CN209282853U - 一种家用光伏储能系统 - Google Patents

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陈明
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Abstract

本实用新型涉及一种家用光伏储能系统，包括直流控制模块、交流控制模块、主控制模块、BMS电池管理模块、储能模块以及通信接口，主控制模块分别与BMS电池管理模块、直流控制模块、交流控制模块通讯连接，BMS电池管理模块与储能模块通讯连接，通信接口包括第一通信接口，该系统独立使用时，主控制模块通过第一通信接口与外置的并网逆变器通讯，该系统联机使用时，通过通信总线连接各个家用光伏储能系统上的第一通信接口进行多机并联通信，能够满足用户后续的需求，不会造成浪费资源，绿色节能环保，主控制模块按照使用太阳能、锂电储能模块、市电先后顺序工作模式，能够在太阳能光伏发电和市电网之间灵活切换，减少电费支出。

Description

一种家用光伏储能系统
技术领域
本实用新型涉及储能产品技术领域，特别是涉及一种家用光伏储能系统。
背景技术
能源的日益短缺使得各个国家都在致力于建设能源节约型社会，太阳能由于其无污染，可再生，取之不尽等特点得到了广泛的应用，有效利用太阳能资源，需要提供能够在太阳能光伏发电和市电网之间灵活切换的家用光伏储能系统，且两种供电方式都要能够同时满足交流负载和直流负载的用电要求，才不至于损坏电器设备或造成供电的中断。市面上的光伏储能系统都是厂家预先进行产品设计，用户根据自己的需求在市场上选购满足自己需求的类型，系统只能独立使用，由于家庭在使用储能系统过程中，需求会随着时间的变化而发生变化，当已购买的储能系统不能满足现有需求时，只能重新购买更高容量储能系统而造成旧的储能系统闲置，不但成本高昂，且浪费资源。
有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述技术问题的家用光伏储能系统。
发明内容
本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种能够在太阳能光伏发电和市电网之间灵活切换、经济供电、以及可以进行多机并联通信满足用户后续的需求的家用光伏储能系统。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种家用光伏储能系统，包括直流控制模块、交流控制模块、主控制模块、BMS电池管理模块、储能模块以及通信接口，所述主控制模块分别与BMS电池管理模块、直流控制模块、交流控制模块通讯连接，所述BMS电池管理模块与储能模块通讯连接，所述通信接口包括第一通信接口和第二通信接口，所述第一通信接口和第二通信接口分别为RS485接口和RS232接口，该家用光伏储能系统独立使用时，主控制模块通过RS485接口与外置的并网逆变器通讯，该家用光伏储能系统联机使用时，通过RS485总线连接各个家用光伏储能系统上的RS485接口进行多机并联通信。
为了实现监测储能模块的电压、电流、温度，防止安全隐患发生，所述BMS电池管理模块通过所述RS232接口连接外置的PC端，PC端监控储能模块BMS内容以及存储和显示电池的运行状态实时数据和历史数据，具有电压、温度、电流、SOC告警功能。
为了实现接入太阳能供电系统和市电，家用光伏储能系统还包括有作为I/O口的干接点，所述直流控制模块通过干接点接入外置的太阳能供电系统，所述交流控制模块通过另一干接点接入市电网。
为了并网逆变器可将直流电源逆变为交流电源供家用负载使用，所述主控制模块输出端以及BMS电池管理模块输出端和并网逆变器通讯连接，所述并网逆变器可将直流电源逆变为交流电源供家用负载使用以及与市电网并网连接。
为了防止或避免储能模块过放电、过充电、过温度异常状况出现，所述储能模块对电量进行存储，所述储能模块采用磷酸铁锂电池组，由BMS电池管理模块管理磷酸铁锂电池组，具有量测电池电压的功能。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
家用光伏储能系统主控制模块按照使用太阳能、锂电储能模块、市电的优先级先后顺序工作模式，太阳能供电系不能给整个储能系统提供能量时，由锂电储能模块通过并行逆变器毫无间断地对负载提供额定值的电源，能够在太阳能光伏发电和市电网之间灵活切换，实现削峰填谷经济供电，减少电费支出，家用光伏储能系统通过RS485总线连接各个家用光伏储能系统上的RS485接口进行多机并联通信，能够满足用户后续的需求，不会造成浪费资源，绿色节能环保。
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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的一些实施例，对于本领域技术人员，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为本实用新型家用光伏储能系统的结构框图。
图2为本实用新型通过通信总线多机并联通信的示意图。
图3为本实用新型BMS电池管理模块通过第二通信接口连接外置的PC端的示意图。
图4为本实用新型作为I/O口的干接点外部接线示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1—图3所示，一种家用光伏储能系统，包括直流控制模块、交流控制模块、主控制模块、BMS电池管理模块、储能模块以及通信接口，所述主控制模块分别与BMS电池管理模块、直流控制模块、交流控制模块通讯连接，所述BMS电池管理模块与储能模块通讯连接，所述通信接口包括第一通信接口和第二通信接口，所述第一通信接口和第二通信接口分别为RS485接口和RS232接口，系统独立使用时，主控制模块通过RS485接口与外置的并网逆变器通讯，系统联机使用时，通过RS485总线连接各个家用光伏储能系统上的RS485接口进行多机并联通信，所述BMS电池管理模块通过所述RS232接口连接外置的PC端，PC端监控储能模块BMS内容以及存储和显示电池的运行状态实时数据和历史数据，监测储能模块的电压、电流、温度，具有电压、温度、电流、SOC告警功能，防止安全隐患发生。
如图4所示，家用光伏储能系统还包括有作为I/O口的干接点，所述直流控制模块用于通过干接点接入外置的太阳能供电系统，把太阳能供电系统转换输出的电能，经过直流控制模块集中送入储能模块。
进一步地，所述交流控制模块用于通过另一干接点接入市电网，把交流电转换成直流电，所述交流控制模块具体为整流器，市面上可以买得到的。
进一步地，所述主控制模块包括了单片机和外围电路，用于控制整个系统的工作状态，按照使用太阳能、锂电储能模块、市电的优先级先后顺序决策工作模式。
进一步地，所述储能模块对电量进行存储，储能模块电量为6.14千瓦时,所述储能模块具体是磷酸铁锂电池组。
进一步地，所述BMS电池管理模块管理储能模块，具有量测电池电压的功能，防止或避免储能模块过放电、过充电、过温度异常状况出现。
进一步地，所述主控制模块输出端以及BMS电池管理模块输出端和外置的并网逆变器通讯连接，具体为所述并网逆变器通过RS485总线与光伏储能系统上的RS485接口连接，所述并网逆变器可将直流电源逆变为交流电源供家用负载使用以及与市电网并网连接。
本实用新型工作原理：家用光伏储能系统按照使用太阳能、锂电储能模块、市电的优先级先后顺序决策工作模式，主控制模块输出端以及BMS电池管理模块输出端和并网逆变器通讯连接，具体为并网逆变器通过RS485总线与光伏储能系统上的RS485接口连接。白天，太阳能供电系统将太阳能转化为电能，太阳能供电系统转换输出的电能经过直流控制模块集中送入，由主控制模块控制能量流向的优先级顺序，如先满足用户家用负载用电，其次给储能模块充电，最后将多余电量并网。即首先满足用户家用负载电，当有多余电量时，通过锂电储能模块进行电量存储，最后富余电量通过逆变并网模块进行并网。夜晚，太阳能供电系不能给整个储能系统提供能量，则由锂电储能模块通过并行逆变器毫无间断地对负载提供额定值的电源，储能模块电量为6.14千瓦时，一般足够家用电器一个晚上用电的需求；若储能模块电量不足够家用电器一个晚上用电的需求，储能模块电量为6.14千瓦时用完时处于用电低峰时段，此时切换市电对负载供电，实现削峰填谷经济供电，减少电费支出；另外，家用光伏储能系统通过RS485总线连接各个家用光伏储能系统上的RS485接口进行多机并联通信。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的家用光伏储能系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的家用光伏储能系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
本实用新型是通过实施例来描述的，但并不对本实用新型构成限制，参照本实用新型的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本实用新型权利要求限定的范围之内。

