CN218958556U - 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，储能系统包括：变流模块，输入端连接电网，输出端连接负载，用于改变电流频率；限流模块，当变流模块从离网状态切换至并网状态时，控制器控制限流模块连接在变流模块的输出端和负载之间，减小变流模块的输出电流。本实用新型提出的储能系统既能在储能系统从离网状态切换至并网状态时接入限流模块减小变流模块的输出电流，从而避免负载受到较大的瞬时电流的冲击。

Description

储能系统及储能设备

技术领域

本实用新型涉及家用电器领域，特别是涉及一种储能系统及储能设备。

背景技术

储能系统的并离网功能使得储能系统可以实现储能系统与电网间的交直流切换，实现“永不断电”的效果。其中，并网是指用电或发电设备与电网相连接，吸收电网电能或者向电网发电。离网是指用电或发电设备不与电网连接，由储能系统提供电能。

传统的储能系统，在进行并离网切换时，由于电网的接入，储能系统与电网之间会形成较大的瞬时冲击电流，这会严重影响储能系统的使用寿命，甚至可能会引发储能系统的爆炸造成火灾。同时，传统的储能系统是根据电流实时采样，再由充放电功率和环境因素限制自身的电流输出值。但是，当电流采样和环境监测出现异常时，其无法对异常进行快速反应，这会造成电流控制异常。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述现有技术中储能系统从离网状态切换至并网状态时会受到较大的瞬时电流冲击的技术问题，提出一种储能系统及储能设备。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提出了一种储能系统及储能设备，其中储能系统包括：

变流模块，输入端连接电网，输出端连接负载，用于改变电流频率；

限流模块，当所述变流模块从离网状态切换至并网状态时，控制器控制所述限流模块连接在所述变流模块的输出端和所述负载之间，减小所述变流模块的输出电流。

进一步的，还包括：监测模块，输入端连接所述变流模块的输出端，输出端连接所述控制器，当所述变流模块的输出电流超过预设阈值时，所述监测模块向所述控制器发送过流信号。

进一步的，所述限流模块包括并联连接的限流电路和开关电路，所述开关电路连接在所述变流模块的输出端和所述负载之间，所述开关电路闭合时所述限流电路被短路，所述开关电路断开是所述限流电路连接所述变流模块的输出端和所述负载，所述控制器控制所述开关电路的断开和闭合。

优选的，所述监测模块包括：电流互感器T1，电阻R2至电阻R4，电容C1和电容C2，稳压二极管D1和齐纳二极管D2，电感L1，三极管Q1，所述电流互感器T1一侧线圈的异名端和所述电流互感器T2二侧线圈的同名端连接所述变流模块的输出端，所述电流互感器T1二侧线圈的同名端连接所述稳压二极管D1的阳极，所述稳压二极管D1的阴极连接所述齐纳二极管D2的阴极，所述齐纳二极管D2的阳极连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极连接所述控制器，所述三极管Q1的发射极连接所述电流互感器T1二侧线圈的异名端，所述电阻R3和所述电容C1并联后连接在所述稳压二极管D1的阴极和所述电流互感器T1二侧线圈的同名端之间，所述电阻R4连接在所述齐纳二极管D2的阳极和所述电流互感器T1二侧线圈的同名端之间，所述电流互感器T1一侧线圈的同名端、所述电感L1、所述电容C2和所述电流互感器T1二侧线圈的同名端依次连接。

优选的，所述开关电路包括继电器K1，所述限流电路包括电阻R1，所述继电器K1的控制端连接所述控制器，所述继电器K1的受控端与所述电阻R1并联。

优选的，所述变流模块包括AC/DC变流器和DC/DC变流器，所述AC/DC变流器的输入端连接电网，所述AC/DC变流器的输出端连接所述DC/DC变流器的输入端，所述DC/DC变流器的输出端连接所述负载。

进一步的，所述负载包括用电器和储能电池。

储能设备，包括上文所述的储能系统。

与现有技术比较，本实用新型提出的储能系统既能在储能系统从离网状态切换至并网状态时接入限流模块减小变流模块的输出电流，从而避免负载受到较大的瞬时电流的冲击，本实用新型提出的储能系统中的检测模块还能在储能系统工作时实时监测变流模块的输出电流的大小，并在变流模块的输出电流出现异常时向控制器发出过流信号，提高储能系统对异常状况的反应速度。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提出的储能系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中储能系统的具体电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。

