CN210327499U - 一种集装箱式光伏储能系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种集装箱式光伏储能系统，包括箱体，箱体具有设备仓和电池仓，设备仓和电池仓之间具有隔离门，设备仓内设有旁路柜、储能机和汇流柜，电池仓设有电池模块；旁路柜内安装有光伏逆变器，旁路柜通过串联的储能机和汇流柜连接所述电池模块，箱体还具有设置在设备仓的第一散热系统和设置在电池仓的第二散热系统，旁路柜和储能机安装在第一散热系统处。本申请将储能系统和电池系统设置在一个集装箱内，两个仓室之间设有隔离门，将光伏发电、储电、负载供电和电网并网一体化和系统化设计，显著提高了安装调试效率和管理效率，且第一散热系统和第二散热系统共同作用提高光伏储能系统的通风散热能力。

Description

一种集装箱式光伏储能系统

技术领域

本申请涉及太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种集装箱式光伏储能系统。

背景技术

近几年光伏发电技术日渐成熟，为了满足日益增长的光伏发电装机容量和发电量，需要大型的光伏储能设备，目前的集装箱式光伏储能设备是将储能机、汇流柜、旁路柜等集中于一个集装箱内，后端的电池系统设备通常由客户在现场另行建造机房再进行安装。这样会出现以下几个问题：

1）造成整个光伏储能系统并网调试效率低，工程建设周期长，且不能完全一站式解决储能发电系统从光伏组件汇流到电池系统，以及并网环节的整体系统设计；

2）由于光伏储能设备和电池系统设备是分开设立的，不利于通风散热系统的整体规划，目前在光伏发电量剧增的情况下，一旦光伏储能系统设备或电池系统设备释放出的热量过高，室内达不到相应的散热环境，容易引发火灾。

发明内容

本申请提供一种集装箱式的光伏储能系统，能够将发电系统中光伏组件与电池系统、负载供电、电网并网等一体化和系统化设计，并且增加了整个系统的通风散热能力。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

一种集装箱式光伏储能系统，包括箱体，箱体具有设备仓和电池仓，设备仓和电池仓之间具有隔离门，设备仓内设有旁路柜、储能机和汇流柜，电池仓设有电池模块；旁路柜内安装有光伏逆变器，旁路柜通过串联的储能机和汇流柜连接电池模块；箱体上还设有第一散热系统和第二散热系统，第一散热系统与设备仓连接，用于给设备仓散热，第二散热系统与电池仓连接，用于给电池仓散热。

进一步地，旁路柜上设有光伏端接口、储能端接口、负载端接口和电网端接口，光伏端接口、储能端接口、负载端接口和电网端接口分别用于连接光伏组件、储能机、负载和电网，汇流柜的一端连接储能机，另一端连接电池模块。

本实施方式中，第一散热系统包括位于设备仓的墙壁下端的进风口和墙壁上端的第一出风口，光伏逆变器位于进风口处，光伏逆变器具有自带风机，可用于将室外的空气通过进风口吸入到设备仓内;第一出风口的两侧为相互连通的内风道和外风道，内风道设于设备仓的内壁上端，外风道设于设备仓的外壁上端，旁路柜的顶部和储能机的顶部均与内风道的入口连接。

进一步地，进风口上安装了百叶窗，百叶窗的内侧装有沙尘过滤器。

进一步地，第一散热系统还包括第二出风口，第二出风口上安装有百叶扇。

本实施方式中，电池仓的第二散热系统包括冷气装置和散热口，冷气装置置于电池仓内，散热口位于电池仓的墙壁上，并与冷气装置相对。

进一步地，还包括隔热装置，隔热装置安装在设备仓和电池仓的内壁和顶壁。

进一步地，还包括火灾处理系统，火灾处理系统包括控制器、自动灭火柜和火灾报警器，控制器位于设备仓，自动灭火柜设于电池仓，电池仓和设备仓均安装有火灾报警器。

本申请的有益效果是：

1）本申请将储能机系统和电池系统集成在一个集装箱内，在集装箱内光伏发电和电池系统储存的电量能够自动切换传输到负载或电网，显著提高了现场安装调试效率和管理效率，并且节省了重复建造两个系统设备的成本；

2）本申请具有第一散热系统和第二散热系统，第一散热系统用于设备仓的通风散热，第二散热系统用于电池仓的散热，而且设备仓和电池仓之间设有隔离门，打开隔离门，两个散热系统可以共同工作，极大提高了整个光伏储能装置的通风散热效率，减小火灾风险。

