CN218472806U - 一种储能系统一体机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种储能系统一体机。储能系统一体机包括电池单元、模拟前端芯片、第一控制器、第二控制器、继电器单元和逆变单元；电池单元通过继电器单元与逆变单元连接；模拟前端芯片与电池单元连接，用于采集电池单元的参数；第一控制器与模拟前端芯片连接，第一控制器与继电器单元连接，第一控制器用于根据电池单元的参数控制继电器单元；第二控制器与第一控制器及逆变单元连接，第二控制器用于控制逆变单元。本实用新型实施例的技术方案实现了将储能系统多个部分一体化，降低了研发成本，简化了系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种储能系统一体机。
背景技术
为了应对全球能源紧缺，以及改善电网质量和削峰填谷，锂电池储能系统的应用越来越广泛。锂电池储能系统主要包括电池系统、BDU(Battery Disconnect Unit，电池切断单元)、BMS(Battery Management System，电池管理系统)和PCS(Power ConversionSystem，储能变流器)。
目前传统方案是电池系统、BDU、BMS和PCS都是独立的分立产品，然后系统集成商将这四种部件通过线缆互联集成在一起组成储能系统，这样成本高，接线复杂。
实用新型内容
本实用新型提供了一种储能系统一体机，以解决现有储能系统结构复杂，成本较高的问题。
本实用新型提供了一种储能系统一体机，包括：
电池单元、模拟前端芯片、第一控制器、第二控制器、继电器单元和逆变单元；
电池单元通过继电器单元与逆变单元连接；
模拟前端芯片与电池单元连接，用于采集电池单元的参数；
第一控制器与模拟前端芯片连接，第一控制器与继电器单元连接，第一控制器用于根据电池单元的参数控制继电器单元；
第二控制器与第一控制器及逆变单元连接，第二控制器用于控制逆变单元。
可选的，储能系统一体机内设置有电路板，模拟前端芯片、第一控制器及第二控制器集成于电路板上。
可选的，继电器单元包括主正继电器和主负继电器；
电池单元的正极通过主正继电器与逆变单元的第一端电连接；
电池单元的负极通过主负继电器与逆变单元的第二端电连接。
可选的，储能系统一体机还包括预充继电器和预充电阻，预充继电器和预充电阻串联后，与主正继电器并联。
可选的，储能系统一体机还包括分流器，分流器及主负继电器依次串联于电池单元的负极与逆变单元的第二端之间。
可选的，储能系统一体机还包括保险丝，分流器、保险丝及主负继电器依次串联于电池单元的负极与逆变单元的第二端之间。
可选的，电池单元包括串联的至少两节电芯。
可选的，储能系统一体机还包括外壳，外壳形成有空腔，电池单元、模拟前端芯片、第一控制器、第二控制器、继电器单元和逆变单元集成于空腔内。
可选的，储能系统一体机还包括控制开关，电池单元通过控制开关与继电器单元电连接。
可选的，第一控制器及第二控制器均为微控制单元。
本实用新型实施例的储能系统一体机，通过把电池单元通过继电器单元与逆变单元电连接，模拟前端芯片与电池单元连接用于采集电池单元的参数，第一控制器与模拟前端芯片通讯连接，第一控制器与继电器单元电连接，第二控制器与所述第一控制器及所述逆变单元通讯连接，实现了第一控制器根据电池单元的参数控制继电器单元，第二控制器控制逆变单元。解决了储能系统接线复杂的问题，实现了将储能系统多个部分一体化，降低了研发成本，简化了系统。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种储能系统一体机的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的另一种储能系统的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的又一种储能系统的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的又一种储能系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是本实用新型实施例提供的一种储能系统一体机的结构示意图。参见图1，本实用新型实施例所提供的储能系统一体机包括电池单元11、模拟前端芯片12、第一控制器13、第二控制器14、继电器单元15和逆变单元16；电池单元11通过继电器单元15与逆变单元16连接；模拟前端芯片12与电池单元11连接，用于采集电池单元11的参数；第一控制器13与模拟前端芯片12连接，第一控制器13与继电器单元15连接，第一控制器13用于根据电池单元11的参数控制继电器单元15；第二控制器14与第一控制器13及逆变单元16连接，第二控制器14用于控制逆变单元16。
