CN214672854U - 一种水上分散漂浮式储能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种水上分散漂浮式储能系统，属于储能电池技术领域。包括DC‑AC模块、电力管理系统、DC‑DC模块、若干电池模组和漂浮装置；电池模组包括若干密封在防水外壳中的电池单体，防水外壳与漂浮装置连接，漂浮装置之间通过连接装置连接；每个电池模组均分别与一个DC‑DC模块连接，所有DC‑DC模块相互并联后与DC‑AC模块连接，DC‑AC模块通过DC‑DC模块与海上风电单元连接，DC‑AC模块连接至电网；电池模组内设有若干温度传感器，温度传感器与电力管理系统连接。本实用新型能够提升储能系统在水上安装的便捷性和经济性，促进海上风电的消纳，保证海上风电的电能质量，减轻电网的调峰压力。
Description
技术领域
本实用新型属于储能电池技术领域，具体涉及一种水上分散漂浮式储能系统。
背景技术
随着海上风电的大力发展及装机容量的快速攀升，海上风电面临严峻的消纳和调峰问题。风力发电具有间歇性和随机性的特点，出力难以精确预测。
在水上建设储能电站可以就地保障海上风电的消纳，减轻电网的调峰压力。当前，将储能电站从陆上转移至水上的模式还处于初步发展阶段，目前在水上建设的储能电站通常是采用浮体架子将整个储能集装箱直接支撑于架子上，在海上安装难度较大且成本较高。
发明内容
为了解决上述现有问题，本实用新型的目的在于提供一种水上分散漂浮式储能系统，能够提升储能系统在水上安装的便捷性和经济性，促进海上风电的消纳，保证海上风电的电能质量，减轻电网的调峰压力。
本实用新型通过以下技术方案来实现：
本实用新型公开了一种水上分散漂浮式储能系统，包括DC-AC模块、电力管理系统、DC-DC模块、若干电池模组和漂浮装置；
电池模组包括若干密封在防水外壳中的电池单体，防水外壳与漂浮装置连接，漂浮装置之间通过连接装置连接；每个电池模组均分别与一个DC-DC模块连接，所有DC-DC模块相互并联后与DC-AC模块连接，DC-AC模块通过DC-DC模块与海上风电单元连接，DC-AC模块连接至电网；电池模组内设有若干温度传感器，温度传感器与电力管理系统连接。
优选地，DC-AC模块、电力管理系统和DC-DC模块密封在防水箱体中，防水箱体通过锚固系统固定，DC-AC模块通过海底电缆连接至电网。
进一步优选地，防水外壳和防水箱体外表面设有耐腐蚀层。
优选地，漂浮装置包括轻质浮体，轻质浮体的上表面与电池模组的防水外壳连接，轻质浮体四周设置有防撞结构。
优选地，连接装置包括绳索和挂钩，每个漂浮装置上设有若干挂钩，相邻漂浮装置的挂钩之间通过绳索连接。
进一步优选地，绳索为耐候性绳索，挂钩为快速拆卸挂钩。
优选地，电池模组内的电池单体之间填充有防撞缓冲填充物。
优选地，漂浮装置上设有警示灯。
优选地，所述水上分散漂浮式储能系统的外围设置有电子围栏系统和声光报警系统。
优选地，电池单体为锂离子电池、铅蓄电池、钠硫电池或液流电池。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型公开的一种水上分散漂浮式储能系统，将若干电池模组组成的储能系统构建于水上，并分别与海上风电单元和电网连接，可以就地保障海上风电的消纳，减轻电网的调峰压力。同时，将电池储能系统分散成以模组为漂浮单位，模块化的漂浮方式极大降低了储能系统的安装难度，同时分散式的储能系统能提升运行效率；将电池模组漂浮在水上的方式可有效带走电池在运行过程中产生的热量，控制储能系统的温度，保证电池的散热；将电池模组漂浮在水上的方式极大地降低了电池起火爆炸的风险，提高了电化学储能系统使用的安全性；在水上建设电池储能系统可减少使用陆地面积，充分利用水上优势，降低土建成本。
进一步地，DC-AC模块、电力管理系统和DC-DC模块一起密封在防水箱体中，同时通过锚固系统固定在特定的区域内，便于日常维护。
更进一步地，防水外壳和防水箱体外表面设有耐腐蚀层，防止海水腐蚀，提高安全性和寿命。
进一步地，漂浮装置的轻质浮体四周设置有防撞结构，防止相互之间发生碰撞，或碰撞到海上的漂浮物，提高了系统的安全性和稳定性。
进一步地，相邻漂浮装置的挂钩之间通过绳索连接，有利于统一进行运行维护。
更进一步地，绳索采用耐候性绳索，稳定性高、寿命长；挂钩采用快速拆卸挂钩，安装和拆卸方便。
进一步地，电池模组内的电池单体之间填充有防撞缓冲填充物，防止水面起伏造成电池模组内的电池单体相互碰撞发生事故。
进一步地，漂浮装置上设有警示灯，防止夜晚收到船舶的撞击。
进一步地，水上分散漂浮式储能系统的外围设置有电子围栏系统和声光报警系统，防止船舶误入造成危险，进一步提高系统的安全性和稳定性。
