CN204794118U - 具有自适应能力的家用储能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有自适应能力的家用储能系统，包括储能单元、双向逆变模块以及AC/DC和/或AC/AC转换模块，所述储能单元至少经所述双向逆变模块与电网电连接，所述储能单元包括串联和/或并联设置的若干电池模块，其中至少一电池模块还至少经所述AC/DC和/或AC/AC转换模块与电网电连接。进一步的，所述储能单元还可经所述双向逆变模块与直流电源电连接。本实用新型的家用储能系统可以利用来源于电网的电能充电，亦可在市电不足或其它情况下为电网供电，并还可收储来自于太阳能发电系统等直流电源产生的电能，同时电池模块可相互替换而不影响系统性能，而电池模块的数量等亦可很容易的增、删调整，进而可便捷地实现系统容量的调节。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种储能设备，特别是涉及一种具有自适应功能的智能家用储能系统，属于新能源技术领域。
背景技术
目前在工业、农业、交通等多个领域中，蓄电池，例如高性能的锂离子电池等已经被广泛应用，而其中一个重要的应用方面是作为家用储能设备。现有的家用储能设备通常若干串联和/或并联的单体电池组成，其往往只能被动的接收和存储来自市电等的电能，即由电网充电，以及被动的为其它负载设备供电，功能单一，再者，此类家用储能设备往往只能容纳有限数量的单体电池，而且内部电路结构亦往往是固定的，因此无法依据实际应用的需要而方便的调整。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有自适应功能的智能家用储能系统。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种具有自适应能力的家用储能系统，包括储能单元、双向逆变模块以及AC/DC和/或AC/AC转换模块，所述储能单元至少经所述双向逆变模块与电网电连接，所述储能单元包括串联和/或并联设置的两个以上电池模块，其中至少一电池模块还至少经所述AC/DC和/或AC/AC转换模块与电网电连接。
进一步地，所述储能单元还经所述双向逆变模块与直流电源电连接。
进一步地，所述直流电源包括太阳能发电系统或风能发电系统等，且不限于此。
作为较佳实施方案之一，所述双向逆变模块至少具有市电端口、电池组端口及直流输入端口，其中所述市电端口、电池组端口和直流输入端口分别与所述电网、储能单元及直流电源配合。
进一步地，所述AC/DC和/或AC/AC转换模块的输入端与电网连接，输出端经开关与至少一电池模块的驱动接口连接。
更进一步地，任一电池模块均经所述AC/DC和/或AC/AC转换模块与电网电连接。
在一较佳实施方案之中，所述电池模块可以包括：
内部电路，包括串联和/或并联设置的两个以上电池堆；
以及，外部组件，包括：
分别与所述内部电路的正、负接线端配合的正、负接线柱，
以及，开关驱动接口，至少用以控制所述内部电路的导通或切断。
进一步地，所述电池模块可以包括：
主要由串联设置的两个以上电池堆组成的内部电路，
以及，用以控制所述内部电路的导通或切断的开关驱动接口。
进一步地，所述电池堆包含一单体电池或者并联设置的两个以上单体电池。
进一步地，所述具有自适应能力的家用储能系统还可以包括：
载体，至少用以容置所述储能单元、双向逆变模块以及AC/DC和/或AC/AC转换模块。
与现有技术相比，本实用新型的优点包括：
该具有自适应能力的家用储能系统可以利用来源于电网的电能充电，亦可在市电不足或其它情况下为电网供电；
并且，进一步的，该具有自适应能力的家用储能系统还可以接受和存储来自于太阳能发电系统、风能发电系统等直流电源产生的电能；