具体的，电池单元11是储能系统一体机中储存和释放电能的部分，前端模拟芯片用于检测电池单元11的参数并进行采样，继电器单元15起到开关的作用，逆变单元16用于将直流电转换为交流电，第一控制器13控制继电器单元15，第二控制器14控制逆变单元16。电池单元11通过继电器单元15与逆变单元16连接，如可以是电连接；模拟前端芯片12与电池单元11连接，第一控制器13与模拟前端芯片12连接，如可以是通讯连接，第二控制器14与第一控制器13及逆变单元16连接。这样设置使得第一控制器13和第二控制器14可以根据模拟前端芯片12采样的数据判断储能系统运行状况以控制继电器单元15和逆变单元16。
本实用新型实施例提供的储能系统一体机，包括电池单元11、模拟前端芯片12、第一控制器13、第二控制器14、继电器单元15和逆变单元16。电池单元11通过继电器单元15与逆变单元16连接，模拟前端芯片12与电池单元11连接用于采集电池单元11的参数，第一控制器13与模拟前端芯片12连接，第一控制器13与继电器单元15连接，第二控制器14与第一控制器13及逆变单元16连接，第一控制器13根据电池单元11的参数控制继电器单元15，第二控制器14控制逆变单元16，使得第一控制器13和第二控制器14可以根据模拟前端芯片12采样的数据判断储能系统运行状况以控制继电器单元15和逆变单元16。实现了将储能系统多个部分一体化，降低了研发成本，简化了系统。
可选的，图2是本实用新型实施例提供的另一种储能系统的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图2，储能系统一体机内设置有电路板10，模拟前端芯片12、第一控制器13及第二控制器14集成于电路板10上。
具体的，模拟前端芯片12的作用是采集电池单元11参数，第一控制器13用于控制继电器单元15，第二控制器14用于控制逆变单元16，三者之间需要进行通信。将模拟前端芯片12、第一控制器13及第二控制器14集成于一块电路板10上，可以节省储能系统内部空间，简化电路。
可选的，图3是本实用新型实施例提供的又一种储能系统的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图3，继电器单元15包括主正继电器21和主负继电器22；电池单元11的正极通过主正继电器21与逆变单元16的第一端电连接；电池单元11的负极通过主负继电器22与逆变单元16的第二端电连接。
具体的，继电器单元15用于控制电池单元11与逆变单元16组成的回路，电池单元11的正极通过主正继电器21与逆变单元16的第一端电连接，电池单元11的负极通过主负继电器22与逆变单元16的第二端电连接。当电池单元11或逆变单元16出现异常时，可以通过主正继电器21或主负继电器22使回路断开。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，储能系统一体机还包括预充继电器23和预充电阻24，预充继电器23和预充电阻24串联后，与主正继电器21并联。
具体的，预充继电器23和预充电阻24串联后与主正继电器21并联组成预充回路，预充回路可以减小上电时电流对电池单元11、主正继电器21的冲击，进而保护整个储能系统。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，储能系统一体机还包括分流器25，分流器25及主负继电器22依次串联于电池单元11的负极与逆变单元16的第二端之间。
具体的，分流器25是用于测量直流电流的仪器，分流器25与主负继电器22串联，用于测量电池单元11的电流。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，储能系统一体机还包括保险丝26，分流器25、保险丝26及主负继电器22依次串联于电池单元11的负极与逆变单元16的第二端之间。
具体的，保险丝26是用于保护电力设备的部件，保险丝26与分流器25和主负继电器22串联，用于出现异常时熔断以保护回路。
可选的，电池单元11包括串联的至少两节电芯。
具体的，电芯是电池单元11中的蓄电部分，多个电芯串联的电压是连接在一起电芯电压的总和。
