CN220139269U - 一种集装箱式的储能装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集装箱式的储能装置，包括：集装箱，在所述集装箱中设置有：多个电池储能模块、通讯模块和交流电接口。电池储能模块包括：多个电池簇单元和储能变流器；在每个电池储能模块中，每个电池簇单元均与储能变流器的直流端电连接；所有的储能变流器的交流端与所述交流电接口电连接；每个电池簇单元上均设置有电池簇管理器，在每个电池储能模块中，电池簇管理器均与储能变流器通信连接。所有储能变流器均与通讯模块通讯连接。本实用新型提供的集装箱式的储能装置组装灵活，达到了长时储能的效果，极大的降低了电站的建设成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能技术领域，具体地说，是一种集装箱式的储能装置。
背景技术
现有储能技术主要以火力发电、新能源场站以及独立共享储能为应用场景，支撑的时间多数为0.5P/2小时、1P/1小时。可再生能源的发电间隙性会导致发电时段和高峰用电数段发生错位，从而形成供需落差。由于供需落差、电力系统发电以及输配电配套较弱等原因会造成储能支撑时间不够等问题，因此，如何解决现有的缺失与不足，即为从事此行业者所亟欲改善的方向所在。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提供了一种集装箱式的储能装置，包括：集装箱，在所述集装箱中设置有：多个电池储能模块、通讯模块和交流电接口。所述电池储能模块包括：多个电池簇单元和储能变流器；在每个电池储能模块中，每个电池簇单元均与储能变流器的直流端电连接；所有的储能变流器的交流端与所述交流电接口电连接；
每个电池簇单元上均设置有电池簇管理器，在每个电池储能模块中，电池簇管理器均与储能变流器通信连接；
所有储能变流器均与通讯模块通讯连接。
包括上述任意一种储能装置技术方案，还包括：在所述储能变流器和交流电接口之间串联有电表模块。
包括上述任意一种储能装置技术方案，具体包括：所述电池储能模块还包括：DC/DC隔离模块。
包括上述任意一种储能装置技术方案，所述“在每个电池储能模块中，每个电池簇单元均与储能变流器的直流端电连接”具体包括：
在每个电池储能模块中，每个电池簇单元均与所述DC/DC隔离模块的第一直流连接端电连接；所述DC/DC隔离模块的第二直流连接端与所述储能变流器的直流端电连接；在所述DC/DC隔离模块中，第一、第二直流连接端是不同的端口。
包括上述任意一种储能装置技术方案，还包括：所述电池簇单元设置有风冷设备。
包括上述任意一种储能装置技术方案，还包括：所述电池簇单元设置有液冷设备。
包括上述任意一种储能装置技术方案，具体包括：所述集装箱包含电池舱和信息舱，所述电池储能模块设置于电池舱内，所述电表模块和通讯模块设置于信息舱内。
包括上述任意一种储能装置技术方案，具体包括：所述集装箱上设置有柜门。
包括上述任意一种储能装置技术方案，具体包括：所述柜门上设置有电子锁。
包括上述任意一种储能装置技术方案，具体包括：所述电池簇为锂电池。
本实用新型所提供的优点在于：该储能装置组装灵活，达到了长时储能的效果，极大的降低了电站的建设成本。
附图说明
图1是本实用新型所述储能装置结构示意图；
图2是本实用新型所述电池储能模块结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
如果本实用新型在表述的时候涉及方位例如，上、下、左、右、前、后、外、内等，则需要对涉及到的方位进行定义。
本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。
本实用新型实施例一提供了一种集装箱式的储能装置，如图1，图2所示，包括：集装箱，在所述集装箱中设置有：多个电池储能模块1、通讯模块3和交流电接口。所述电池储能模块1包括：多个电池簇单元11和储能变流器13。
在每个电池储能模块1中，每个电池簇单元11均与所述储能变流器13的直流端电连接，所述的交流端与所述交流电接口电连接；每个电池簇单元11上均设置有电池簇管理器111；在每个电池储能模块1中，电池簇管理器111均与储能变流器13通信连接；所有储能变流器均与通讯模块通讯连接。
这里，储能变流器13可以控制电池储能模块1的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下也可以直接为交流负荷供电。在实际中，电池储能模块1输出直流电能到储能变流器13，储能变流器13经过交直流变换输出到交流电接口从而实现电池储能模块1的放电过程。交流电接口的第二端口可以与电网、发电厂等能够提供电能的装置电连接，交流电接口输出交流电能到储能变流器13，储能变流器13经过交直流变换输出到电池储能模块1从而实现电池储能模块1的充电过程。
其中，各个储能变流器13之间存在通讯连接，通过通讯连接实时监测各个电池储能模块1内的电池健康状态，保障系统输出容量的稳定性能。
可选的，PCS由DC(Direct Current，直流)/AC(Alternating Current，交流)双向变流器、控制单元等构成。
电池簇管理器(Battery Cluster Management Unit housing，电池簇管理单元外壳)，可以对电池簇单元11的电压、电流、功率和绝缘电阻等重要参数信息进行实时采集和监控，均衡策略判断和执行，进行实时故障诊断并根据既定策略系统进行保护。在实际中，储能变流器13接收电池簇管理器上传的电池簇单元11的电压、电流、功率、绝缘电阻和故障状态等信息并进行处理从而对电池储能模块1进行管理，例如：均衡，旁路等。
在发明人的实践中，按照功率的输出要求，可以将电池簇单元11的容量和功率的比值设计成50kW/200kWh或者50kW/400kWh，交流电接口可以实现4小时/8小时的输出能力，达到长时输出的效果。
