CN216390600U - 储能系统及储能设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能系统及储能设备，涉及电力技术领域。储能系统包括多个储能模组，各储能模组包括相互连接的控制模块和信号接收电路，各信号接收电路相互并联。信号接收电路，用于在接收到电信号时，向对应的控制模块发送并网信号，以使控制模块执行并网操作。本实用新型中的各储能模组采用并联控制，即使部分储能模组故障或者拆机，其他正常的储能模组接收能够到该电信号，并执行并网操作，从而保证了并网稳定性及实时性。

Description

储能系统及储能设备

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种储能系统及储能设备。

背景技术

随着储能产业的发展，用户需求逐渐增大，为更灵活地对储能系统进行调节，通常采用多个储能模组进行并网。然而，在储能模组进行并网时，各储能模组之间存在通信延迟，且在部分储能模组故障时，导致通信中断。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种储能系统及储能设备，旨在解决现有技术中储能模组并网通信可靠性低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种储能系统，储能系统包括多个储能模组，各储能模组包括相互连接的控制模块和信号接收电路，各信号接收电路相互并联；

信号接收电路，用于在接收到电信号时，向对应的控制模块发送并网信号，以使控制模块执行并网操作。

可选的，信号接收电路包括：第一预设电源、第一开关电路和第一信号接收端，第一开关电路的输入端与第一预设电源连接，第一开关电路的输出端与控制模块连接，第一开关电路的控制端与第一信号接收端连接，各信号接收电路对应的第一信号接收端相互连接；

第一开关电路，用于在控制端接收到电信号时，将第一预设电源的输出电源转换为并网信号，并将并网信号传输控制模块。

可选的，第一开关电路包括第一阻抗单元和第一开关件；第一阻抗单元的第一端与第一预设电源连接，第一阻抗单元的第二端分别与控制模块及第一开关件的第一触点连接，第一开关件的第二触点接地，第一开关件的控制端与第一信号接收端连接。

可选的，第一开关件包括光电耦合器；光电耦合器的第一输入端与第一信号接收端连接，光电耦合器的第二输入端接地，光电耦合器的第一输出端分别与控制模块及第一阻抗单元的第二端连接，光电耦合器的第二输出端接地。

可选的，储能系统还包括主控单元，主控单元与各信号接收电路连接；

主控单元，用于在接收到并网指令时，向各信号接收电路传输电信号。

可选的，主控单元包括：第二预设电源、第二开关电路和第二信号接收端，第二开关电路的输入端与第二预设电源连接，第二开关电路的输出端分别与各信号接收电路连接，第二开关电路的控制端与第二信号接收端连接；

第二开关电路，用于在第二信号接收端接收到并网指令时，将第二预设电源的输出电源转换成电信号，并将电信号传输至各信号接收电路。

可选的，第二开关电路包括第二阻抗单元和第二开关件；第二阻抗单元的第一端与第二预设电源连接，第二阻抗单元的第二端与第二开关件的第一触点连接，第二开关件的第二触点与各信号接收电路连接，第二开关件的控制端与第二信号接收端连接。

可选的，第二开关件包括继电器；继电器的线圈与第二信号接收端连接，继电器的第一触点与第二阻抗单元的第二端连接，继电器的第二触点与各信号接收电路连接。

可选的，储能系统还包括总控单元，总控单元与多个主控单元连接；

总控单元，用于向各主控单元发送并网指令。

为实现上述目的，本实用新型还提出一种储能设备，储能设备包括如上述的储能系统。

本实用新型中，储能系统包括多个储能模组，各储能模组包括相互连接的控制模块和信号接收电路，各信号接收电路相互并联。信号接收电路，用于在接收到电信号时，向对应的控制模块发送并网信号，以使控制模块执行并网操作。本实用新型中的各储能模组采用并联控制，即使部分储能模组故障或者拆机，其他正常的储能模组接收能够到该电信号，并执行并网操作，从而保证了并网稳定性及实时性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型储能系统第一实施例的功能框图；

图2为本实用新型储能系统第二实施例的功能框图；

图3为本实用新型信号储能模组一实施例的电路原理图；

图4为本实用新型信号接收电路一实施例的电路原理图；

图5为本实用新型储能系统第三实施例的功能框图；

图6为本实用新型主控单元一实施例的功能框图；

图7为本实用新型主控单元另一实施例的功能框图；

图8为本实用新型储能系统一实施例的电路原理图；

图9为本实用新型储能系统另一实施例的功能框图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	储能模组	1000	第二信号接收端
200	控制模块	1100	第二阻抗单元
				300	信号接收电路	1200	第二开关件
400	第一开关电路	1300	总控单元
				500	第一信号接收端	VCC1～VCC2	第一至第二预设电源
600	第一阻抗单元	R1～R2	第一至第二电阻
				700	第一开关件	OC	光电耦合器
800	主控单元	T	继电器
				900	第二开关电路