进一步地，电池单体为锂离子电池、铅蓄电池、钠硫电池或液流电池，可根据实际需求进行选择，兼容性好。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图中：1为DC-AC模块，2为电力管理系统，3为DC-DC模块，4为电池模组，5为漂浮装置，6为连接装置，7为温度传感器，8为锚固系统，9为海底电缆，10为海上风电单元。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细描述，其内容是对本实用新型的解释而不是限定：
如图1，为本实用新型的一种水上分散漂浮式储能系统，包括DC-AC模块1、电力管理系统2、DC-DC模块3、若干电池模组4和漂浮装置5。
电池模组4包括若干密封在防水外壳中的电池单体，电池单体可以采用锂离子电池、铅蓄电池、钠硫电池或液流电池。防水外壳与漂浮装置5连接，漂浮装置5之间通过连接装置6连接；每个电池模组4均分别与一个DC-DC模块3连接，所有DC-DC模块3相互并联后与DC-AC模块2连接，DC-AC模块2通过DC-DC模块3与海上风电单元10连接，DC-AC模块2连接至电网；电池模组4内设有若干温度传感器7，温度传感器7与电力管理系统2连接。
在本实用新型的一个较优的实施例中，DC-AC模块1、电力管理系统2和DC-DC模块3密封在防水箱体中，防水箱体通过锚固系统8固定在特定的区域内，DC-AC模块1通过海底电缆9连接至电网。优选地，防水外壳和防水箱体外表面设有耐腐蚀层。
在本实用新型的一个较优的实施例中，漂浮装置5包括采用轻质材料制成的轻质浮体，轻质浮体的上表面与电池模组4的防水外壳可靠连接，轻质浮体四周设置有防撞结构，如防撞块，防撞条等，并且防撞结构为可拆卸设计，便于受损后及时更换。
在本实用新型的一个较优的实施例中，连接装置6包括绳索和挂钩，每个漂浮装置5上设有若干挂钩，相邻漂浮装置5的挂钩之间通过绳索连接。优选地，绳索为耐候性绳索，挂钩为快速拆卸挂钩。
在本实用新型的一个较优的实施例中，电池模组4内的电池单体之间填充有防撞缓冲填充物。
在本实用新型的一个较优的实施例中，漂浮装置5上设有警示灯。
在本实用新型的一个较优的实施例中，水上分散漂浮式储能系统的外围设置有电子围栏系统和声光报警系统。可以利用雷达、AIS、CCTV等传感器采集现场信息，实现全方位监控，并利用声光报警设备实现有船舶闯入预警区域时及时预警，与实物风电水域警示标志相比较，不占用通航水域，不影响视觉瞭望，避免了实物警示标志安装施工难度大、费用高和维护困难等问题
下面以一个具体的实施例对本实用新型的工作原理进行进一步解释：
电池模组4中采用的电池单体为三元锂电池，配置1MW/1MWh的三元锂电池储能系统，三元锂电池电芯通过串联的方式组成125kW/125kWh的电池模组4，8个125kW/125kWh的电池模组4与DC-DC模块3串联，然后统一连接到电力管理系统2，电力管理系统2的另一端与DC-AC模块1相连，DC-AC模块1与海底电缆9连接从而接入外电网。
其中每个电池模组4均密闭防水，且电池模组4的外壳材料可以抵抗水体的腐蚀，特别是应用于海水的情况，电池模组4的外壳材料需要能抵抗海水的腐蚀。电池模组4内电池单体之间具有防撞缓冲填充物，防止电池模组4在水面上漂浮经常晃动导致内部的电芯之间的碰撞。每个电池模组4的外部均紧贴包裹有轻质的漂浮材料，轻量化的漂浮材料与电池模组4有效连接在一起，同时保证电池模组4可稳定漂浮在水面上。电池模组4之间采用连接装置6互相连接，保证储能系统的整体性，例如采用锁链将所有的电池模组4进行连接，整齐统一地漂浮在水面上。
用于连接组件之间的线缆均包裹有绝缘防水层，并且在线缆连接处特别需要做好密封防水处理。线缆外部同样包裹有轻质漂浮材料，可以将线缆漂浮在水面上，同时线缆的布置和走向需合理。此外，DC-DC模块3、DC-AC模块1和电力管理系统2统一装置于一个箱体中，该箱体与电池模组4一样，都需要密闭防水处理并在外部包裹轻质漂浮材料。该箱体与电池模组4相连接，并且该箱体连接有锚固系统8将其固定在特定的位置。电力管理系统2通过温度传感器7监控各电池单体的温度，通过DC-DC模块3控制各电池模组4的充放电状态。
海上风电单元10所产生的电能可以通过储能系统进行存储，也可通过储能系统进行调节上网。通过储能系统，可对海上风电进行调峰、调频、平滑曲线等处理，促进海上风电的消纳，保证海上风电的电能质量，再通过海底电缆9将电能输送到外电网。
