CN215897051U

CN215897051U - 一种储能用新型控制柜

Info

Publication number: CN215897051U
Application number: CN202122093228.8U
Authority: CN
Inventors: 靳庆林; 晏辉; 王�忠; 王峰; 王君生; 谈作伟
Original assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2021-08-31
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2031-08-31

Abstract

本实用新型涉及储能技术领域，具体涉及一种储能用新型控制柜。所述储能用新型控制柜包括：汇流部，适于连接储能系统内电池簇与电气单元；控制部，适于向设备输送通讯和控制信号；配电部，适于向用电负荷提供电能；所述汇流部、控制部及配电部沿控制柜的高度方向自下而上依次分区布置。本实用新型提供的储能用新型控制柜，通过设置汇流部、控制部及配电部沿控制柜的高度方向自下而上依次分区布置在同一个控制柜中，实现了多项功能均由单个控制柜控制完成，减少了柜体数量，提高了储能系统集成度，节省空间，且减少了对外接线的电缆用量，减少工作量，降低了安装成本，降低了日常运行的管理和维护成本。

Description

一种储能用新型控制柜

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，具体涉及一种储能用新型控制柜。

背景技术

近年来，随着可再生能源的推广与利用，锂电池等新型能源以其能量密度高、使用寿命长、无污染等优点得到广泛的关注，电池储能也因其受环境影响小、可靠性高、对环境污染低等特点得到快速发展，对保护生态环境、提高经济效益都有重要意义。然而，现有的电池储能系统中，通常需布置汇流柜、配电柜、EMS(能源管理系统)所在的控制柜等多个不同的单元，各个柜体彼此独立，需要为每个柜体留出足够的布置空间，造成储能系统内空间的浪费，多个柜体占地面积大，降低系统能量密度，降低系统装机容量；其次，不同柜体分散在储能系统内，柜体数量多且没有高效集成化，使得整个储能系统结构复杂，不同柜体相互之间的连接电缆较多、安装不便，且日常运行的管理和运维成本较高，且存在安全隐患。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中储能系统不同组成单元之间结构分散、安装与维护不便的缺陷，从而提供一种集成度高、安装与维护方便的储能用新型控制柜。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种储能用新型控制柜，包括：

