CN217522163U - 一种分布式微网储能户外电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能电池系统领域，特别涉及一种分布式微网储能户外电池系统，包括主柜体，所述主柜体内设置包括高压控制箱系统、电池模组系统、BMS管理系统、热管理系统、消防保护系统；其中BMS管理系统与高压控制箱系统、电池模组系统、热管理系统以及外部能量管理系统EMS连接，电池模组系统通过高压控制箱系统与外部用电设备连接。通过在主柜体内集成高压控制箱系统、电池模组系统、BMS管理系统、热管理系统、消防保护系统解决了背景技术中的不足，同时可以配合并离网储能变流器进行并、离网双模式运行，可实现运行模式无缝切换，极大提高供电可靠性同时可以根据电网、负荷、储能和电价进行运行策略调整，实现系统运行优化和用户收益最大化。

Description

一种分布式微网储能户外电池系统

技术领域

本实用新型涉及储能电池系统领域，特别涉及一种分布式微网储能户外电池系统。

背景技术

锂电储能系统已成为促进可再生资源市场渗透率的关键技术之一，并且被认为是最稳定电力供应、避免不经济的电力生产和规避高峰期高昂电价的解决方案之一。微电网构建分布式能源多样化应用场景，无论是在离岸的海岛、偏远的边疆无人地区，抑或是在人群密集的都市楼宇、社区、工厂，人们越来越多的看到分布式能源应用的场景。基于多种不同的形式，储能微网有非常广泛的市场空间。然而高效热管理技术、高可靠性、高质量的分布式微网储能电池产品已成为诸多能源企业战略布局的重点。现有微网系统在户外使用大多存在占地面积大、热管理效果差等问题。

实用新型内容

为了解决现有微网系统占地面积达且热管理效果差的问题，本实用新型提供了一种分布式微网储能户外电池系统，具体方案如下：

一种分布式微网储能户外电池系统，包括主柜体，所述主柜体内设置包括高压控制箱系统、电池模组系统、BMS管理系统、热管理系统、消防保护系统；其中BMS管理系统与高压控制箱系统、电池模组系统、热管理系统以及外部能量管理系统EMS连接，电池模组系统通过高压控制箱系统与外部用电设备连接。

具体地说，所述电池模组系统包括若干个并联的电池簇，所述电池簇包括若干个并联的电池包，所述电池包包括若干个串并联的电池芯。

具体地说，所述BMS管理系统包括依次连接的一级BMS、二级BMS、三级BMS；其中一级BMS设置在电池模组系统中内用于采集包括电池电流、电压、温度信息；三级BMS与外部系统连接。

具体地说，所述高压控制箱系统包括二级BMS、总正继电器、总负继电器、预充继电器、中间继电器、断路器、第一熔断器、第二熔断器、开关电源、预充电阻、DC-DC电源、指示灯、空气开关、电流传感器；电池模组系统输出端正极依次通过总正继电器常开端、断路器的正极常开端与高压正输出端连接；电池模组系统输出端负极依次通过第一熔断器、总负继电器常开端、断路器负极常开端与高压负输出端连接；其中预充继电器的常开端与预充电组串联后并联到总正继电器两端；中间继电器的常开端并联到断路器的常闭端；开关电源输入端通过空气开关与外部交流电源连接，输出端与二级BMS的对应引脚连接；DC-DC电源的输入端正极通过第二熔断器与电池模组系统输出端正极连接，输入端负极与电池模组系统输出端负极连接，输出端与二级BMS的对应引脚连接；其中总正继电器的常闭端、总负继电器的常闭端、中间继电器的常闭端、指示灯的一端与二级BMS的对应引脚连接；指示灯的另一端与外部直流电源连接；电流传感器与二级BMS的对应引脚连接设置在总正继电器与电池模组系统输出端正极之间的通路上。

具体地说，所述热管理系统包括液冷机组和与之连接的液冷管路，其中液冷机组与二级BMS连接。

具体地说，所述消防保护系统包括与二级BMS连接的气体探测器、温度传感器、气溶胶灭火装置。

具体地说，所述主柜体的防护等级为IP54。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在主柜体内集成高压控制箱系统、电池模组系统、BMS管理系统、热管理系统、消防保护系统解决了背景技术中的不足，同时可以配合并离网储能变流器进行并、离网双模式运行，并可实现运行模式无缝切换，极大提高供电可靠性；高效的热管理技术保证系统的安全运行；配置灵活高效的管理系统，可以根据电网、负荷、储能和电价进行运行策略调整，实现系统运行优化和用户收益最大化。

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一简单地介绍，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获得其它的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为高压控制箱系统电气原理图。

图中标识具体为：

1、主柜体；21、一级BMS；22、二级BMS；23、三级BMS；3、高压控制箱系统；4、电池模组系统；5、热管理系统；6、消防保护系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开了一种分布式微网储能户外电池系统，包括主柜体1，所述主柜体1内设置包括高压控制箱系统3、电池模组系统4、BMS管理系统、热管理系统5、消防保护系统6；其中BMS管理系统与高压控制箱系统3、电池模组系统4、热管理系统5以及外部能量管理系统EMS连接，电池模组系统4通过高压控制箱系统3与外部用电设备连接。

