CN204858582U - 分布式废旧动力电池单元网络集控储能系统 - Google Patents

Abstract

分布式废旧动力电池单元网络集控储能系统,若干分别包括中小电池单元(2)的基本储能单元(1)相互连接入网络级储能系统监控平台(8)，而且基本储能单元(1)与电网接口(6)和负载(7)连接，中小电池单元(2)同时连接基本监控单元(4)和储能逆变器(5)，而且，基本监控单元(4)和储能逆变器(5)连接，储能逆变器(5)连接电网接口(6)，若干电动汽车废旧动力电池(3)并或串联连接构成中小电池单元(2)。将分散的中小型储能单元构建成大型储能单元。系统通过利用废旧动力锂电池使储能系统的成本大大降低，同时解决了电动汽车废旧动力电池的回收问题。

Description

分布式废旧动力电池单元网络集控储能系统

技术领域

本实用新型涉及IPC分类H02J供电或配电的电路系统或电能存储系统，尤其是分布式废旧动力电池单元网络集控储能系统。

背景技术

电池储能技术作为重要的环节，在光伏、风电等绿色能源系统中广泛的应用，其中，储能技术基于锂电池的系统被认为是最有广泛应用前景。

目前主要是锂电池储能系统的造价过高，投资回报率过长，盈利模式不清晰等客观因素导致锂电池储能系统的应用受到很大的限制。而且，尽管新能源汽车淘汰下来的动力电池还会保留有80％左右的可用容量，但是由于其不一致性非常严重，使得动力电池的大规模集中使用变得非常困难。解决前述技术问题的相关技术方案公开较少。

中国专利申请201320453722.3公开一种基于电池梯次利用的储能系统，它包括交流转直流装置、梯次利用电池组、直流转交流装置、电池组管理系统BMS和监控终端，所述的交流转直流装置、梯次利用电池组和直流转交流装置串连接在市电与用户负荷之间的电路中，所述电池组管理系统BMS与梯次利用电池组连接，所述监控终端分别与交流转直流装置、直流转交流装置和电池组管理系统BMS连接。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种分布式废旧动力电池单元网络集控储能系统，是基于废旧动力电池来构建中小型储能单元，并在此基础上组网构成大型储能系统，延长电池的使用寿命，并在电网故障时为重要负荷供电，平抑充电行为的随机性，控制负荷波动，提高电网电能质量。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括基本储能单元、中小电池单元、电动汽车废旧动力电池、基本监控单元、储能逆变器、电网接口、负载和网络级储能系统监控平台；若干分别包括中小电池单元的基本储能单元相互连接入网络级储能系统监控平台，而且基本储能单元与电网接口和负载连接，基本储能单元包括：中小电池单元、电动汽车废旧动力电池、基本监控单元和储能逆变器；其中，中小电池单元连接储能逆变器，基本监控单元同时与电动汽车废旧动力电池和储能逆变器通讯，储能逆变器连接电网接口，若干电动汽车废旧动力电池并或串联连接构成中小电池单元。

尤其是，电动汽车废旧动力电池功率5-50KWH。

尤其是，储能逆变器为5-20KWPCS。

尤其是，基本监控单元上安装有人机监控界面，而且基本监控单元上安装有485，CAN，Wifi/Ethernet通讯接口。

本实用新型的优点和效果：以能源互联网模式解决传统储能技术的瓶颈，将分散的中小型储能单元构建成大型储能单元。系统通过利用废旧动力锂电池使储能系统的成本大大降低，同时解决了电动汽车废旧动力电池的回收问题，在节约成本的同时使资源利用最大化，并保持整个系统维护的简洁性。环保节能，结构经济合理，构建和管理方便，能够有效的控制成本，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图。

附图标记包括：基本储能单元1、中小电池单元2、电动汽车废旧动力电池3、基本监控单元4、储能逆变器5、电网接口6、负载7、网络级储能系统监控平台8。

具体实施方式

本实用新型原理在于，不同于以往的集中式大规模使用锂电池的模式，创立一种新的储能系统盈利模式，便于废旧电池进行分组管理，解决均一性较差、维护困难的问题，以一辆电动汽车所用电池模块为基准，以此为核心构建大型储能系统，以废旧电池构建多个5-20KW/5-50KWH左右中小功率储能单元为基础，再进一步构建大型储能单元，大幅度降低系统成本，其功率范围可比较灵活，同时由于该储能单元功率较小，便于电池管理系统对电池进行均衡管理，显著减少系统的维护时间，延长电池使用寿命。

本发明为了达到上述目的，要求保证电池具有原来的BMS并且实现对每一块电池BMS的通讯，要求储能逆变器具有充、放电一体化功能，并且能够实现通过上级监控平台控制对电池的充放电功率以及输出功率因素；而且，基本监控单元具有对下监控BMS和储能逆变器,同时对上可与网络级进行通讯；另一方面，网络级储能系统监控平台具有数据收集、数据分析、储能系统控制策略的制定与实施能力。