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1，图1为本实用新型储能系统第一实施例的功能框图。本实用新型提出储能系统的第一实施例。

在第一实施例中，储能系统包括多个储能模组100，各储能模组100包括相互连接的控制模块200和信号接收电路300，各信号接收电路300相互并联。信号接收电路300，用于在接收到电信号时，向对应的控制模块200发送并网信号，以使控制模块200执行并网操作。

可以理解的是，储能模组100主要用于将太阳能转换成电能，其还可以包括光电转换装置等。控制模块200还可以用于控制光电转换装置等的工作状态，以完成能源转换过程。储能模组100的基本功能已有成熟技术，本实施方式在此不在赘述。

需要说明的是，并网操作是指将各储能模组100进行组网，然后可以基于组网后的电力系统实现对储能发电过程的控制。控制模块200执行并网操作的过程也已有成熟技术，本实施方式在此不在赘述。通常，在电力系统中的储能模组100发生故障时，需要重新组网，保证电力系统的正常运行。然而，目前组网信号在各储能模组100中采用手拉手的物理连接，在某个储能模组故障或者拆机后，并网信号无法向后传递，导致并网无法完成。

在本实施方式中，各储能模组100可以设置连接端口，该连接端口与内部信号接收电路300连接，再通过信号线将各储能模组100的连接端口连接，实现各信号接收电路300的并联，具体的，该信号线可以为电力线缆。

需要说明的是，电信号可以为具有一定幅值的电压信号，如5V或者10V。通过在信号线上施加该电信号，使各信号接收电路300能够同步接收到该信号，并使对应的控制模块200执行并网操作。在具体实现时，该电信号可以由电力系统的总控制设备等发送，当然该电信号的具体形式还可以根据需求进行设置，本实施方式对此不加以限制。

可以理解的是，由于各储能模组100信号接收电路300并联，相互之间不存在影响，即使部分储能模组100故障或者拆机，也不影响其他正常的储能模组100接收该电信号，并执行并网操作。

在第一实施例中，储能系统包括多个储能模组100，各储能模组100包括相互连接的控制模块200和信号接收电路300，各信号接收电路300相互并联。信号接收电路300，用于在接收到电信号时，向对应的控制模块200发送并网信号，以使控制模块200执行并网操作。本实施方式中的各储能模组100采用并联控制，即使部分储能模组100故障或者拆机，其他正常的储能模组100接收能够到该电信号，并执行并网操作，从而保证了并网稳定性及实时性。

参照图2，图2为本实用新型储能系统第二实施例的功能框图。基于上述第一实施例，本实用新型提出储能系统的第二实施例。

在第二实施例中，信号接收电路300包括第一预设电源VCC1、第一开关电路400和第一信号接收端500，第一开关电路400的输入端与第一预设电源VCC1连接，第一开关电路400的输出端与控制模块200连接，第一开关电路400的控制端与第一信号接收端连接，各信号接收电路300对应的第一信号接收端500相互连接；第一开关电路400，用于在控制端接收到电信号时，将第一预设电源VCC1的输出电源转换为并网信号，并将并网信号传输控制模块200。

需要说明的是，第一信号接收端500可以作为各储能模组100的连接端口，通过信号线将各信号接收电路300中的第一信号接收端连接，实现各信号接收电路300的并联。

在本实施方式中，为使各储能模组100中的控制模块200接收到并网信号，可以对接收的电信号进行转换。通常，控制模块200由控制器组成，控制器的接收端口的电压不能过大。因此，信号接收电路300可以设置第一预设电源VCC1，通过对第一预设电源VCC1进行转换得到合适的电压，并将该电压信号作为并网信号传输至控制模块200。

参照图3，图3为本实用新型信号储能模组一实施例的电路原理图，在具体实现时，该第一预设电源VCC1可以为储能模组100的供电电源，或者为控制模块200的供电电源。第一开关电路400包括第一阻抗单元600和第一开关件700；第一阻抗单元600的第一端与第一预设电源VCC1连接，第一阻抗单元600的第二端分别与控制模块200及第一开关件700的第一触点连接，第一开关件700的第二触点接地，第一开关件700的控制端与第一信号接收端500连接。

需要说明的是，为避免传输至控制模块200的电压过高，通过第一阻抗单元600对第一预设电源VCC1的输出电源进行分压，并将分压后的电压传输至控制模块200。在具体实现时，第一阻抗单元600可以包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端与第一预设电源VCC1连接，第一电阻R1的第二端分别与控制模块200及第一开关件700的第一触点连接。

