CN214626389U - 一种电能储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电能储能系统，包括：电池系统、EMS系统、双向逆变器和并离网切换系统；所述EMS系统与所述电池系统和所述双向逆变器连接，并通过所述双向逆变器控制所述电池系统的充放电；所述电池系统包括有储能电池组和电池管理模组，所述储能电池组与所述电池管理模组连接，所述电池管理模组用于监测所述储能电池的运行状态；所述双向逆变器与所述电池系统连接，用于控制所述储能电池组的充放电，且所述双向逆变器连接有外置变压器；所述并离网切换系统与所述双向逆变器连接，用于实现所述双向逆变器的并离网切换。本实用新型能够在正常供电的同时实现并离网的快速切换，确保不间断的工作供电，满足用电需求。

Description

一种电能储能系统

技术领域

本实用新型涉及电能储能技术领域，尤其涉及一种电能储能系统。

背景技术

随着能源问题的日益凸出，为了促进能源产业优化升级，近年来，我国大力发展清洁能源、风能发电、光伏发电等快速发展。但是新能源快速发展的过程中也出现了波动性、间歇性的能源并网，给电能安全控制带来了许多不利因素，限制了清洁能源的发展。此外，由于生活作息等诸多因素的影响，人们在昼夜的用电需求不同，产生了用电尖峰时段，而为了避免跳电问题的会产生，通常需要发电量高于尖峰时段的用电量。然而，这种方式也同时造成了非尖峰时段产生过多剩余电量的问题。

因此，储能装置应运而生，它不仅能够储存清洁能源产生的不稳定电能，还能够对非尖峰时段的剩余电量进行存储，提高清洁能源使用稳定性的同时，将非尖峰时段的电能用于尖峰时段，起到降低企业生产成本的作用。但是现有技术中的电能储能系统在实现并离网的过程中，会产生时间间隔，在这个时间间隔中可能会出现电能不稳定的情形，导致发生掉电问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电能储能系统。

一种电能储能系统，包括：电池系统、EMS系统、双向逆变器和并离网切换系统；所述EMS系统与所述电池系统和所述双向逆变器连接，并通过所述双向逆变器控制所述电池系统的充放电；所述电池系统包括有储能电池组和电池管理模组，所述储能电池组与所述电池管理模组连接，所述电池管理模组用于监测所述储能电池的运行状态；所述双向逆变器与所述电池系统连接，用于控制所述储能电池组的充放电，且所述双向逆变器连接有外置变压器；所述并离网切换系统与所述双向逆变器连接，用于实现所述双向逆变器的并离网切换。

进一步地，所述储能电池组包括有若干电池簇，所述电池簇包括有15个电池模组和1个控制盒；所述15个电池模组采用2P225S的组合方式组成；所述控制盒用于对所述电池簇进行控制，所有控制盒集成电池簇管理模块，所述电池簇管理模块与所述电池管理模组连接。

进一步地，所述电池模组包括有30块储能电池和1个电池管理模块；所述30块储能电池采用2P15S的组合方式组成；所述电池管理模块与所述电池管理模组连接。

进一步地，所述电池管理模块包括有电源单元、单体采集单元、温度采集单元、通道切换单元、均衡控制单元、通讯单元、CPU和外围电路；所述电池管理模块用于实时测量单体电池电压、电池串总电压、外部工作电源电压、电池环境温度、均衡电压和均衡电流的监测数据，并能够通过通讯总线将实时监测数据上传至所述电池簇管理模块。

进一步地，所述EMS系统包括有事件查询模块，所述事件查询模块用于根据日期和设备查询历史告警事件信息，并通过表格形式导出。

进一步地，所述EMS系统安装集成在直流汇流柜内部。

与现有技术相比，本实用新型的优点及有益效果在于：

1、本实用新型能够通过并离网切换系统在正常供电的同时实现并离网的快速切换，确保不间断的工作供电，满足用电需求。

2、本实用新型能够有效调控电力资源，平衡昼夜及不同季节的用电差异，调剂余缺，保障电网安全。

附图说明

图1为一个实施例中一种电能储能系统的结构示意图；

图2为图1中电池系统的结构示意图；

图3为一个实施例中一种电能储能系统的电气拓扑图。

附图中，EMS系统10、电池系统20、储能电池组21、电池簇211、电池模组212、储能电池213、电池管理模组22、控制盒221、电池簇管理模块222、电池管理模块223、双向逆变器30、变压器31和并离网切换系统40。

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。

如图1所示，提供了一种电能储能系统，包括：EMS系统10、电池系统20、双向逆变器30和并离网切换系统40；EMS系统10与电池系统20和双向逆变器30连接，并通过双向逆变器30控制电池系统20的充放电；电池系统20包括有储能电池组21和电池管理模组22，储能电池组21与电池管理模组22连接，电池管理模组22用于管理储能电池组21的运行；双向逆变器30与电池系统20连接，用于控制储能电池组21的充放电，且双向逆变器30连接有外置变压器31；并离网切换系统40与双向逆变器30连接，用于实现双向逆变器30的并离网切换。

在本实施例中，将EMS系统10与电池系统20和双向逆变器30连接，并通过双向逆变器30控制电池系统20的充放电，合理调配电池系统20的电量，从而提高电量利用率；电池系统20包括有储能电池组21和电池管理模组22，电池管理模组22用于监测储能电池组21的运行状态，确保储能电池组21正常运行；双向逆变器30与电池系统20连接，用于控制储能电池组21的充放电，且双向逆变器30连接有外置变压器31，通过变压器31能够并入低压侧电网；并网切换系统40与双向逆变器30连接，用于实现双向逆变器30的并离网的切换，能够在正常供电的同时实现并离网的快速切换，且保证应急负荷的不间断工作供电，满足用电需求，还能够有效调控电力资源，平衡昼夜及不同季节的用电差异，调剂余缺，保障电网安全。