本实用新型包括：基本储能单元1、中小电池单元2、电动汽车废旧动力电池3、基本监控单元4、储能逆变器5、电网接口6、负载7和网络级储能系统监控平台8。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如附图1所示，若干分别包括中小电池单元2的基本储能单元1相互连接入网络级储能系统监控平台8，而且基本储能单元1与电网接口6和负载7连接，基本储能单元1包括：中小电池单元2、电动汽车废旧动力电池3、基本监控单元4和储能逆变器5；其中，中小电池单元2连接储能逆变器5，基本监控单元4同时与电动汽车废旧动力电池3和储能逆变器5通讯，储能逆变器5连接电网接口6，若干电动汽车废旧动力电池3并或串联连接构成中小电池单元2。

前述中，系统通过电网接口6连接电网。

前述中，电动汽车废旧动力电池3功率5-50KWH。电动汽车废旧动力电池3直接利用从电动汽车上拆除下来的废旧动力电池包即可，即保留了原有BMS和机构设计，同时也最大程度上保证了该电池单元内部电池的一致性。

前述中，储能逆变器5为5-20KWPCS，要求具有充、放电一体化功能，并开放通讯协议以供上级监控平台控制电池的充、放电功率及输出功率因数。在此种应用环境下，对该逆变器的功率调整响应速度和保护功能都会有较高要求。

前述中，基本监控单元4上安装有人机监控界面，而且基本监控单元4上安装有485，CAN，Wifi/Ethernet通讯接口；基本监控单元4对下连接监控BMS和储能逆变器5，对上可和网络级进行通讯。其基本功能为：

1)整合各厂商的BMS通讯协议以对电池包的运行状态进行监控；

2)整合储能逆变器的通讯协议以对储能逆变器进行控制；

3)整合上级系统的网络通讯协议以上传基本储能单元的运行数据并接受上级系统下发的控制指令；

4)制订基本储能单元系统控制策略，其核心思想为如何在满足上级系统下发的控制指令和电池的实际运行情况中达到一个动态平衡。同时，若需要，也可以根据用户指定策略独立控制该储能单元系统运行；

5)提供多种安全、可靠、快速的通讯接口(485，CAN，Wifi/Ethernet等)以完成和BMS、储能逆变器、上级监控系统及其他监测设备的通讯功能。

前述中，网络级储能系统监控平台8核心功能为数据收集、数据分析、储能系统控制策略的制订实施，接收各个基本储能单元上传的电池、逆变器、各监测单元收集上来的各种信息并归纳到相应的数据库中进行数据存储。对收集上来的各种数据进行分析，以实现用电负荷分析、负荷预测、电网电能质量评估等功能。制订系统控制策略，根据不同的用户需求会有不同的系统控制策略，包括：通过调整各个基本储能单元的有功、无功输出改善电网电能质量如功率因数、频率/电压稳定等；用户系统控制策略：主要包括以下五类功能，用户需量管理、削峰填谷、新能源自发自用、改善电能质量、电网故障时提供紧急电源；另外，考虑到基本储能单元数量较多，各单元电池健康情况差别很大，系统将协调不同基本储能单元的输出功率以最大程度上满足系统要求。

本实用新型工作时，网络级储能系统监控平台8在监测基本储能单元1及其诸构成部分中小电池单元2的电动汽车废旧动力电池3的储能状况前提下，根据编程和负载7实际需要，结合电网控制分配储能/共供电工作。

Claims (4)

1.分布式废旧动力电池单元网络集控储能系统,包括基本储能单元（1）、中小电池单元（2）、电动汽车废旧动力电池（3）、基本监控单元（4）、储能逆变器（5）、电网接口（6）、负载（7）和网络级储能系统监控平台（8）；其特征在于，若干分别包括中小电池单元（2）的基本储能单元（1）相互连接入网络级储能系统监控平台（8），而且基本储能单元（1）与电网接口（6）和负载（7）连接，基本储能单元(1)包括：中小电池单元（2）、电动汽车废旧动力电池（3）、基本监控单元（4）和储能逆变器（5）；其中，中小电池单元（2）连接储能逆变器（5），基本监控单元（4）同时与电动汽车废旧动力电池（3）和储能逆变器（5）通讯，储能逆变器（5）连接电网接口（6），若干电动汽车废旧动力电池（3）并或串联连接构成中小电池单元（2）。

2.如权利要求1所述的分布式废旧动力电池单元网络集控储能系统，其特征在于，电动汽车废旧动力电池（3）功率5-50KWH。

3.如权利要求1所述的分布式废旧动力电池单元网络集控储能系统，其特征在于，储能逆变器（5）为5-20KWPCS。

4.如权利要求1所述的分布式废旧动力电池单元网络集控储能系统，其特征在于，基本监控单元（4）上安装有人机监控界面，而且基本监控单元（4）上安装有485，CAN，Wifi/Ethernet通讯接口。