汇流部，适于连接储能系统内电池簇与电气单元；

控制部，适于向设备输送通讯和控制信号；

配电部，适于向用电负荷提供电能；

所述汇流部、控制部及配电部沿控制柜的高度方向自下而上依次分区布置。

可选的，所述汇流部包括：铜母线，与输入电缆连接；

直流总开关，一端与所述铜母线连接，另一端与输出电缆连接，适于控制电路的通断。

可选的，所述汇流部还包括：直流计量电表，设置于所述直流总开关与输出电缆之间，适于对储能系统充放电电量进行计量；

直流浪涌保护器，设置于所述直流总开关与所述直流计量电表之间，适于保护储能系统不受外界雷电产生的浪涌冲击。

可选的，所述汇流部还包括对外接线部，位于所述控制柜的最下部，所述对外接线部包括：

交流进出线接口，设置于所述对外接线部的左侧区域；

直流进出线接口，设置于所述对外接线部的中间区域；

通讯进出线接口，设置于所述对外接线部的右侧区域。

可选的，所述控制部包括：主控制器，与电气设备连接，适于对所述电气设备进行状态采集、通讯和控制。

可选的，所述主控制器适于通过交换机将多个所述储能系统并联连接，且其中一个所述储能系统的所述主控制器作为主机。

可选的，所述主控制器适于通过天线与云端平台通讯连接。

可选的，所述控制部还包括：I/O模块，一端与所述主控制器连接，另一端与所述储能系统中的所述电气设备连接，适于输入/输出电信号。

可选的，所述配电部包括：第一断路器，一端与交流配电接口连接，另一端与用电设备连接，适于控制电路的通断；

第二断路器，一端与所述第一断路器连接，另一端与控制设备连接，适于在所述第一断路器接通的状态下控制所述控制设备所在电路的通断。

可选的，所述控制柜的内部元器件的安装方式为机架式和/或导轨式。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的储能用新型控制柜，通过设置汇流部、控制部及配电部沿控制柜的高度方向自下而上依次分区布置在同一个控制柜中，实现了多项功能均由单个控制柜控制完成，与传统的各个功能部分各自设置单独的柜体相比，无需每个功能部分单独配置一个柜体，减少了柜体数量，从而减小了控制系统体积，提高了储能系统集成度，节省空间；同时，所述汇流部、所述控制部及所述配电部之间的连接由不同柜体间连接转变为在柜内完成集成，减少了对外接线的电缆用量，现场仅需要完成对外接线部分，减少现场工作量，降低了安装成本；并且，日常巡检可以只检查柜内运行情况，省去了检查系统间线路的工程量，大大降低了日常运行的管理和维护成本。

2.本实用新型提供的储能用新型控制柜，通过在控制柜的最下部设置汇流部的对外接线部，所述对外接线部的交流进出线接口、直流进出线接口及通讯进出线接口依序设置于所述对外接线部的左侧区域、中间区域及右侧区域，使得线路布局合理、减少线路交叉，且位于最下部的接口更便于控制柜与外部线路的接线，使得操作更简便。

3.本实用新型提供的储能用新型控制柜，通过设置主控制器与储能系统内的电气设备连接，实现对系统内所有设备的监测和控制；设置所述主控制器通过交换机将多个所述储能系统并联连接，实现多个所述储能系统的并联扩展，从而形成大规模的储能系统；所述主控制器通过天线与云端平台通讯连接，实现所述主控制器与云端大数据平台进行数据交换，从而实现远程控制，使得整个储能系统的操作更加灵活、所能实现的功能更加全面。

4.本实用新型提供的储能用新型控制柜，通过设置控制柜的内部元器件的安装方式为机架式和/或导轨式，便于安装控制柜的内部元器件，同时，在更换元器件时，不用对结构进行调整，便于更换，从而使得系统易于维护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型储能用新型控制柜的结构示意图；

图2为本实用新型汇流部分的局部放大图；

图3为本实用新型二次配电线路和控制部分的局部放大图；

图4为本实用新型配电部分的局部放大图；

图5为本实用新型汇流部分的线路图；

图6为本实用新型控制系统的线路图；

图7为本实用新型配电部分的线路图。

附图标记说明：

1、汇流部；11、铜母线；12、直流总开关；13、直流计量电表；14、直流浪涌保护器；15、交流进出线接口；16、直流进出线接口；17、通讯进出线接口；2、控制部；21、主控制器；22、天线；23、I/O模块；3、配电部；31、第一断路器；32、第二断路器；4、电气设备；5、外界设备。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

结合图1-图7所示，本实施例提供的储能用新型控制柜，包括：

汇流部1，适于连接储能系统内电池簇与电气单元；

控制部2，适于向设备输送通讯和控制信号；

配电部3，适于向用电负荷提供电能；

所述汇流部1、控制部2及配电部3沿控制柜的高度方向自下而上依次分区布置。

需要说明的是，所述储能系统为电能储存系统，用于实现电能的输入和输出、能量的转换和储存，所述储能系统内包括有电池簇，所述电池簇用于储存或放出电能，多个所述电池簇并联后接入所述汇流部1；所述电气单元指的是所述储能系统中的电气单元；所述设备指的是受所述控制部2监测或控制的设备，包括所述储能系统内的设备以及外部设备；所述用电负荷指的是所述控制系统的照明、空调等自用电负荷以及控制设备。

优选的，所述控制柜采用标准19英寸机柜结构，内部由多个功能分区组成，柜内完成电气集成。

优选的，所述汇流部1、所述控制部2及所述配电部3之间的连接线路为所述控制柜中已布置完成的线路，结构简单，无需更换，有效地减少了工作量。

本实施例提供的储能用新型控制柜，通过设置汇流部1、控制部2及配电部3沿控制柜的高度方向自下而上依次分区布置在同一个控制柜中，实现了多项功能均由单个控制柜控制完成，与传统的各个功能部分各自设置单独的柜体相比，无需每个功能部分单独配置一个柜体，减少了柜体数量，从而减小了控制系统体积，提高了储能系统集成度，节省空间；同时，所述汇流部1、所述控制部2及所述配电部3之间的连接由不同柜体间连接转变为在柜内完成集成，减少了对外接线的电缆用量，现场仅需要完成对外接线部分，减少现场工作量，降低了安装成本；并且，日常巡检可以只检查柜内运行情况，省去了检查系统间线路的工程量，大大降低了日常运行的管理和维护成本。