以及，该具有自适应能力的家用储能系统之中，电池模块的空间位置、在内部电路中的位置等均可相互替换而不影响系统性能，同时电池模块的数量等亦可很容易的增、删调整，从而便捷地实现整个系统容量的调节。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型中记载的一些实施例，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所示为本实用新型具体实施例中一种具有自适应能力的家用储能系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本实用新型的实施方式仅仅是示例性的，并且本实用新型并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
本实用新型提供了一种具有自适应能力的家用储能系统，其可以包括储能单元、双向逆变模块以及AC/DC和/或AC/AC转换模块，所述储能单元至少经所述双向逆变模块与电网电连接，所述储能单元包括串联和/或并联设置的两个以上电池模块，其中至少一电池模块还至少经所述AC/DC和/或AC/AC转换模块与电网电连接。
本实用新型的家用储能系统在实际应用中，可以在对储能单元充电的情况下通过所述双向逆变模块将交流电变成直流电给储能单元充电，而当市电不足或其他需要给电网供电的情况下，还可通过双向逆变模块将储能单元的电能逆变成交流电输回入电网。
前述双向逆变模块主要用以实现交流电网电能与储能电池电能之间的能量双向传递，可采用本领域已知的各类适用的双向逆变器。
前述AC/DC转换模块、AC/AC转换模块系用于实现交流-直流转换，或交流-交流转换，且同样可采用本领域已知的各类适用的型号。
进一步的，所述双向逆变模块可具有市电端口及电池组端口，并分别通过所述市电端口、电池组端口与所述电网、储能单元配合。
在一较为优选的实施方案之中，所述储能单元还可经所述双向逆变模块与直流电源电连接，所述直流电源可以是太阳能发电系统、风能发电系统、水力发电系统或其它可以输入直流电的电源等，且不限于此。
相应的，所述双向逆变模块除了具有前述市电端口、电池组端口，还可具有直流输入端口，并利用所述直流输入端口与所述直流电源配合。
进一步地，所述AC/DC和/或AC/AC转换模块的输入端与电网连接，输出端经开关与至少一电池模块的驱动接口连接。
在一实施方案中，还可将所有电池模块均经所述AC/DC和/或AC/AC转换模块与电网电连接。
对于所述的电池模块，其可以包括：
内部电路，包括串联和/或并联设置的两个以上电池堆；
以及，外部组件，包括：
分别与所述内部电路的正、负接线端配合的正、负接线柱，
以及，开关驱动接口，至少用以控制所述内部电路的导通或切断。
其中，为利于电池模块所含组件的集约化管理，可以利用一容置器件，例如，壳体、盒体、箱体或框架收纳所述内部电路，同时可以将所述外部组件设置于所述容置器件外部或部分从容置器件中暴露，以便与本实用新型的家用储能系统的其它组成部分配合。其中，所述容置器件的结构形式可以依据实际应用的需要而调整，例如，可以若干隔板将所述容置器件内腔分隔为若干独立的电池堆或单体电池安放工位。另外，还可以在容置器件中设置用以将其中的若干电池堆和/或若干单体电池串联和/或并联的导电线路等，且使操作人员只需将单体电池或电池堆从容置器件内拔出或插入容置器件，即可将所述单体电池或电池堆分离出所述内部电路或接入所述内部电路，并不会对所述内部电路中的其余单体电池或电池堆产生不利影响。
显然的，依据实际应用的需求，也可在本实用新型的家用储能系统和/或所述电池模块中设置电池智能管理模块等，以实现对每一电池模块或每一单体电池充、放电的精确管理，关于所述电池智能管理模块，其结构、设置方式等均可以是采用本领域已知的形式，故此处不再赘言。
在本实用新型的一典型实施案例之中，所述电池模块可以包括：
主要由串联设置的两个以上电池堆组成的内部电路，
以及，用以控制所述内部电路的导通或切断的开关驱动接口。
进一步地，所述电池堆可以包含一单体电池或者并联设置的两个以上单体电池。
进一步地，所述具有自适应能力的家用储能系统还可以包括：
