CN214626379U - 一种高效率充放电储能控制系统 - Google Patents

一种高效率充放电储能控制系统 Download PDF

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吴跃波
朱征勇
黄绍宽
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Abstract

本实用新型提供一种高效率充放电储能控制系统,包括:通信前置机、电价监控模块、能量管理系统、储能电池系统、电池管理系统和储能双向变流器;通信前置机、储能电池系统和储能双向变流器均与能量管理系统连接;能量管理系统用于协调分配电能,确定储能电池系统的充放电时段;储能电池系统设置有充放电检测模块和若干电池模组,电池模组包括有若干储能电池,储能电池连接有电池管理单元,且与电池管理单元一一对应;充放电检测模块与电池模组连接,用于检测储能电池的电压和电池管理单元的充放电支持数;电池管理系统与通信前置机和储能电池系统连接。本实用新型能够合理控制储能电池的充放电时段,延长储能电池的使用寿命,降低成本。

Description

一种高效率充放电储能控制系统
技术领域
本实用新型涉及储能控制技术领域,尤其涉及一种高效率充放电储能控制系统。
背景技术
随着社会能源的日益突出,各种储能技术得到飞速发展。目前的低压储能和高压储能等技术,主要通过电网系统及风光发电系统对锂离子电池进行充电,通过负载对锂电池进行放电,从而实现电能的存储和使用。而对锂离子电池的充放电储能控制方法的设计直接关系了储能系统的安全性和使用效率的高低。
但是,由于电池储能系统中具有数量众多的储能电池,而不同储能电池之间的耗电量之间通常存在一定的差异,这就导致在进行充放电时,难以均衡所有的储能电池,容易出现电池过充、过放或充放电不充分的情形。而电池长期处于过充、过放或充放电不充分的状态,会造成储能电池损坏或寿命减短等问题。
实用新型内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种高效率充放电储能控制系统。
一种高效率充放电储能控制系统,包括:通信前置机、电价监控模块、能量管理系统、储能电池系统、电池管理系统和储能双向变流器;所述通信前置机、储能电池系统和储能双向变流器均与所述能量管理系统连接;所述电价监控模块与所述通信前置机连接,用于监控当前时段处于低谷电价时段、平段电价时段或峰值电价时段;所述能量管理系统用于协调分配所述储能电池系统和电网的电能,并确定所述储能电池系统的充放电时段;所述储能电池系统设置有充放电检测模块和若干电池模组,所述电池模组包括有若干储能电池,所述储能电池连接有电池管理单元,且与所述电池管理单元一一对应;所述充放电检测模块与所述电池模组连接,用于检测所述储能电池的电压和电池管理单元的充放电支持数;所述电池管理系统与所述通信前置机和储能电池系统连接,用于检测所述储能电池的状态信息;所述储能双向变流器用于调整电网和储能电池的供电。
进一步地,还包括:光伏发电系统,所述光伏发电系统与所述能量管理系统和所述储能电池系统连接,用于光伏发电,产生的电量用于负载供电或对储能电池进行充电。
进一步地,所述储能电池系统设置有若干组,且所述储能电池系统均与所述储能双向变流器、电池管理系统和能量管理系统连接。
进一步地,所述储能电池系统包括有:电池控制管理模块、断路器、熔断器、直流接触器、组端绝缘检测模块和电池簇;所述电池控制管理模块与所述直流接触器和组端绝缘检测模块连接,且与所述电池管理系统连接;所述断路器与所述熔断器和所述储能双向变流器连接;所述直流接触器与所述熔断器和所述电池簇连接;所述电池簇设置有若干电池模组,所述电池模组设置有一一对应的电池监控单元;所述电池监控单元与所述电池控制管理模块连接。
与现有技术相比,本实用新型的优点及有益效果在于:
1、本实用新型能够在储能电池进行充放电时,进行储能电池的充放电与否的精确判断,确定当前储能电池的电量状态,从而合理控制电池的充放电,延长储能电池的使用寿命,降低生产成本。
2、本实用新型能够将处于低谷电价时段、平段电价时段或峰值电价时段的电能进行合理分配使用,确定最优的峰谷平充放电策略,实现更优的经济性。
附图说明
图1为一个实施例中一种高效率充放电储能控制系统的结构示意图;
图2为一个实施例中一种高效率充放电储能控制系统的拓扑图。
具体实施方式
为了使本实用新型更加清楚明白,下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型做进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
结合图1和图2所示,提供了一种高效率充放电储能控制系统100,包括:通信前置机10、电价监控模块20、能量管理系统30、储能电池系统40、电池管理系统50和储能双向变流器60;通信前置机10、储能电池系统40和储能双向变流器60均与能量管理系统30连接;电价监控模块20与通信前置机10连接,用于监控当前时段处于低谷电价时段、平段电价时段或峰值电价时段;能量管理系统30用于协调分配储能电池系统40和电网的电能,并确定储能电池系统40的充放电时段;储能电池系统40设置有充放电检测模块和若干电池模组,电池模组包括有若干储能电池,储能电池连接有电池管理单元,且与电池监控单元一一对应;充放电检测模块与电池模组连接,用于检测储能电池的电压和电池管理单元的充放电支持数;电池管理系统50与通信前置机10和储能电池系统40连接,用于检测储能电池的状态信息;储能双向变流器60用于调整电网和储能电池的供电。