Claims (5)

1.一种家用光伏储能系统，其特征在于：包括直流控制模块、交流控制模块、主控制模块、BMS电池管理模块、储能模块以及通信接口，所述主控制模块分别与BMS电池管理模块、直流控制模块、交流控制模块通讯连接，所述BMS电池管理模块与储能模块通讯连接，所述通信接口包括第一通信接口，该家用光伏储能系统独立使用时，主控制模块通过第一通信接口与外置的并网逆变器通讯，该家用光伏储能系统多个联机使用时，通过通信总线连接各个家用光伏储能系统上的第二接口进行多机并联通信。
2.根据权利要求1所述家用光伏储能系统，其特征在于：所述通信接口还包括第二通信接口，所述BMS电池管理模块通过所述第二通信接口连接外置的PC端，PC端监控储能模块BMS内容以及存储和显示电池的运行状态的数据，监测储能模块的电压、电流、温度。
3.根据权利要求1所述家用光伏储能系统，其特征在于：还包括有作为I/O口的干接点，所述直流控制模块通过干接点接入外置的太阳能供电系统，所述交流控制模块通过另一干接点接入市电网。
4.根据权利要求1所述家用光伏储能系统，其特征在于：所述主控制模块输出端以及BMS电池管理模块输出端和所述并网逆变器通讯连接，所述并网逆变器可将直流电源逆变为交流电源供家用负载使用以及与市电网并网连接。
5.根据权利要求1所述家用光伏储能系统，其特征在于：所述储能模块采用磷酸铁锂电池组，由BMS电池管理模块管理储能模块，具有量测电池电压的功能，防止或避免储能模块过放电、过充电、过温度异常状况出现。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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