载体，至少用以容置所述储能单元、双向逆变模块以及AC/DC和/或AC/AC转换模块。
所述载体系用以容置所述电池模块、双向逆变模块、AC/DC和/或AC/AC转换模块，以使这些组件能有序集中于一定的空间范围内，便于管理。而关于所述载体的形式，其可以是业界所知的任一种，例如，可以选用箱式、笼式、框架式等，或能满足实际应用需求的其它非规则形式。
在一可行的实施方案之中，可以使所述电池模块的正、负接线柱自所述载体中直接暴露出，或者通过其它电性转接机构(例如，插口、插头等)自所述载体中导出，操作人员可通过导体，例如导线将选定的两个以上电池模块的正接线柱相互连接、负接线柱亦相互连接，形成并联结构，或者也可将选定的两个以上电池模块依次串联，或者也可将部分电池模块并联，部分电池模块串联。并且，通过这样的设计方案，操作人员亦可非常方便的将其中的一个或多个电池模块从整个系统的电路中分离出来，或者方便的将一个或多个电池模块接入整个系统的电路中。
进一步的，为了更有利于操作人员的操作，前述导线的两端可设置快速插头、插口结构等，使其能通过插接等形式与电池模块的正、负接线柱或相应电性转接机构快速结合或分离。
例如，参阅图1所示，在本实用新型的一实施案例中，一种具有自适应能力的家用储能系统可以包括一箱体以及设于所述箱体内的储能单元、双向逆变器以及AC/DC模块，所述储能单元经所述双向逆变模块与市电(电网)和直流电源电连接，所述储能单元包括串联设置的若干电池模块，且所述电池模块还经所述AC/DC模块与电网电连接。
进一步的，所述电池模块包含一个单体电池或若干单体电池串联和/或并联形成的电池串，所述电池串经开关驱动接口和开关与AC/DC模块电连接。
最后还需要说明的是，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。
Claims (9)
1.一种具有自适应能力的家用储能系统，其特征在于包括储能单元、双向逆变模块以及AC/DC和/或AC/AC转换模块，所述储能单元至少经所述双向逆变模块与电网电连接，所述储能单元包括串联和/或并联设置的两个以上电池模块，其中至少一电池模块还至少经所述AC/DC和/或AC/AC转换模块与电网电连接。
2.根据权利要求1所述具有自适应能力的家用储能系统，其特征在于所述储能单元还经所述双向逆变模块与直流电源电连接，所述直流电源包括太阳能发电系统或风能发电系统。
3.根据权利要求1或2所述具有自适应能力的家用储能系统，其特征在于所述双向逆变模块至少具有市电端口、电池组端口及直流输入端口，其中所述市电端口、电池组端口和直流输入端口分别与所述电网、储能单元及直流电源配合。
4.根据权利要求1所述具有自适应能力的家用储能系统，其特征在于所述AC/DC和/或AC/AC转换模块的输入端与电网连接，输出端经开关与至少一电池模块的驱动接口连接。
5.根据权利要求4所述具有自适应能力的家用储能系统，其特征在于任一电池模块均经所述AC/DC和/或AC/AC转换模块与电网电连接。
6.根据权利要求1-2、4-5中任一项所述具有自适应能力的家用储能系统，其特征在于所述电池模块包括：
内部电路，包括串联和/或并联设置的两个以上电池堆；
外部组件，包括：
分别与所述内部电路的正、负接线端配合的正、负接线柱，
以及，开关驱动接口，至少用以控制所述内部电路的导通或切断。
7.根据权利要求6所述具有自适应能力的家用储能系统，其特征在于所述电池模块包括：
主要由串联设置的两个以上电池堆组成的内部电路，
以及，用以控制所述内部电路导通或切断的开关驱动接口。
8.根据权利要求7所述具有自适应能力的家用储能系统，其特征在于所述电池堆包含一单体电池或者并联设置的两个以上单体电池。
9.根据权利要求1-2、4-5、7-8中任一项所述具有自适应能力的家用储能系统，其特征在于还包括：
载体，至少用以容置所述储能单元、双向逆变模块以及AC/DC和/或AC/AC转换模块。
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