储能系统的并离网功能使得储能系统可以实现储能系统与电网间的交直流切换，实现“永不断电”的效果。其中，并网是指用电或发电设备与电网相连接，吸收电网电能或者向电网发电。离网是指用电或发电设备不与电网连接，由储能系统提供电能。

传统的储能系统，在进行并离网切换时，由于电网的接入，储能系统与电网之间会形成较大的瞬时冲击电流，这会严重影响储能系统的使用寿命，甚至可能会引发储能系统的爆炸造成火灾。同时，传统的储能系统是根据电流实时采样，再由充放电功率和环境因素限制自身的电流输出值。但是，当电流采样和环境监测出现异常时，其无法对异常进行快速反应，这会造成电流控制异常。

因此，为了解决现有技术中储能系统从离网状态切换至并网状态时会受到较大的瞬时电流冲击，从而导致储能系统故障的技术问题，本实用新型提出一种储能系统，包括：

变流模块，变流模块的输入端连接电网，变流模块的输出端连接负载，变流模块用于改变电流频率；

限流模块，当变流模块从离网状态切换至并网状态时，控制器控制限流模块连接在变流模块的输出端和负载之间，从而减小变流模块的输出电流。

由此可知，本实用新型提出的储能系统增设了限流模块，限流模块会在储能系统从离网状态切换至并网状态时接入变流模块和负载之间，从而减小变流模块的输出电流以避免负载受到较大的瞬时电流冲击。

进一步的，为了确保在电流出现异常时储能系统能快速做出反应，本实用新型提出的储能系统还包括：监测模块，监测模块的输入端连接变流模块的输出端，变流模块的输出端连接控制器；当变流模块的输出电流超过预设阈值时，监测模块会向控制发送过流信号。

下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理及结构进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提出了一种储能系统，包括：

变流模块，变流模块用于改变电流频率，变流模块的输入端连接电网，变流模块的输出端连接负载；

限流模块，当变流模块从离网状态切换至并网状态时，控制器控制限流模块连接在变流模块的输出端和负载之间，从而减小变流模块的输出电流；

监测模块，监测模块用于监测变流模块的输出电流是否出现异常，监测模块的输入端连接变流模块的输出端，监测模块的输出端连接控制器，当变流模块的输出电流超过预设阈值时，监测模块会向控制器发送过流信号。

由此可知，本实用新型提出的储能系统既能在储能系统从离网状态切换至并网状态时接入限流模块减小变流模块的输出电流，从而避免负载受到较大的瞬时电流的冲击，本实用新型提出的储能系统中的检测模块还能在储能系统工作时实时监测变流模块的输出电流的大小，并在变流模块的输出电流出现异常时向控制器发出过流信号，提高储能系统对异常状况的反应速度。

进一步的，限流模块包括并联的限流电路和开关电路，开关电路连接在变流模块的输出端和负载之间，控制器控制开关电路的断开和闭合。当开关电路闭合时，限流电路被短路，变流模块的输出端直接连接负载；当开关电路断开时，限流电路连接在变流模块的输出端和负载之间，减小变流模块的输出电流的大小。具体的，如图2所示，在本实施例中，限流电路包括电阻R1，开关电路包括继电器K1，继电器K1的控制端连接控制器，继电器K1的受控端与电阻R1并联。具体的，当储能系统需要从离网状态切换至并网状态时，控制器控制继电器K1由闭合切换为断开使电阻R1接入变流模块和负载之间。待储能系统检测到变流模块的输出电流稳定时，控制器控制继电器K1由断开切换为闭合使电阻R1不接入变流模块和负载之间。