在本实施方式中，控制模块200被设定为接受到的并网信号为低电平信号时执行并网操作，第一开关件700为常开开关，在第一信号接收端未接收到电信号时，第一开关件700处于断开状态，此时第一预设电源VCC1的输出电源经分压后传输至控制模块200，控制模块200接收到高电平信号；在第一信号接收端500接收到电信号时，第一开关件700处于闭合状态，此时第一阻抗单元600接地，控制模块200接收到低电平信号。当然，控制模块200还可以被设定为接受到的并网信号为高电平信号时执行并网操作，相应的，第一开关件700可以为常闭开关。

参照图4，图4为本实用新型信号接收电路一实施例的电路原理图第一开关件700包括光电耦合器OC；光电耦合器OC的第一输入端与第一信号接收端500连接，光电耦合器OC的第二输入端接地，光电耦合器OC的第一输出端分别与控制模块200及第一阻抗单元600的第二端连接，光电耦合器OC的第二输出端接地。

可以理解的是，第一信号接收端500接收的电信号的电压幅值可能较高，为保护后端电路，采用光电耦合器OC实现输入输出隔离。在第一信号接收端500接到的电信号时，发光二极管产生光源，从而使输出侧回路导通。

在第二实施例中，信号接收电路300包括第一预设电源VCC1、第一开关电路400和第一信号接收端500，第一开关电路400的输入端与第一预设电源VCC1连接，第一开关电路400的输出端与控制模块200连接，第一开关电路400的控制端与第一信号接收端500连接，各信号接收电路300对应的第一信号接收端500相互连接；第一开关电路400，用于在控制端接收到电信号时，将第一预设电源VCC1的输出电源转换为并网信号，并将并网信号传输控制模块200。本实施方式通过第一开关电路400对输入的电信号与输出的并网信号进行隔离，从而保护后端电路，提高并网通信的稳定性。

参照图5，图5为本实用新型储能系统第三实施例的功能框图。基于上述第一实施例和第二实施例，本实用新型提出储能系统的第三实施例。

在第三实施例中，储能系统还包括主控单元800，主控单元800与各信号接收电路300连接；主控单元800，用于在接收到并网指令时，向各信号接收电路300传输电信号。

在本实施方式中，为使组网的后的储能系统更便于控制，储能系统中还设置有主控单元800，该主控单元800用于组织各储能模组100进行并网。在具体实现时，该主控单元800可以搭载在一储能模组100上，该储能模组100可以称为主机，其余未搭载主控单元800的储能模组100可以称为从机。

需要说明的是，并网指令可以为上位机发送的指令，或者由用户基于主机上设置的交互界面触发的指令，该指令用户启动各储能模组100的并网流程。

参照图6，图6为本实用新型主控单元一实施例的功能框图。主控单元800可以包括第二预设电源VCC2、第二开关电路900和第二信号接收端1000，第二开关电路900的输入端与第二预设电源VCC2连接，第二开关电路900的输出端分别与各信号接收电路300连接，第二开关电路900的控制端与第二信号接收端1000连接；第二开关电路900，用于在第二信号接收端1000接收到并网指令时，将第二预设电源VCC2的输出电源转换成电信号，并将电信号传输至各信号接收电路300。

需要说明的是，第二信号接收端1000可以为作为主机的储能模组100的连接端口，第二信号接收端1000用于接收并网指令。第二开关电路900的输出端分别与各信号接收电路300中的第一信号接收端500连接，从而将电信号传输至各信号接收电路300。

可以理解的是，由于电信号需要跨机传输，因此为避免电信号在传输过程中衰减，需要使电信号具有一定的信号强度，例如，具有较高的电压幅值。因此，主控单元800可以设置第二预设电源VCC2，通过对第二预设电源VCC2进行转换得到合适的电压，并将该电压信号作为电信号传输至各信号接收电路300。

参照图7，图7为本实用新型主控单元另一实施例的功能框图。第二开关电路900包括第二阻抗单元1100和第二开关件1200；第二阻抗单元1100的第一端与第二预设电源VCC2连接，第二阻抗单元1100的第二端与第二开关件1200的第一触点连接，第二开关件1200的第二触点与各信号接收电路300连接，第二开关件1200的控制端与第二信号接收端1000连接。

可以理解的是，第二开关件1200可以为常开开关，在第二信号接收端1000未接收到并网指令时，第二开关件1200处于断开状态，此时第二开关件1200的第二触点没有输出；在第二信号接收端1000接收到并网指令时，第二开关件1200处于闭合状态，第二预设电源VCC2的输出电源经第二阻抗单元1100分压后输出至各信号接收电路300。

参照图8，图8为本实用新型储能系统一实施例的电路原理图。第二开关件1200包括继电器T，第二阻抗单元1100包括第二电阻R2；继电器T的线圈与第二信号接收端1000连接，继电器T的第一触点与第二电阻R2的第二端连接，继电器T的第二触点与各信号接收电路300连接。