在本申请所提供的实施例中，所揭露的技术内容，主要是针对水上分散漂浮式储能系统，以上所述仅为本实用新型实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内可轻易想到的变化或者替换，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或直接、间接运用在其他相关技术领域的情况，均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水上分散漂浮式储能系统，其特征在于，包括DC-AC模块(1)、电力管理系统(2)、DC-DC模块(3)、若干电池模组(4)和漂浮装置(5)；
电池模组(4)包括若干密封在防水外壳中的电池单体，防水外壳与漂浮装置(5)连接，漂浮装置(5)之间通过连接装置(6)连接；每个电池模组(4)均分别与一个DC-DC模块(3)连接，所有DC-DC模块(3)相互并联后与DC-AC模块(2)连接，DC-AC模块(2)通过DC-DC模块(3)与海上风电单元(10)连接，DC-AC模块(2)连接至电网；电池模组(4)内设有若干温度传感器(7)，温度传感器(7)与电力管理系统(2)连接。
2.根据权利要求1所述的水上分散漂浮式储能系统，其特征在于，DC-AC模块(1)、电力管理系统(2)和DC-DC模块(3)密封在防水箱体中，防水箱体通过锚固系统(8)固定，DC-AC模块(1)通过海底电缆(9)连接至电网。
3.根据权利要求2所述的水上分散漂浮式储能系统，其特征在于，防水外壳和防水箱体外表面设有耐腐蚀层。
4.根据权利要求1所述的水上分散漂浮式储能系统，其特征在于，漂浮装置(5)包括轻质浮体，轻质浮体的上表面与电池模组(4)的防水外壳连接，轻质浮体四周设置有防撞结构。
5.根据权利要求1所述的水上分散漂浮式储能系统，其特征在于，连接装置(6)包括绳索和挂钩，每个漂浮装置(5)上设有若干挂钩，相邻漂浮装置(5)的挂钩之间通过绳索连接。
6.根据权利要求5所述的水上分散漂浮式储能系统，其特征在于，绳索为耐候性绳索，挂钩为快速拆卸挂钩。
7.根据权利要求1所述的水上分散漂浮式储能系统，其特征在于，电池模组(4)内的电池单体之间填充有防撞缓冲填充物。
8.根据权利要求1所述的水上分散漂浮式储能系统，其特征在于，漂浮装置(5)上设有警示灯。
9.根据权利要求1所述的水上分散漂浮式储能系统，其特征在于，所述水上分散漂浮式储能系统的外围设置有电子围栏系统和声光报警系统。
10.根据权利要求1所述的水上分散漂浮式储能系统，其特征在于，电池单体为锂离子电池、铅蓄电池、钠硫电池或液流电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121011678.1U CN214672854U (zh) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | 一种水上分散漂浮式储能系统 |
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| CN202121011678.1U CN214672854U (zh) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | 一种水上分散漂浮式储能系统 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202121011678.1U Active CN214672854U (zh) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | 一种水上分散漂浮式储能系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN214672854U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113131077A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-16 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种水上分散漂浮式储能系统 |
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2021
- 2021-05-12 CN CN202121011678.1U patent/CN214672854U/zh active Active
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