CN220527720U - 一种房屋储能系统电力电子变换器 - Google Patents
一种房屋储能系统电力电子变换器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220527720U CN220527720U CN202322184815.7U CN202322184815U CN220527720U CN 220527720 U CN220527720 U CN 220527720U CN 202322184815 U CN202322184815 U CN 202322184815U CN 220527720 U CN220527720 U CN 220527720U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- battery pack
- energy storage
- module
- power electronic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 32
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 3
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 7
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 claims 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本实用新型涉及储能系统技术领域，特别是涉及一种房屋储能系统电力电子变换器，电池组经变换器稳压后与直流母线相连，输出电能；变换器包括与电池组连接的变压模块，对电池组输入的电压进行变压后输入至稳压模块；稳压模块稳压后输入直流母线进行输出；变换器还包括与电池组的BMS管理器通讯连接的通讯模块；变换器还包括检测端和比较器；检测端包括温度检测模块、电压采样器和电流采样器；采样数据同步送入比较器中，MCU微控制器根据比较器的结果，控制变压模块和稳压模块运行。本实用新型通过电力电子变换器对电池组输出的电压进行调节使其达到合适的范围，与直流母线连接，使其输出的功率可以控制，减少电能的损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏储能技术领域，特别是涉及一种房屋储能系统电力电子变换器。
背景技术
高海拔严寒地区的集成式房屋利用光储系统可实现供电供热，自给自足节约能源；在光伏发电系统中主要分为光伏发电组件、光储一体机和储能电池三个部分；高海拔严寒地区利用光伏发电进行储能，而储能电池根据需求选用磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池具有比能量高，循环寿命长，性价比高、可大电流充放电、耐高温、高能量密度、无记忆等特点，适用于高海拔温差较大的应用场景。但磷酸铁锂电池受温度因素影响会对输出电压和输出功率造成影响，因此储能电池无法与直流母线直接连接。
实用新型内容
本实用新型目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种房屋储能系统电力电子变换器，通过电力电子变换器对电池组输出的电压进行调节使其达到合适的范围，与直流母线连接，使其输出的功率可以控制，减少电能的损耗。
本实用新型的技术方案，一种房屋储能系统电力电子变换器，电池组经变换器稳压后与直流母线相连，输出电能；
变换器包括与电池组连接的变压模块，对电池组输入的电压进行变压后输入至稳压模块；
稳压模块稳压后输入直流母线进行输出；
变换器还包括与电池组的BMS管理器通讯连接的通讯模块；BMS管理器采集电池组的电压V1、电流I1、温度T1以及SOC值信息并通过通讯模块与变换器的MCU微控制器进行信息传递；
变换器还包括检测端和比较器；检测端包括温度检测模块、电压采样器和电流采样器；温度检测模块检测电池组所处位置的外部环境温度T2；电压采样器和电流采样器分别采样变压模块输入端的电压V2和电流I2；采样数据同步送入比较器中，MCU微控制器根据比较器的结果，控制变压模块和稳压模块运行，输入至直流母线的电压维持稳定。
优选的，电池组包括多个并联连接的储能电池，BMS管理器对每个储能电池进行实时监测。电池组的储能电池均为磷酸铁锂电池。
优选的，比较器包括第一比较单元和第二比较单元。
优选的，第一比较单元对环境温度T2和电池组的温度T1进行比较，并将比较结果发送至MCU微控制器。
优选的，第二比较单元对变压模块输入端的电压V2、电流I2和BMS管理器采集电池组的电压V1、电流I1进行比较，并将比较结果发送至MCU微控制器。
优选的，通讯模块通过CAN总线与电池组的BMS管理器连接。
优选的，变压模块与稳压模块串联连接。
优选的，稳压模块将输出的电压稳定在预设值的±2％内。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的技术效果：
本实用新型使用电力电子变换器与电池组BMS管理器进行通讯，采集信息并与变压模块的输入端采集的信息及外部温度条件进行比较；在不同的温度调节下通过MCU控制变压模块和稳压模块工作，动态调节电池组输出的电压，使其达到合适的范围；与直流母线连接使其输出的功率可以控制，减少电能的损耗。
附图说明
图1为本实用新型的电力电子变换器结构示意图。
附图标记：1、变换器；11、变压模块；12、稳压模块；13、检测端；14、通讯模块；15、MCU微控制器；16、比较器；2、直流母线；3、电池组；31、储能电池；32、BMS管理器。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实用新型提出的一种房屋储能系统电力电子变换器，电池组3经变换器1稳压后与直流母线2相连，输出电能；
变换器1包括与电池组3连接的变压模块11，对电池组3输入的电压进行变压后输入至稳压模块12；
稳压模块12稳压后输入直流母线2进行输出；
变换器1还包括与电池组3的BMS管理器32通讯连接的通讯模块14；BMS管理器32采集电池组3的电压V1、电流I1、温度T1以及SOC值信息并通过通讯模块14与变换器1的MCU微控制器15进行信息传递；