具体地，EMS系统10能够通过智能设备进行通信，对模拟量、开关量进行实时和定时数据采集，所有的电数据均采用交流直接采样，保证测量的高精度和同时性。

EMS系统10能够对所有被监控的运行参数和状态进行实时和定时数据采集，对重要历史数据进行处理并存入数据库。例如：电池系统中储能电池组的总电压、电流、平均温度、电量状态和健康状态等数据。

其中，EMS系统10包括有事件查询模块，事件查询模块用于根据日期和设备查询历史告警事件信息，并通过表格形式导出。

具体地，EMS系统10包括有事件查询模块，能够在事件管理界面按照日期和设备查看各个设备的历史告警事件信息，并将历史事件告警信息通过表格形式导出。

其中，EMS系统10安装集成在直流汇流柜内部。

具体地，EMS系统10可以安装集成在直流汇流柜内部，具体结构可以根据实际需要进行设计。

其中，储能电池组21包括有若干电池簇211，电池簇211包括有15个电池模组212和1个控制盒221；15个电池模组212采用2P225S的组合方式组成；控制盒221用于对电池簇211进行控制，所有控制盒221集成电池簇管理模块222，电池簇管理模块222与电池管理模组22连接。

具体地，2P225S的组合方式表示2个并联225个串联的储能电池构成15个电池模组212。

具体地，储能电池组21包括有若干电池簇211，电池簇211的数量可以根据需求电量进行对应的设置；电池簇211包括有15个电池模组212和1个控制盒221，通过控制盒221完成对电池簇211的控制；所有的控制盒221集成电池簇管理模块222，电池簇管理模块222还与电池管理模组22连接，电池簇管理模块222向下收集电池模组212的信息，向上层电池管理模组22提供信息；电池簇管理模块222采集本簇电池电压电流温度等信息对电池簇211进行保护及控制，从而保证电池簇211的安全运行。

其中，电池模组212包括有30块储能电池213和1个电池管理模块223；30块储能电池采用2P15S的组合方式组成；电池管理模块223与电池管理模组22连接。

具体地，电池模组212包括有30块储能电池和1个电池管理模块223，电池管理模块223与电池管理模组22连接。其中，2P15S的组合方式表示储能电池两两并联后进行15次串联，与电池管理模组22构成电池模组212。

其中，电池管理模块223包括有电源单元、单体采集单元、温度采集单元、通道切换单元、均衡控制单元、通讯单元、CPU和外围电路；电池管理模块23用于实时测量单体电池电压、电池串总电压、外部工作电源电压、电池环境温度、均衡电压和均衡电流的监测数据，并能够通过通讯总线将实时监测数据上传至所述电池簇管理模块222。

具体地，电池管理模块223由电源模块、单体采集模块、温度采样模块、通道切换模块、均衡控制模块、通讯模块、CPU及其外围电路组成；电池管理模块223起到实时测量单体电池电压、电池串总电压、外部工作电源电压、电环境温度、均衡电压和均衡电流等功能。其中，均衡电压起到过欠压保护的作用，均衡电流从而控制储能电池213的充放电。

具体地，电池管理模块223还能通过CAN2.0通讯总线将实时监测数据主动上报给电池簇管理模块222并接收电池簇管理模块222的控制指令；当然也可以直接与电池管理模组22连接，并接收电池管理模组22的控制指令。

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 (6)

1.一种电能储能系统，其特征在于，包括：

电池系统、EMS系统、双向逆变器和并离网切换系统；

所述EMS系统与所述电池系统和所述双向逆变器连接，并通过所述双向逆变器控制所述电池系统的充放电；

所述电池系统包括有储能电池组和电池管理模组，所述储能电池组与所述电池管理模组连接，所述电池管理模组用于监测所述储能电池组的运行状态；

所述双向逆变器与所述电池系统连接，用于控制所述储能电池组的充放电，且所述双向逆变器连接有外置变压器；

所述并离网切换系统与所述双向逆变器连接，用于实现所述双向逆变器的并离网切换。

2.根据权利要求1所述的一种电能储能系统，其特征在于，所述储能电池组包括有若干电池簇，所述电池簇包括有15个电池模组和1个控制盒；所述15个电池模组采用2P225S的组合方式组成；所述控制盒用于对所述电池簇进行控制，所有控制盒集成电池簇管理模块，所述电池簇管理模块与所述电池管理模组连接。

3.根据权利要求2所述的一种电能储能系统，其特征在于，所述电池模组包括有30块储能电池和1个电池管理模块；所述30块储能电池采用2P15S的组合方式组成；所述电池管理模块与所述电池管理模组连接。

4.根据权利要求3所述的一种电能储能系统，其特征在于，所述电池管理模块包括有电源单元、单体采集单元、温度采集单元、通道切换单元、均衡控制单元、通讯单元、CPU和外围电路；所述电池管理模块用于实时测量单体电池电压、电池串总电压、外部工作电源电压、电池环境温度、均衡电压和均衡电流的监测数据，并能够通过通讯总线将实时监测数据上传至所述电池簇管理模块。

5.根据权利要求1所述的一种电能储能系统，其特征在于，所述EMS系统包括有事件查询模块，所述事件查询模块用于根据日期和设备查询历史告警事件信息，并通过表格形式导出。

6.根据权利要求1所述的一种电能储能系统，其特征在于，所述EMS系统安装集成在直流汇流柜内部。

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