可以理解的是，在第二信号接收端1000接收到并网指令时，继电器T的线圈通电，从而使继电器T的第一触点与第二触点连通，第二预设电源VCC2的输出电源经第二电阻R2分压后输出至各信号接收电路300。

参照图9，图9为本实用新型储能系统另一实施例的功能框图。在本实施方式中，为便于对储能系统进行控制，储能系统还包括总控单元1300，总控单元1300与多个主控单元800连接；总控单元1300，用于向各主控单元800发送并网指令。其中，总控单元1300可以根据内置控制逻辑，在判断储能系统需要进行并网时，向各主控单元800发送并网指令；或者，总控单元1300响应管理人员的操作向各主控单元800发送并网指令。

需要说明的是，在储能模组100的数量较多时，可以储能模组100进行分组，各组储能模组100由一主机进行控制，同时，为了对各组储能模组100的主机进行控制，可以设置总控单元1300。在进行并网操作时，总控单元向各组储能模组100中主机上搭载的主控单元800发送并网指令，作为主机的储能模组100再向作为从机的储能100发送电信号，从而使各储能模组100实现并网。

在具体实现时，由于并网指令也需要跨机传输，为防止信号衰减，该并网指令同样可以由一具有较高电压的电信号组成。总控单元1300同样可以包括开关电路，以对第三预设电源进行控制，从而将第三预设电源的输出电源作为并网指令。该开关电路的具体结构可以参前述第一开关电路和第二开关电路的电路结构，本实施方式对此不加以限制。

在第三实施例中，储能系统还包括主控单元800，主控单元800与各信号接收电路300连接；主控单元800，用于在接收到并网指令时，向各信号接收电路300传输电信号。本实施方式通过设置主控单元800对各储能模组100控制，从而更方便地进行并网控制。

为实现上述目的，本实用新型还提出一种储能设备，储能设备包括如上述的储能系统。该储能系统的具体结构参照上述实施例，由于本储能设备可以采用上述所有实施例的技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种储能系统，其特征在于，所述储能系统包括多个储能模组，各储能模组包括相互连接的控制模块和信号接收电路，各信号接收电路相互并联；

所述信号接收电路，用于在接收到电信号时，向对应的控制模块发送并网信号，以使所述控制模块执行并网操作。

2.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述信号接收电路包括：第一预设电源、第一开关电路和第一信号接收端，所述第一开关电路的输入端与所述第一预设电源连接，所述第一开关电路的输出端与所述控制模块连接，所述第一开关电路的控制端与所述第一信号接收端连接，各信号接收电路对应的第一信号接收端相互连接；

所述第一开关电路，用于在所述控制端接收到电信号时，将第一预设电源的输出电源转换为并网信号，并将所述并网信号传输所述控制模块。

3.如权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述第一开关电路包括第一阻抗单元和第一开关件；所述第一阻抗单元的第一端与所述第一预设电源连接，所述第一阻抗单元的第二端分别与所述控制模块及所述第一开关件的第一触点连接，所述第一开关件的第二触点接地，所述第一开关件的控制端与所述第一信号接收端连接。

4.如权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述第一开关件包括光电耦合器；所述光电耦合器的第一输入端与所述第一信号接收端连接，所述光电耦合器的第二输入端接地，所述光电耦合器的第一输出端分别与所述控制模块及所述第一阻抗单元的第二端连接，所述光电耦合器的第二输出端接地。

5.如权利要求1-4中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括主控单元，所述主控单元与各信号接收电路连接；

所述主控单元，用于在接收到并网指令时，向各信号接收电路传输电信号。

6.如权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述主控单元包括：第二预设电源、第二开关电路和第二信号接收端，所述第二开关电路的输入端与所述第二预设电源连接，所述第二开关电路的输出端分别与各信号接收电路连接，所述第二开关电路的控制端与所述第二信号接收端连接；

所述第二开关电路，用于在所述第二信号接收端接收到并网指令时，将所述第二预设电源的输出电源转换成电信号，并将所述电信号传输至各信号接收电路。

7.如权利要求6所述的储能系统，其特征在于，所述第二开关电路包括第二阻抗单元和第二开关件；所述第二阻抗单元的第一端与所述第二预设电源连接，所述第二阻抗单元的第二端与所述第二开关件的第一触点连接，所述第二开关件的第二触点与各信号接收电路连接，第二开关件的控制端与所述第二信号接收端连接。

8.如权利要求7所述的储能系统，其特征在于，所述第二开关件包括继电器；所述继电器的线圈与所述第二信号接收端连接，所述继电器的第一触点与所述第二阻抗单元的第二端连接，所述继电器的第二触点与各信号接收电路连接。

9.如权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括总控单元，所述总控单元与多个主控单元连接；

所述总控单元，用于向各主控单元发送并网指令。

10.一种储能设备，其特征在于，所述储能设备包括如权利要求1-9中任一项所述的储能系统。

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