所述电池模组系统4包括若干个并联的电池簇，所述电池簇包括若干个并联的电池包，所述电池包包括若干个串并联的电池芯。

所述BMS管理系统包括依次连接的一级BMS21、二级BMS22、三级BMS23；其中一级BMS21设置在电池模组系统4中内用于采集包括电池电流、电压、温度信息。

所述高压控制箱系统3包括二级BMS22、总正继电器、总负继电器、预充继电器、中间继电器、断路器、第一熔断器、第二熔断器、开关电源、预充电阻、DC-DC电源、指示灯、空气开关、电流传感器；电池模组系统4输出端正极依次通过总正继电器常开端、断路器的正极常开端与高压正输出端连接；电池模组系统4输出端负极依次通过第一熔断器、总负继电器常开端、断路器负极常开端与高压负输出端连接；其中预充继电器的常开端与预充电组串联后并联到总正继电器两端；中间继电器的常开端并联到断路器的常闭端；开关电源输入端通过空气开关与外部交流电源连接，输出端与二级BMS22的对应引脚连接；DC-DC电源的输入端正极通过第二熔断器与电池模组系统4输出端正极连接，输入端负极与电池模组系统4输出端负极连接，输出端与二级BMS22的对应引脚连接；其中总正继电器的常闭端、总负继电器的常闭端、中间继电器的常闭端、指示灯的一端与二级BMS22的对应引脚连接；指示灯的另一端与外部直流电源连接；电流传感器与二级BMS22的对应引脚连接设置在总正继电器与电池模组系统4输出端正极之间的通路上。

所述热管理系统5包括液冷机组和与之连接的液冷管路，其中液冷机组与二级BMS22连接。

所述消防保护系统6包括与二级BMS22连接的气体探测器、温度传感器、气溶胶灭火装置。所述主柜体1的防护等级为IP54.

工作原理：

分布式微网储能户外电池系统总成中电池系统与储能变流器、微网控制系统配合使用，用户可将此系统接入相关负荷、风光柴等其他可再生资源，建立一个独立的微型发配电系统，最后终端到达户用负载部分。

与液冷机组连接的液冷管路与电池模组系统4的电池包连接，二级BMS22控制液冷机组对电池模组系统4的电池包进行散热使其保持在设定温度范围内。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种分布式微网储能户外电池系统，其特征在于，包括主柜体(1)，所述主柜体(1)内设置包括高压控制箱系统(3)、电池模组系统(4)、BMS管理系统、热管理系统(5)、消防保护系统(6)；其中BMS管理系统与高压控制箱系统(3)、电池模组系统(4)、热管理系统(5)以及外部能量管理系统EMS连接，电池模组系统(4)通过高压控制箱系统(3)与外部用电设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种分布式微网储能户外电池系统，其特征在于，所述电池模组系统(4)包括若干个并联的电池簇，所述电池簇包括若干个并联的电池包，所述电池包包括若干个串并联的电池芯。

3.根据权利要求1所述的一种分布式微网储能户外电池系统，其特征在于，所述BMS管理系统包括依次连接的一级BMS(21)、二级BMS(22)、三级BMS(23)；其中一级BMS(21)设置在电池模组系统(4)中内用于采集包括电池电流、电压、温度信息；三级BMS(23)与外部系统连接。

4.根据权利要求1所述的一种分布式微网储能户外电池系统，其特征在于，所述高压控制箱系统(3)包括二级BMS(22)、总正继电器、总负继电器、预充继电器、中间继电器、断路器、第一熔断器、第二熔断器、开关电源、预充电阻、DC-DC电源、指示灯、空气开关、电流传感器；电池模组系统(4)输出端正极依次通过总正继电器常开端、断路器的正极常开端与高压正输出端连接；电池模组系统(4)输出端负极依次通过第一熔断器、总负继电器常开端、断路器负极常开端与高压负输出端连接；其中预充继电器的常开端与预充电组串联后并联到总正继电器两端；中间继电器的常开端并联到断路器的常闭端；开关电源输入端通过空气开关与外部交流电源连接，输出端与二级BMS(22)的对应引脚连接；DC-DC电源的输入端正极通过第二熔断器与电池模组系统(4)输出端正极连接，输入端负极与电池模组系统(4)输出端负极连接，输出端与二级BMS(22)的对应引脚连接；其中总正继电器的常闭端、总负继电器的常闭端、中间继电器的常闭端、指示灯的一端与二级BMS(22)的对应引脚连接；指示灯的另一端与外部直流电源连接；电流传感器与二级BMS(22)的对应引脚连接设置在总正继电器与电池模组系统(4)输出端正极之间的通路上。

5.根据权利要求1所述的一种分布式微网储能户外电池系统，其特征在于，所述热管理系统(5)包括液冷机组和与之连接的液冷管路，其中液冷机组与二级BMS(22)连接。

6.根据权利要求1所述的一种分布式微网储能户外电池系统，其特征在于，所述消防保护系统(6)包括与二级BMS(22)连接的气体探测器、温度传感器、气溶胶灭火装置。

7.根据权利要求1所述的一种分布式微网储能户外电池系统，其特征在于，所述主柜体(1)的防护等级为IP54。

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