异常时，锂电池组可分别限流保护，避免能量瞬间集中，发生灾害。
综上所述，本发明人性化的体贴设计，相当符合实际需求。其具体改进现有缺失，相较于现有技术明显具有突破性的进步优点，确实具有功效的增进，且非易于达成。
上列详细说明系针对本实用新型一可行实施例的具体说明，但是该实施例并非用以限制本实用新型专利范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为之等效实施或变更，均应包含于本实用新型专利范围中。
Claims (8)
1.一种铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统，其特征在于包含：
一直流汇流排；
至少一铅酸电池组并联到该直流汇流排；该铅酸电池组适合于冲击电流下的供电；以及
至少一锂电池组并联到该直流汇流排；锂电池储能系统，利用锂电池适合深循环充放电特性及能量密度比高的特性，作为储能电池系统并适于稳定电流下的供电;
其中每个锂电池组配置一锂电池组控制器，其作用方式为当检测到瞬间大的电流变化时即中断该锂电池组的电流供应，当电流进入平稳态时，即开启该锂电池组以供应电流到负载。
2.如权利要求1所述的铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统，其特征在于，其中该每个铅酸电池组可配置一铅酸电池组监视器，其作用方式为当检测到瞬间大的电流变化时即开启该铅酸电池组的电流供应，当电流进入平稳态时，即关断该铅酸电池组以供应电流到负载。
3.如权利要求1所述的铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统，其特征在于，其中该铅酸电池组包含数个铅酸电池单元，这些铅酸电池单元以并联或串联的方式形成该铅酸电池组；维修时可以将该铅酸电池单元个别抽换。
4.如权利要求1所述的铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统，其特征在于，其中该锂电池组包含数个锂电池单元，这些锂电池单元以并联或串联的方式形成该锂电池组；维修时可以将该锂电池单元个别抽换。
5.如权利要求1所述的铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统，其特征在于，其中所有的该锂电池组控制器更进一步连接到一总控制器，使得操作人员可以在总控制端直接对各个锂电池组进行各种设定。
6.如权利要求1所述的铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统，其特征在于，尚包含至少一再生能源发电系统，其以并联的方式馈入该直流汇流排。
7.如权利要求6所述的铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统，其特征在于，其中该再生能源发电系统为太阳能或风力发电系统。
8.如权利要求1所述的铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电系统，其特征在于，尚包含至少一市电，该市电以并联的方式馈入该直流汇流排。
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