附图说明

图1为本申请一种实施方式俯视视角的立体图；

图2为本申请一种实施方式的俯视图；

图3为本申请一种实施方式的剖视图；

图4为本申请一种实施方式箱体中设备仓的侧视图；

图5为本申请一种实施方式箱体的立体图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

如图1-5所示，一种集装箱式光伏储能系统，包括箱体，箱体具有设备仓1和电池仓2，设备1和电池仓2之间设置了隔离门3，设备仓1中安装有旁路柜11、储能机12和汇流柜13，电池仓2中具有电池模块21，当隔离门3打开时，方便两个仓之间设备调试和散热互通。设备仓1中的旁路柜11内安装了光伏逆变器，储能机12和汇流柜13串联，设备仓中1的旁路柜11通过串联的储能机12和汇流柜13连接电池仓2中的电池模块21。箱体上还设置了第一散热系统和第二散热系统，第一散热系统和设备仓1连接，用于给设备仓1散热，第二散热系统和电池仓2连接，用于给电池仓2散热。为了解决设备仓1中容易升温的旁路柜11和储能机12的散热问题，将旁路柜11和储能机12安装在第一散热系统处。

如图3所示，旁路柜上设有光伏端接口111、储能端接口112、负载端接口113和电网端接口114，光伏端接口111用于连接光伏组件，储能端口112用于连接储能机12，负载端接口113用于连接负载，电网端接口114用于连接电网，从而进行并网操作。汇流柜13的一端与储能机12串联，另一端连接了电池模块21。旁路柜11可以将光伏组件发电的电量进行分配，负载端接口113连接负载即可给需要用电的负载设备供电，电网端接口114连接电网即可使其与电网并网。旁路柜11的储能端接口112连接储能机12，储能机12再通过汇流柜13连接电池模块21，汇流柜13负责连接所有的电池模块21，所以以此方式可以将光伏组件发电的多余的电量存储在电池模块21中。如果光伏组件没有进行发电而负载又需要供电时，系统可以把电池模块21中的电量汇集到汇流柜13中，再通过储能机12输送到旁路柜11，由旁路柜11中的光伏逆变器逆变电流，然后由旁路柜11的负载端接口113输送电量给负载供电。

设备仓中的第一散热系统，如图1-4所示，第一散热系统包括进风口41、第一出风口42和第二出风口，进风口41设在设备仓1墙壁的下端，光伏逆变器放置在进风口处，由于光伏逆变器具有自带风机，可以将室外的空气通过进风口41吸入到设备仓1，用于设备的散热。进风口1上安装了百叶窗，百叶窗的内侧安装有沙尘过滤器，目的是在光伏逆变器吸入外部空气时过滤空气中带有的尘沙，防止其进入光伏逆变器或其他设备的内部。

第一散热系统中的第一出风口42设置在设备仓的墙壁上端，由于进风口41在设备仓1的墙壁下端，空气能够从墙壁下端被抽进设备仓1内后，再往墙壁上端的第一出风口42出去，这样的方式使空气更加充分地进行内循环和外循环，从而带走热量。第一出风口42的两侧是相互连通的内风道421和外风道422，内风道421在设备仓1的内壁上端，外风道422在设备仓1的外壁上端，本实施方式中具有两个内风道和两个外风道，旁路柜11的顶部连接其中一个内风道421的入口，储能机12的顶部连接另一个内风道421的入口，它们产生的热量经内风道421的入口和外风道422的出口排到室外。进风口41和外风道422的出风口向下，可以起到防雨雪及防沙尘倒灌的作用。第二出风口设置在设备仓的墙壁的侧面，第二出风口上安装了百叶扇，百叶扇将设备仓室内的热空气排到室外。

设备仓中第一散热系统的第一出风口与主要产生热量的旁路柜和储能机连接，排出旁路柜和储能机大量的热量，也能够带动其他设备的少量热量排出。第二出风口通过百叶扇将设备仓中其他设备产生的热量和室内的空气一起排出，两者相互配合，加大了设备仓的散热效率。

电池仓2中的第二散热系统，如图1-3所述，第二散热系统中具有冷气装置5和散热口51，本实施例中冷气装置5为空调，散热口51设置在电池仓的墙壁上，与空调的位置相对，用于将空调本身产生的热量排出，防止其增加电池仓2室内的温度。其他实施方式中，冷气装置5还可以为其他为室内提供冷气的设备。

第一散热系统和第二散热系统并不局限于分别在各自的仓室内运行，将设备仓1和电池仓2的隔离门3打开，第一散热系统和第二散热系统可以共同作用，同时对两个仓室的空气进行内外通风循环，从而构造出与整个光伏储能装置相适应的散热环境。

如图3、4所示，一种集装箱式光伏储能装置还包括隔热装置6，设备仓1和电池仓2的内壁和顶壁上均安装有隔热装置6，本实施方式中隔热装置6为岩棉隔热层，隔热装置也可以是其他具有防火功能和隔热功能的的设备。