还有，多个电池储能模块1并联，最大可以实现2MW/8MWh或1MW/8MWh；MW/MWh是指每小时用的兆瓦，1MW＝0.1万kW，是电站功率常用单位。
本实施例中，还包括：在所述储能变流器13和交流电接口之间串联有电表模块2。
这里，电表模块2会实时上传系统输出电量，并通过电站总控反馈给地方调度，用以实现电力交易数据采集。
本实施例中，还包括，所述电池储能模块1还包括：DC/DC隔离模块12。
这里，当出现2个及以上电池簇单元11与1个储能变流器13连接时，需要在电池输出端配置DC/DC隔离模块12，因为多个电池簇单元11并联，需要长时间使用时簇间压差一致性会发生变化，可以理解的是，电池簇单元11并联之后容量会因为压差不一致导致衰减，所以为了消除并联电压不一致配置了DC/DC隔离模块12。
DC/DC隔离模块12是使用变压器将各种不同电压通过变压器将电压降到所需要的电压，然后作为负载供电使用。
本实施例中，所述“在每个电池储能模块1中，每个电池簇单元11均与所述储能变流器的直流端电连接”具体包括：在每个电池储能模块1中，每个电池簇单元11均与所述DC/DC隔离模块12的第一直流连接端电连接；所述DC/DC隔离模块12的第二直流连接端与所述储能变流器13的直流端电连接；在所述DC/DC隔离模块12中，第一、第二直流连接端是不同的端口。
这里，DC/DC隔离模块12可以从第一直流连接端输入电能，然后进行变压等处理，从第二直流连接端输出。同样，DC/DC隔离模块12也可以从第二直流连接端输入电能，然后进行变压等处理，从第一直流连接端输出。
本实施例中，具体包括：所述电池簇单元11设置有风冷设备。
在实际中，当电池储能模块1中的电池和储能变流器13的工作电压均在1000V～1300V，且储能变流器13的容量在100kW以下时所述电池簇单元11可以选择风冷电池模块。
风冷电池模块可以通过电池模块的表面或边缘设置散热片或散热管，增加散热表面积。风扇位于电池模块周围或内部，通过产生气流使空气流经散热片或散热管，从而带走热量。风冷电池模块具有简单，成本较低，可靠性高，适用范围广等优点。
本实施例中，具体包括：所述电池簇单元11设置有液冷设备。
在实际中，当电池储能模块1中的电池和储能变流器13的工作电压均在1200V～1500V，且PCS模块容量在200kW左右时所述电池簇单元11可以选择液冷模块。
液冷电池模块通过液体介质循环流过电池模块，带走电池产生的热量。液体一般是水或冷却液，可以通过散热板或散热管与电池模块接触，将热量传递给液体。然后，热载体通过管道连接到冷却器，通过冷却器的散热面和风扇的辅助下，将热量散发到周围环境中。液冷电池模块具有散热效率高，热容量较高，导热性较高等优点。
可以理解的是，这样的电压配置选择，使电池储能模块1中的电池和储能变流器13在一样的电压平台上工作，匹配性得以提高。这样可以使电池簇单元11和储能变流器13都工作在最佳的转化效率内，系统不会因为自损耗过大问题造成输出时间的缩减。
本实施例中，具体包括：所述集装箱包含电池舱和信息舱，所述电池储能模块1设置于电池舱内，所述电表模块2和通讯模块设置于信息舱内。
本实施例中，还包括，所述集装箱上设置有柜门。
本实施例中，还包括，所述柜门上设置有电子锁。
本实施例中，还包括，所述电池簇为锂电池。
以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的实施例。
Claims (10)
1.一种集装箱式的储能装置，其特征在于，包括：
集装箱，在所述集装箱中设置有：多个电池储能模块(1)、通讯模块和交流电接口；
所述电池储能模块(1)包括：多个电池簇单元(11)和储能变流器(13)；在每个电池储能模块(1)中，每个电池簇单元(11)均与储能变流器(13)的直流端电连接；所有的储能变流器(13)的交流端与所述交流电接口电连接；
每个电池簇单元(11)上均设置有电池簇管理器(111)，在每个电池储能模块(1)中，电池簇管理器(111)均与储能变流器(13)通信连接；
所有储能变流器均与通讯模块通讯连接。
2.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，
在所述储能变流器(13)和交流电接口之间串联有电表模块(2)。
3.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，
所述电池储能模块(1)还包括：DC/DC隔离模块(12)。
4.根据权利要求3所述的储能装置，其特征在于，所述“在每个电池储能模块(1)中，每个电池簇单元(11)均与储能变流器(13)的直流端电连接”具体包括：
在每个电池储能模块(1)中，每个电池簇单元(11)均与所述DC/DC隔离模块(12)的第一直流连接端电连接；所述DC/DC隔离模块(12)的第二直流连接端与所述储能变流器(13)的直流端电连接；在所述DC/DC隔离模块(12)中，第一、第二直流连接端是不同的端口。
5.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，包括：
所述电池簇单元(11)设置有风冷设备。
6.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，包括：
所述电池簇单元(11)设置有液冷设备。
7.根据权利要求2所述的储能装置，其特征在于，
所述集装箱包含电池舱和信息舱，所述电池储能模块(1)设置于电池舱内，所述电表模块(2)和通讯模块(3)设置于信息舱内。
8.根据权利要求7所述的储能装置，其特征在于，所述集装箱上设置有柜门。
9.根据权利要求8所述的储能装置，其特征在于，所述柜门上设置有电子锁。
10.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述电池簇为锂电池。
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