变换器1还包括检测端13和比较器16；检测端13包括温度检测模块、电压采样器和电流采样器；温度检测模块检测电池组3所处位置的外部环境温度T2；电压采样器和电流采样器分别采样变压模块11输入端的电压V2和电流I2；采样数据同步送入比较器16中，MCU微控制器15根据比较器16的结果，控制变压模块11和稳压模块12运行，输入至直流母线2的电压维持稳定。
在本实施例中，比较器16包括第一比较单元和第二比较单元。
第一比较单元对环境温度T2和电池组3的温度T1进行比较，并将比较结果发送至MCU微控制器15。
第二比较单元对变压模块11输入端的电压V2、电流I2和BMS管理器32采集电池组3的电压V1、电流I1进行比较，并将比较结果发送至MCU微控制器15。
磷酸铁锂电池最佳工作温度的区间为20-25摄氏度，而随着温度的降低，磷酸电池的容量以及输出电压均会下降；预设最佳温度T0为25摄氏度。
本实用新型通过通讯模块与电池组3的BMS管理器32进行互联，实时调取电池当前的状态数据，并通过检测端检测当前的环境温度以及输入至变压模块11的电压和电流数据与BMS管理器32的数据进行比较；
当0<|T1-T0|<5，且(T2-T1)>5，则此时环境温度高于电池组3实际运行温度，且随着电池持续充放电产生的热量会影响电池的效率，此时通过BMS管理器32启动电池组本身的制冷系统，对电池组进行降温，使电池维持在合适的温度区间；此时电池组3的实际温度与最佳温度差距不大，且外部环境温度相对接近；此时电池组3的输出处于稳定状态；此时使用BMS管理器32测得的电池输出电压V1电流I1与预设所需输出电压进行比较，通过MCU微控制15控制变压模块11工作，将电压提升至预设电压；稳压模块12对变压后的电压进行稳压处理，将输出的电压稳定在预设值的±2％内，接入直流母线2进行输出。
当0<|T1-T0|<5，且0<(T1-T2)<8，则此时环境温度低于电池组3实际运行温度，且随着电池持续充放电产生的热量使电池温度逐步升高，此时无需使用外部的制冷或加热系统；此时电池组3的实际温度与最佳温度差距不大，且外部环境温度相对接近；此时电池组3的输出处于稳定状态；此时使用BMS管理器32测得的电池输出电压V1电流I1与预设所需输出电压进行比较，通过MCU微控制15控制变压模块11工作，将电压提升至预设电压；稳压模块12对变压后的电压进行稳压处理，将输出的电压稳定在预设值的±2％内，接入直流母线2进行输出。
当0<|T1-T0|<5，且(T1-T2)>8，则此时环境温度低于电池组3实际运行温度，且随着电池持续充放电产生的热量无法使电池温度逐步提高至最佳温度区间，此时通过BMS管理器32启动电池组本身的加热系统，对电池组进行加热，使电池维持在合适的温度区间；此时电池组3的实际温度与最佳温度差距不大，且外部环境温度相对接近；此时电池组3的输出处于稳定状态；此时使用BMS管理器32测得的电池输出电压V1电流I1与预设所需输出电压进行比较，通过MCU微控制15控制变压模块11工作，将电压提升至预设电压；稳压模块12对变压后的电压进行稳压处理，将输出的电压稳定在预设值的±2％内，接入直流母线2进行输出。
若T2<0，且T1<10，则此时环境温度以及电池温度均较低；除了开启加热系统对电池组进行加热，还需要结合第二比较单元对变压模块11输入端的电压V2、电流I2和BMS管理器32采集电池组3的电压V1、电流I1进行比较；
若电压和电流的比值误差均在0.5％内则以BMS所测得的电压V1和电流I1为基准，与预设所需输出电压进行比较，通过MCU微控制15控制变压模块11工作，将电压提升至预设电压；稳压模块12对变压后的电压进行稳压处理，将输出的电压稳定在预设值的±2％内，接入直流母线2进行输出。
若电压或电流的比值误差超过0.5％内则以变压模块11输入端测得的电压V2和电流I2为基准，与预设所需输出电压进行比较，通过MCU微控制15控制变压模块11工作，将电压提升至预设电压；稳压模块12对变压后的电压进行稳压处理，将输出的电压稳定在预设值的±2％内，接入直流母线2进行输出。在低温条件下，避免BMS管理器测得数据不准，从而影响输出至直流母线2的电压，减少电能的损耗。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本实用新型宗旨的前提下还可以作出各种变化。
Claims (9)
1.一种房屋储能系统电力电子变换器，其特征在于，电池组(3)经变换器(1)稳压后与直流母线(2)相连，输出电能；
变换器(1)包括与电池组(3)连接的变压模块(11)，对电池组(3)输入的电压进行变压后输入至稳压模块(12)；
稳压模块(12)稳压后输入直流母线(2)进行输出；
变换器(1)还包括与电池组(3)的BMS管理器(32)通讯连接的通讯模块(14)；BMS管理器(32)采集电池组(3)的电压V1、电流I1、温度T1以及SOC值信息并通过通讯模块(14)与变换器(1)的MCU微控制器(15)进行信息传递；
变换器(1)还包括检测端(13)和比较器(16)；检测端(13)包括温度检测模块、电压采样器和电流采样器；温度检测模块检测电池组(3)所处位置的外部环境温度T2；电压采样器和电流采样器分别采样变压模块(11)输入端的电压V2和电流I2；采样数据同步送入比较器(16)中，MCU微控制器(15)根据比较器(16)的结果，控制变压模块(11)和稳压模块(12)运行，输入至直流母线(2)的电压维持稳定。
2.根据权利要求1所述的一种房屋储能系统电力电子变换器，其特征在于，电池组(3)包括多个并联连接的储能电池(31)，BMS管理器(32)对每个储能电池(31)进行实时监测。
3.根据权利要求1所述的一种房屋储能系统电力电子变换器，其特征在于，电池组(3)的储能电池(31)均为磷酸铁锂电池。
4.根据权利要求1所述的一种房屋储能系统电力电子变换器，其特征在于，比较器(16)包括第一比较单元和第二比较单元。
5.根据权利要求4所述的一种房屋储能系统电力电子变换器，其特征在于，第一比较单元对环境温度T2和电池组(3)的温度T1进行比较，并将比较结果发送至MCU微控制器(15)。
6.根据权利要求4所述的一种房屋储能系统电力电子变换器，其特征在于，第二比较单元对变压模块(11)输入端的电压V2、电流I2和BMS管理器(32)采集电池组(3)的电压V1、电流I1进行比较，并将比较结果发送至MCU微控制器(15)。