火灾处理系统包括控制器71、自动灭火柜72和火灾报警器，设备仓1和电池仓2都安装了火灾报警器，自动灭火柜72安装在电池仓2中电池模块21的附近，自动灭火柜72上方设置有泄压口，控制器71安装在设备仓1的内壁上。如果电池模块21着火，会触发火灾报警器，声光和警铃同时响起，泄压口开启并释放灭火气体对电池模块21进行灭火。火灾处理系统应用于光伏储能装置发生紧急情况下，进行报警以及一定程度的自救，快速响应设备仓和电池仓发生的火灾，增强了整个装置的安全性能。在设备仓的顶部和电池仓的顶部还安装了多个远程监控设备，实现对光伏储能装置的实时远程监控，在出现事故时，工作人员根据情况能够及时处理。

此外，还可以在设备仓的底面设置下进口，方便下井接线。也可以在设备仓和电池仓的顶部开设安全出口和应急指示灯，可以在发生火灾等紧急事故后逃生。本实施方式在设备仓和电池仓中都分别开有若干个门，能够更方便地安装主要设备，并且便于日后设备的维修，也可以不定期对整个设备仓和电池仓通风、散热和换气，或者用于应对紧急情况的发生。

一种集装箱式光伏储能系统，将储能机系统和电池系统集成在一个集装箱内，通过旁路柜连接光伏组件、储能机、负载和电网，由储能机通过汇流柜连通电池系统中的电池模块，将光伏发电、储电、负载供电和电网并网一体化和系统化设计，工作人员在一个集装箱内就可以对储能机系统和电池系统进行安装、调试和管理，大大提高了光伏储能系统并网调试效率，缩短工程建设周期，并节省了额外建造电池系统的成本。

箱体的设备仓与第一散热系统连接，电池仓与第二散热系统连接，第一散热系统和第二散热系统共同对整个光伏储能系统进行高效率的通风散热，抑制室内温度过高，储能机系统和电池系统结合设计，有利于整体规划设备的通风和散热，减小整个光伏储能系统的安全风险。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (8)

1.一种集装箱式光伏储能系统，其特征在于：包括箱体，所述箱体具有设备仓和电池仓，所述设备仓和电池仓之间具有隔离门，所述设备仓内设有旁路柜、储能机和汇流柜，所述电池仓设有电池模块；所述旁路柜内安装有光伏逆变器，所述旁路柜通过串联的所述储能机和汇流柜连接所述电池模块；所述箱体上还设有第一散热系统和第二散热系统，所述第一散热系统与设备仓连接，用于给设备仓散热，所述第二散热系统与电池仓连接，用于给电池仓散热。

2.如权利要求1所述的集装箱式光伏储能系统，其特征在于：所述旁路柜上设有光伏端接口、储能端接口、负载端接口和电网端接口，所述光伏端接口、储能端接口、负载端接口和电网端接口分别用于连接光伏组件、所述储能机、负载和电网，所述汇流柜的一端连接所述储能机，另一端连接所述电池模块。

3.如权利要求1所述的集装箱式光伏储能系统，其特征在于：所述第一散热系统包括位于所述设备仓的墙壁下端的进风口和墙壁上端的第一出风口，所述光伏逆变器位于所述进风口处，所述光伏逆变器具有自带风机，可用于将室外的空气通过进风口吸入到所述设备仓内;所述第一出风口的两侧为相互连通的内风道和外风道，所述内风道设于所述设备仓的内壁上端，所述外风道设于所述设备仓的外壁上端，所述旁路柜的顶部和储能机的顶部均与所述内风道的入口连接。

4.如权利要求3所述的集装箱式光伏储能系统，其特征在于：所述进风口上安装了百叶窗，所述百叶窗的内侧装有沙尘过滤器。

5.如权利要求3所述的集装箱式光伏储能系统，其特征在于：所述第一散热系统还包括第二出风口，所述第二出风口上安装有百叶扇。

6.如权利要求1所述的集装箱式光伏储能系统，其特征在于：所述电池仓的第二散热系统包括冷气装置和散热口，所述冷气装置放置于所述电池仓内，所述散热口位于电池仓的墙壁上，并与所述冷气装置相对。

7.如权利要求1-6中任一项所述的集装箱式光伏储能系统，其特征在于：还包括隔热装置，所述隔热装置安装在所述设备仓和电池仓的内壁和顶壁。

8.如权利要求1-6中任一项所述的集装箱式光伏储能系统，其特征在于：还包括火灾处理系统，所述火灾处理系统包括控制器、自动灭火柜和火灾报警器，所述控制器位于所述设备仓，所述自动灭火柜设于所述电池仓，所述电池仓和设备仓均安装有所述火灾报警器。

Images