进一步的，如图2所示，在本实施例中，监测模块包括：电流互感器T1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电感L1、稳压二极管D1、齐纳二极管D2和三极管Q1。具体的，电流互感器T1一侧线圈的异名端和电流互感器T1二次线圈的同名端连接变流模块的输出端，电流互感器T1一侧线圈的异名端连接电感L1，电感L1的另一端连接电容C2，电容C2的另一端连接电流互感器T1二侧线圈的同名端，电流互感器T1二侧线圈的异名端连接稳压二极管D1的阳极，稳压二极管D1的阴极连接齐纳二极管D2的阴极，齐纳二极管D2的阳极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接电流互感器T1二侧线圈的同名端，三极管Q1的集电极连接控制器，电阻R2连接在电流互感器T1的二侧线圈的同名端和异名端之间，电阻R3的一端连接稳压二极管D1的阴极，电阻R3的另一端连接电流互感器T1二侧线圈的同名端，电容C1和电阻R3并联，电阻R4的一端连接齐纳二极管D2的阳极，电阻R4的另一端连接电力互感器T1的二侧线圈的同名端。电容C1和电阻R3组成RC电路，起到滤波作用，电感L1和电容C2组成LC电路，用于储存电路共振时振荡的能量，稳压二极管D1起到整流的作用。该监测电路的工作原理如下：变流模块的输出电流流入电流互感器T1的一侧线圈，电流互感器T1将该输出电流耦合到电流互感器T1的二侧线圈，然后电阻R2上产生压降，稳压二极管D1对电流进行整流，经整流后电阻R3和电容C1对电流进行平滑滤波。若变流模块的输出电流超过预设阈值时，齐纳二极管D2会导通，从而驱动三极管Q1导通，三极管Q1的集电极产生的电流即为过流信号，该过流信号会发送至控制器。

进一步的，在本实施例中，变流模块包括AC/DC变流器和DC/DC变流器，AC/DC变流器的输入端连接电网，AC/DC变流器的输出端连接DC/DC变流器的输入端，DC/DC变流器的输出端连负载。在本实施例中，负载包括储能电池和用电器。

综上可知，一方面，本实用新型提出的储能系统能在储能系统从离网状态切换至并网状态时接入限流模块减小变流模块的输出电流，从而避免负载受到较大的瞬时电流的冲击。另一方面，本实用新型提出的储能系统中的检测模块还能在储能系统工作时实时监测变流模块的输出电流的大小，并在变流模块的输出电流出现异常时向控制器发出过流信号，提高储能系统对异常状况的反应速度。

本实用新型还提出一种储能设备，该储能设备包括上文提出的储能系统。

需要注意的是，上述所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.储能系统，其特征在于，包括：

变流模块，输入端连接电网，输出端连接负载，用于改变电流频率；

限流模块，当所述变流模块从离网状态切换至并网状态时，控制器控制所述限流模块连接在所述变流模块的输出端和所述负载之间，减小所述变流模块的输出电流。

2.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，还包括：监测模块，输入端连接所述变流模块的输出端，输出端连接所述控制器，当所述变流模块的输出电流超过预设阈值时，所述监测模块向所述控制器发送过流信号。

3.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述限流模块包括并联连接的限流电路和开关电路，所述开关电路连接在所述变流模块的输出端和所述负载之间，所述开关电路闭合时所述限流电路被短路，所述开关电路断开是所述限流电路连接所述变流模块的输出端和所述负载，所述控制器控制所述开关电路的断开和闭合。

4.如权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述监测模块包括：电流互感器T1，电阻R2至电阻R4，电容C1和电容C2，稳压二极管D1和齐纳二极管D2，电感L1，三极管Q1，所述电流互感器T1一侧线圈的异名端和所述电流互感器T2二侧线圈的同名端连接所述变流模块的输出端，所述电流互感器T1二侧线圈的同名端连接所述稳压二极管D1的阳极，所述稳压二极管D1的阴极连接所述齐纳二极管D2的阴极，所述齐纳二极管D2的阳极连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极连接所述控制器，所述三极管Q1的发射极连接所述电流互感器T1二侧线圈的异名端，所述电阻R3和所述电容C1并联后连接在所述稳压二极管D1的阴极和所述电流互感器T1二侧线圈的同名端之间，所述电阻R4连接在所述齐纳二极管D2的阳极和所述电流互感器T1二侧线圈的同名端之间，所述电流互感器T1一侧线圈的同名端、所述电感L1、所述电容C2和所述电流互感器T1二侧线圈的同名端依次连接。

5.如权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述开关电路包括继电器K1，所述限流电路包括电阻R1，所述继电器K1的控制端连接所述控制器，所述继电器K1的受控端与所述电阻R1并联。

6.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述变流模块包括AC/DC变流器和DC/DC变流器，所述AC/DC变流器的输入端连接电网，所述AC/DC变流器的输出端连接所述DC/DC变流器的输入端，所述DC/DC变流器的输出端连接所述负载。

7.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述负载包括用电器和储能电池。

8.储能设备，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的储能系统。

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