可选的，图4是本实用新型实施例提供的又一种储能系统的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图4，储能系统一体机还包括外壳100，外壳100形成有空腔，电池单元11、模拟前端芯片12、第一控制器13、第二控制器14、继电器单元15和逆变单元16集成于空腔内。
具体的，电池单元11、模拟前端芯片12、第一控制器13、第二控制器14、继电器单元15和逆变单元16集成于空腔内，可以通过前端模拟芯片和两个控制器实现对电池单元11的采样及对继电器单元15和逆变单元16的控制功能，同时各部分高度集成在一个空腔内，实现了一体机的功能。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4，储能系统一体机还包括控制开关30，电池单元11通过控制开关30与继电器单元15电连接。
具体的，控制开关30用于控制电池单元11的导通和关断。
可选的，第一控制器13及第二控制器14均为微控制单元。
微控制单元(Micro Control Unit，MCU)是集成了多种功能的芯片，可以应用于多种不同的场合，在储能系统一体机中用于接收采样数据、控制继电器单元15和逆变单元16等功能，微控制单元之间还可以互相通信，将数据信息进行整合。
本实用新型实施例提供的储能系统一体机，电池单元通过继电器单元与逆变单元电连接，模拟前端芯片与电池单元连接用于采集电池单元的参数，第一控制器与模拟前端芯片通讯连接，第一控制器与继电器单元电连接，第二控制器与所述第一控制器及所述逆变单元通讯连接，第一控制器根据电池单元的参数控制继电器单元，第二控制器控制逆变单元，使得储能系统可以通过前端模拟芯片和两个控制器实现对电池单元的采样及对继电器单元和逆变单元的控制功能，同时各部分高度集成在一个空腔内，实现了一体机的功能。本实用新型实施例的技术方案实现了将储能系统多个部分一体化，降低了研发成本，简化了系统。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本实用新型中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本实用新型的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。
Claims (10)
1.一种储能系统一体机，其特征在于，所述储能系统一体机包括：
电池单元、模拟前端芯片、第一控制器、第二控制器、继电器单元和逆变单元；
所述电池单元通过所述继电器单元与所述逆变单元连接；
模拟前端芯片与所述电池单元连接，用于采集所述电池单元的参数；
所述第一控制器与所述模拟前端芯片连接，所述第一控制器与所述继电器单元连接，所述第一控制器用于根据所述电池单元的参数控制所述继电器单元；
所述第二控制器与所述第一控制器及所述逆变单元连接，所述第二控制器用于控制所述逆变单元。
2.根据权利要求1所述的储能系统一体机，其特征在于，所述储能系统一体机内设置有电路板，所述模拟前端芯片、所述第一控制器及所述第二控制器集成于所述电路板上。
3.根据权利要求1所述的储能系统一体机，其特征在于，所述继电器单元包括主正继电器和主负继电器；
所述电池单元的正极通过所述主正继电器与所述逆变单元的第一端电连接；
所述电池单元的负极通过所述主负继电器与所述逆变单元的第二端电连接。
4.根据权利要求3所述的储能系统一体机，其特征在于，所述储能系统一体机还包括预充继电器和预充电阻，所述预充继电器和所述预充电阻串联后，与所述主正继电器并联。
5.根据权利要求3所述的储能系统一体机，其特征在于，所述储能系统一体机还包括分流器，所述分流器及所述主负继电器依次串联于所述电池单元的负极与所述逆变单元的第二端之间。
6.根据权利要求5所述的储能系统一体机，其特征在于，所述储能系统一体机还包括保险丝，所述分流器、所述保险丝及所述主负继电器依次串联于所述电池单元的负极与所述逆变单元的第二端之间。
7.根据权利要求1所述的储能系统一体机，其特征在于，所述电池单元包括串联的至少两节电芯。
8.根据权利要求1所述的储能系统一体机，其特征在于，所述储能系统一体机还包括外壳，所述外壳形成有空腔，所述电池单元、所述模拟前端芯片、所述第一控制器、所述第二控制器、所述继电器单元和所述逆变单元集成于所述空腔内。
9.根据权利要求1所述的储能系统一体机，其特征在于，所述储能系统一体机还包括控制开关，所述电池单元通过所述控制开关与所述继电器单元电连接。
10.根据权利要求1所述的储能系统一体机，其特征在于，所述第一控制器及所述第二控制器均为微控制单元。
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