具体地，所述汇流部1包括：铜母线11，与输入电缆连接；

直流总开关12，一端与所述铜母线11连接，另一端与输出电缆连接，适于控制电路的通断。

需要说明的是，所述输入电缆指的是与所述汇流部1的输入端相连的电缆，为所述多个电池簇并联后的电缆，连接所述电池簇与所述铜母线11；所述输出电缆指的是与所述汇流部1的输出端相连的电缆，用于实现电能的传输。

具体地，所述汇流部1还包括：直流计量电表13，设置于所述直流总开关12与输出电缆之间，适于对储能系统充放电电量进行计量；

直流浪涌保护器14，设置于所述直流总开关12与所述直流计量电表13之间，适于保护储能系统不受外界雷电产生的浪涌冲击。

具体地，所述汇流部1还包括对外接线部，位于所述控制柜的最下部，所述对外接线部包括：

交流进出线接口15，设置于所述对外接线部的左侧区域；

直流进出线接口16，设置于所述对外接线部的中间区域；

通讯进出线接口17，设置于所述对外接线部的右侧区域。

本实施例提供的储能用新型控制柜，通过在控制柜的最下部设置所述汇流部1的对外接线部，所述对外接线部的交流进出线接口15、直流进出线接口16及通讯进出线接口17依序设置于所述对外接线部的左侧区域、中间区域及右侧区域，使得线路布局合理、减少线路交叉，且位于最下部的接口更便于控制柜与外部线路的接线，使得操作更简便。

具体地，所述控制部2包括：主控制器21，与电气设备4连接，适于对所述电气设备4进行状态采集、通讯和控制。

优选的，所述电气设备4包括PCS(即Power Conversion System，储能变换器)、BMS(电池管理系统)和储能系统内其他设备。

优选的，所述主控制器21通过RS485、CAN和干接点等通讯方式实现对PCS、BMS和储能系统内其他设备的状态采集、通讯和控制，对总开关脱扣控制、对电气室风机、加热器运行控制等。

进一步优选的，储能系统对PCS、BMS和控制开关脱扣、电气室风机、加热器的干接点控制通过中间继电器进行电气隔离和信号传输。

具体地，所述主控制器21适于通过交换机将多个所述储能系统并联连接，且其中一个所述储能系统的所述主控制器21作为主机。

优选的，当多个所述储能系统并联时，由其中一个所述储能系统的所述主控制器21作为主机启动EMS(能源管理系统)功能，其他储能系统通过网线连接到主机的交换机，实现多个所述储能系统的并联控制。

优选的，所述主控制器21通过交换机扩展网口与PCS、站级EMS、人机界面等外界设备连接，实现对外界设备的通讯控制。

具体地，所述主控制器21适于通过天线22与云端平台通讯连接。

优选的，所述天线22为4G天线，所述主控制器21通过4G天线与云端平台通讯连接，进行数据交换，从而通过实现对所述主控制器21的远程控制。

本实施例提供的储能用新型控制柜，通过设置主控制器21与储能系统内的电气设备4连接，实现对系统内所有设备的监测和控制；设置所述主控制器21通过交换机将多个所述储能系统并联连接，实现多个所述储能系统的并联扩展，从而形成大规模的储能系统；所述主控制器通过天线22与云端平台通讯连接，实现所述主控制器21与云端大数据平台进行数据交换，从而实现远程控制，使得整个储能系统的操作更加灵活、所能实现的功能更加全面。