7.根据权利要求1所述的一种房屋储能系统电力电子变换器，其特征在于，通讯模块(14)通过CAN总线与电池组(3)的BMS管理器(32)连接。
8.根据权利要求1所述的一种房屋储能系统电力电子变换器，其特征在于，变压模块(11)与稳压模块(12)串联连接。
9.根据权利要求1所述的一种房屋储能系统电力电子变换器，其特征在于，稳压模块(12)将输出的电压稳定在预设值的±2％内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322184815.7U CN220527720U (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 一种房屋储能系统电力电子变换器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322184815.7U CN220527720U (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 一种房屋储能系统电力电子变换器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220527720U true CN220527720U (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=89934212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322184815.7U Active CN220527720U (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 一种房屋储能系统电力电子变换器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220527720U (zh) |
-
2023
- 2023-08-15 CN CN202322184815.7U patent/CN220527720U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8837182B2 (en) | Apparatus and method for tracking maximum power point and method of operating grid-tied power storage system using the same | |
| US8808886B2 (en) | Battery management system and method thereof, and power storage apparatus using the same | |
| CN111276960B (zh) | 一种光-储直流微电网系统中储能模块预测控制方法 | |
| CN102104257A (zh) | 公寓楼的储能系统、集成电力管理系统及系统控制方法 | |
| CN113555590B (zh) | 多燃料电池模块发电系统及其控制方法 | |
| CN114928102B (zh) | 一种分布式储能光伏智能发电系统 | |
| CN115606072A (zh) | 一种储能系统、温度控制方法及光伏发电系统 | |
| WO2024120274A1 (zh) | 一种储能加热控制方法、储能系统以及光储系统 | |
| CN112117769B (zh) | 储能agc联合电网调频系统及电网调频方法 | |
| US12068466B2 (en) | Battery heating system and method, power supply system, and electrical apparatus | |
| CN220527720U (zh) | 一种房屋储能系统电力电子变换器 | |
| CN114221369B (zh) | 基于光储直流微电网的高压直流供电系统及其能量管理方法 | |
| US20230031352A1 (en) | Method for charging battery, charging and discharging device | |
| CN114944692A (zh) | 一种梯次动力电池耦合超级电容器的储供能系统及方法 | |
| CN209767221U (zh) | 一种用超级电容储能的光伏系统 | |
| CN1332490C (zh) | 半导体制冷式均衡充电方法及装置 | |
| Tian et al. | An H 2-consumption-minimization-based energy management strategy of hybrid fuel cell/battery power system for UAVs | |
| CN112491083B (zh) | 一种基于燃料电池的微网结构和运行控制方法 | |
| Mao et al. | Research on Hybrid Energy Storage System with High Power Density and High Energy Density | |
| Ra et al. | Optimized Electrical Interface for a Vanadium Redox Flow Battery (VRFB) Storage System: Modeling, Development, and Implementation | |
| CN204315691U (zh) | 基于独立电池组的电池箱热管理系统 | |
| Lin et al. | Partly-isolated four-port converter based on bidirectional full-bridge DC/DC converter | |
| CN221652248U (zh) | 一种集成光伏mppt及双向储能pcs于一体的动力电源 | |
| CN217522595U (zh) | 一种光储充微电网结构和光储微网拓扑结构 | |
| CN102931445A (zh) | 一种超低频复合脉冲电流智能数字充电方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |