CN117578535A - 一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及储能装置技术领域，且公开了一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置，包括：储能变流器，由DC/AC双向变流器和控制单元，用于控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电；高压配电***、电池簇***、远程监控管理***；电池簇***，包括电池簇高压配电***和若干电池模块；其中，电池簇高压配电***包括电池簇管理单元、直流接触器、预充接触器、预充电阻、熔断器、输入输出接插件；电池簇管理单元(BCE)用于高压采集、绝缘检测和粘连检测。本发明可以将单簇电池***组合成统一整体，配合可以快速插拔的高低压接插件，实现电量灵活配置目。
Description
技术领域
本发明涉及储能装置领域，尤其涉及一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置。
背景技术
储能是未来新能源发电甚至是电力***的重要组成，从世界各国电力行业的实践发展来看，储能是解决可再生能源消纳、平抑新能源波动的有效方式。
储能***主要设备包括电池储能单元、储能变流升压一体装置、储能能量管理***、通信及控制***等。但是现有的储能单元并不能进行灵活的快速调整，以进行储能。
为解决上述问题，本申请中提出一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置，本发明可以将单簇电池***组合成统一整体，配合可以快速插拔的高低压接插件，实现电量灵活配置目。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置，包括：
储能变流器，由DC/AC双向变流器和控制单元，用于控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电；
高压配电***、电池簇***、远程监控管理***；
电池簇***，包括电池簇高压配电***和若干电池模块；其中，电池簇高压配电***包括电池簇管理单元、直流接触器、预充接触器、预充电阻、熔断器、输入输出接插件；电池簇管理单元(BCE)用于高压采集、绝缘检测和粘连检测；
预充接触器和预充电阻串联，预充电阻选择功率较大的电阻，1000W或以上，保证各簇电池在电压不一致的情况下，可以长时间进行预充；
能量管理***，包括电池堆管理单元、电池簇管理单元(BCE)、电池模块管理单元(BME)；(***采用三级架构管理模式，能够精确高效地完成电池状态采集、电池寿命估算、电池能量均衡、电池故障分析诊断、电池信息管理以及与储能变流器(PCS)和能量管理***(EMS)数据交互功能)。
电池模块，包括电芯和电池模块管理单元(BME)以及壳体和柜体组成。
优选的，还包括高压盒，每个所述柜体上安装有两套高压输入插座和低压输入输出插座，且两套高压输入输出插座在高压盒内部并联，每套所述高压输入输出插座即可作为输入口，也可作为输出口；两套所述低压输入输出插座内部并联，每套低压输入输出插座即可作为输入口，也可作为输出口。
优选的，多个所述电池簇高压配电***并联与储能变流器(PCS)连接，所述直流接触器与熔断器连接，所述熔断器通过预充电阻和预充继电器与储能变流器(PCS)连接，所述熔断器通过电流传感器与电池PCK连接，所述电池簇管理单元(BCE)分别与电流传感器和直流接触器连接，所述电池PACK通过电池模块管理单元与电池簇管理单元连接。
优选的，多个所述电池簇高压配电***分别通过CAN通信连接有主机。
优选的，各个电池簇的编码：
各个电池簇可以设置自己的CAN ID地址，实施统一编码模式，避免两个电池簇ID重复；
当新并入***电池簇CAN ID和已有的电池簇CAN ID重复时，需要更改新并入***电池簇的CAN ID。
优选的，预充控制：
各电池簇BCE控制预充回路，本簇电池预充至和母线电压相近时，BMS主机控制预充继电器断开，终止预充；之后直流接触器吸合，电池簇并联至***中；
各簇电池串数一致时，新电池簇在电量为0-100％之间都可以实现并入***中。
优选的，所述柜体上设有滚轮。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
整个***高度集成化，可以灵活配置***电量，当用电负荷出现变化时，可以灵活的增加或者减小***电量的配置；高度集成化的电池簇方案简化了安装及线路设计。
附图说明
图1为本发明提出的一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置的结构示意图。
图2为本发明提出的一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置中电池簇的结构示意图。