具体地，所述控制部2还包括：I/O模块23，一端与所述主控制器21连接，另一端与所述储能系统中的所述电气设备4连接，适于输入/输出电信号。

具体地，所述配电部3包括：第一断路器31，一端与交流配电接口连接，另一端与用电设备连接，适于控制电路的通断；

第二断路器32，一端与所述第一断路器31连接，另一端与控制设备连接，适于在所述第一断路器31接通的状态下控制所述控制设备所在电路的通断。

优选的，与所述第一断路器31相连的用电设备包括系统内的照明、空调、加热器、风机、UPS电源等设备；通过所述第二断路器32与所述第一断路器31相连的控制设备包括在离并网转换和系统断电时保持工作状态的控制设备，所述控制设备由不间断电源负责提供电能。

优选的，每个所述用电设备或所述控制设备都设置了微型断路器与电路连接，适于单独控制每个所述用电设备或所述控制设备所在电路的通断。

优选的，所述配电部3还包括：交流计量电表，适于对储能系统自用电电量进行计量；

浪涌保护器，适于保护用电器不受外界雷电产生的浪涌冲击。

具体地，所述控制柜的内部元器件的安装方式为机架式和/或导轨式。

本实施例提供的储能用新型控制柜，通过设置控制柜的内部元器件的安装方式为机架式和/或导轨式，便于安装控制柜的内部元器件，同时，在更换元器件时，不用对结构进行调整，便于更换，从而使得系统易于维护。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims

1.一种储能用新型控制柜，其特征在于，包括：

汇流部(1)，适于连接储能系统内电池簇与电气单元；

控制部(2)，适于向设备输送通讯和控制信号；

配电部(3)，适于向用电负荷提供电能；

所述汇流部(1)、控制部(2)及配电部(3)沿控制柜的高度方向自下而上依次分区布置。

2.根据权利要求1所述的储能用新型控制柜，其特征在于，所述汇流部(1)包括：铜母线(11)，与输入电缆连接；

直流总开关(12)，一端与所述铜母线(11)连接，另一端与输出电缆连接，适于控制电路的通断。

3.根据权利要求2所述的储能用新型控制柜，其特征在于，所述汇流部(1)还包括：直流计量电表(13)，设置于所述直流总开关(12)与输出电缆之间，适于对储能系统充放电电量进行计量；

直流浪涌保护器(14)，设置于所述直流总开关(12)与所述直流计量电表(13)之间，适于保护储能系统不受外界雷电产生的浪涌冲击。

4.根据权利要求3所述的储能用新型控制柜，其特征在于，所述汇流部(1)还包括对外接线部，位于所述控制柜的最下部，所述对外接线部包括：

交流进出线接口(15)，设置于所述对外接线部的左侧区域；

直流进出线接口(16)，设置于所述对外接线部的中间区域；

通讯进出线接口(17)，设置于所述对外接线部的右侧区域。

5.根据权利要求1所述的储能用新型控制柜，其特征在于，所述控制部(2)包括：主控制器(21)，与电气设备(4)连接，适于对所述电气设备(4)进行状态采集、通讯和控制。

6.根据权利要求5所述的储能用新型控制柜，其特征在于，所述主控制器(21)适于通过交换机将多个所述储能系统并联连接，且其中一个所述储能系统的所述主控制器(21)作为主机。

7.根据权利要求6所述的储能用新型控制柜，其特征在于，所述主控制器(21)适于通过天线(22)与云端平台通讯连接。

8.根据权利要求5所述的储能用新型控制柜，其特征在于，所述控制部(2)还包括：I/O模块(23)，一端与所述主控制器(21)连接，另一端与所述储能系统中的所述电气设备(4)连接，适于输入/输出电信号。

9.根据权利要求1所述的储能用新型控制柜，其特征在于，所述配电部(3)包括：第一断路器(31)，一端与交流配电接口连接，另一端与用电设备连接，适于控制电路的通断；

第二断路器(32)，一端与所述第一断路器(31)连接，另一端与控制设备连接，适于在所述第一断路器(31)接通的状态下控制所述控制设备所在电路的通断。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的储能用新型控制柜，其特征在于，所述控制柜的内部元器件的安装方式为机架式和/或导轨式。