具体地,通信前置机10、储能电池系统40和储能双向变流器60均与能量管理系统30连接;电价监控模块20与通信前置机10连接,用于监控当前时段处于低谷电价时段、平段电价时段或峰值电价时段,从而判断负载的供电问题,能量管理系统30用于协调分配储能电池系统40和电网的电能,确定最佳充放电时段,从而实现经济最大化;储能电池系统40设置有充放电检测模块和若干电池模组,电池模组包括有若干储能电池,储能电池连接有电池管理单元,且与电池监控单元一一对应;充放电检测模块与电池模组连接,用于检测储能电池的电压和电池管理单元的充放电支持数,从而精确判断当前储能电池充放电与否,对电池起到保护作用,延长储能电池使用寿命;电池管理系统50与通信前置机10和储能电池系统40连接,用于检测储能电池的状态信息;储能双向变流器60用于调整电网和储能电池的供电,能够在储能电池进行充放电时,进行储能电池的充放电与否的精确判断,确定当前储能电池的电量状态,从而合理控制电池的充放电,延长储能电池的使用寿命,降低生产成本。
具体地,系统能够结合日内峰、谷、平电价机制与储能电池系统40全寿命周期内的度电成本,确定最优化的峰谷平充放电策略,实现经济性最佳。还能够按照用电需求,对储能电池系统40进行充放电控制,提前进行电池电量管理,满足用电需求。
在实际设计时,系统还用于在线监视储能电池日充电量、日放电量、总充放电曲线、BMS、PCS包括电池数目、电池标称容量、总电压、电流、单体最高电压、单体最低电压、SOC、SOH、电池温度、每组电池电压平均值、电压报警信息、电流报警信息、温度报警信息和工作状态等数据。此外,还能用采用表格的方式生成各种统计报表,包括日报、月报或年报等,使用方便,格式灵活。
其中,还包括:光伏发电系统,光伏发电系统与能量管理系统30和储能电池系统40连接,用于光伏发电,产生的电量用于负载供电或对储能电池进行充电。
具体地,光伏发电系统能够在光线良好的状态下实现负载供电,或对储能电池进行充电,通过储能电池放出电量,从而避免光伏发电产生的电量不稳定的问题,实现负载的稳定供电。
其中,储能电池系统40设置有若干组,且储能电池系统40均与能量管理系统30、电池管理系统50和储能双向变流器60连接。
具体地,储能电池系统40设置有多组,可以根据负载用电量进行对应的设置,且储能电池40与能量管理系统20、电池管理系统50和储能双向变流器60连接,便于对储能电池进行充放电控制和监控。
其中,储能电池系统40包括有:电池控制管理模块41、断路器42、熔断器43、直流接触器44、组端绝缘检测模块45和电池簇46;电池控制管理模块41与直流接触器44和组端绝缘检测模块45连接,且与电池管理系统50连接;断路器42与熔断器43和储能双向变流器60连接;直流接触器44与熔断器43和电池簇46连接;电池簇46设置有若干电池模组,电池模组设置有一一对应的电池监控单元,电池监控单元与电池控制管理模块41连接。
具体地,电池控制管理模块41用于控制电池簇46的充放电,且与直流接触器44连接,控制直流接触器44的通断;断路器42和熔断器43均起到断路保护电池模组的作用;组端绝缘检测模块45用于检测电池模组之间是否绝缘;电池簇46设置有若干电池模组,电池模组设置有一一对应的电池监控单元,且电池监控单元与电池控制管理模块41连接,用于监控电池模组的工作状态。
其中,电池模组包括有若干储能电池和电池管理单元,储能电池和电池管理单元也一一对应,电池管理单元与电池监控单元连接,用于监控储能电池的工作状态。
其中,以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种高效率充放电储能控制系统,其特征在于,包括:通信前置机、电价监控模块、能量管理系统、储能电池系统、电池管理系统和储能双向变流器;
所述通信前置机、储能电池系统和储能双向变流器均与所述能量管理系统连接;
所述电价监控模块与所述通信前置机连接,用于监控当前时段处于低谷电价时段、平段电价时段或峰值电价时段;
所述能量管理系统用于协调分配所述储能电池系统和电网的电能,并确定所述储能电池系统的充放电时段;
所述储能电池系统设置有充放电检测模块和若干电池模组,所述电池模组包括有若干储能电池,所述储能电池连接有电池管理单元,且与所述电池管理单元一一对应;所述充放电检测模块与所述电池模组连接,用于检测所述储能电池的电压和电池管理单元的充放电支持数;
所述电池管理系统与所述通信前置机和储能电池系统连接,用于检测所述储能电池的状态信息;
所述储能双向变流器用于调整电网和储能电池的供电。
2.根据权利要求1所述的一种高效率充放电储能控制系统,其特征在于,还包括:光伏发电系统,所述光伏发电系统与所述能量管理系统和所述储能电池系统连接,用于光伏发电,产生的电量用于负载供电或对储能电池进行充电。
3.根据权利要求1所述的一种高效率充放电储能控制系统,其特征在于,所述储能电池系统设置有若干组,且所述储能电池系统均与所述储能双向变流器、电池管理系统和能量管理系统连接。
4.根据权利要求3所述的一种高效率充放电储能控制系统,其特征在于,所述储能电池系统包括有:电池控制管理模块、断路器、熔断器、直流接触器、组端绝缘检测模块和电池簇;所述电池控制管理模块与所述直流接触器和组端绝缘检测模块连接,且与所述电池管理系统连接;所述断路器与所述熔断器和所述储能双向变流器连接;所述直流接触器与所述熔断器和所述电池簇连接;所述电池簇设置有若干电池模组,所述电池模组设置有一一对应的电池监控单元;所述电池监控单元与所述电池控制管理模块连接。
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