图3为本发明提出的一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置中高压箱原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-3所示，本发明提出的一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置，包括：
储能变流器，由DC/AC双向变流器和控制单元，用于控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电；
高压配电***、电池簇***、远程监控管理***；
电池簇***，包括电池簇高压配电***和若干电池模块；其中，电池簇高压配电***包括电池簇管理单元、直流接触器、预充接触器、预充电阻、熔断器、输入输出接插件；电池簇管理单元(BCE)用于高压采集、绝缘检测和粘连检测；
预充接触器和预充电阻串联，预充电阻选择功率较大的电阻，1000W或以上，保证各簇电池在电压不一致的情况下，可以长时间进行预充；
能量管理***，包括电池堆管理单元、电池簇管理单元(BCE)、电池模块管理单元(BME)；(***采用三级架构管理模式，能够精确高效地完成电池状态采集、电池寿命估算、电池能量均衡、电池故障分析诊断、电池信息管理以及与储能变流器(PCS)和能量管理***(EMS)数据交互功能)。
电池模块，包括电芯和电池模块管理单元(BME)以及壳体和柜体组成。
电池簇管理单元具有高压采集、绝缘检测、粘连检测等功能。预充接触器和预充电阻串联，预充电阻选择功率较大的电阻，1000W或以上，保证各簇电池在电压不一致的情况下，可以长时间进行预充。
在一个可选的实施例中，还包括高压盒，每个所述柜体上安装有两套高压输入插座和低压输入输出插座，且两套高压输入输出插座在高压盒内部并联，每套所述高压输入输出插座即可作为输入口，也可作为输出口；两套所述低压输入输出插座内部并联，每套低压输入输出插座即可作为输入口，也可作为输出口。
高压插座和低压插座选用带有密封装置的插座，可以满足在没有插头***的情况下，通过保护盖或其他附件实现IP67级别的防护等级。当没有插头***时，人不能直接碰到插头内的插针，插头内的插针应处于IP76级别防护等级，且此处应有“非专业人士请勿打开保护盖触碰插针”之类的标语。
在一个可选的实施例中，多个所述电池簇高压配电***并联与储能变流器(PCS)连接，所述直流接触器与熔断器连接，所述熔断器通过预充电阻和预充继电器与储能变流器(PCS)连接，所述熔断器通过电流传感器与电池PCK连接，所述电池簇管理单元分别与电流传感器和直流接触器连接，所述电池PACK通过电池模块管理单元与电池簇管理单元连接。
在一个可选的实施例中，多个所述电池簇高压配电***分别通过CAN通信连接有主机。
在一个可选的实施例中，各个电池簇的编码：
各个电池簇可以设置自己的CAN ID地址，实施统一编码模式，避免两个电池簇ID重复；
当新并入***电池簇CAN ID和已有的电池簇CAN ID重复时，需要更改新并入***电池簇的CAN ID。
在一个可选的实施例中，预充控制：
各电池簇BCE控制预充回路，本簇电池预充至和母线电压相近时，BMS主机控制预充继电器断开，终止预充；之后直流接触器吸合，电池簇并联至***中；
各簇电池串数一致时，新电池簇在电量为0-100％之间都可以实现并入***中。
在一个可选的实施例中，所述柜体上设有滚轮。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (7)
1.一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置，其特征在于，包括：
储能变流器，由DC/AC双向变流器和控制单元，用于控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电；
高压配电***、电池簇***、远程监控管理***；
电池簇***，包括电池簇高压配电***和若干电池模块；其中，电池簇高压配电***包括电池簇管理单元、直流接触器、预充接触器、预充电阻、熔断器、输入输出接插件；电池簇管理单元用于高压采集、绝缘检测和粘连检测；
预充接触器和预充电阻串联；
能量管理***，包括电池堆管理单元、电池簇管理单元、电池模块管理单元；
电池模块，包括电芯和电池模块管理单元以及壳体和柜体组成。
2.根据权利要求1所述的一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置，其特征在于，还包括高压盒，每个所述柜体上安装有两套高压输入插座和低压输入输出插座，且两套高压输入输出插座在高压盒内部并联，每套所述高压输入输出插座即可作为输入口，也可作为输出口；两套所述低压输入输出插座内部并联，每套低压输入输出插座即可作为输入口，也可作为输出口。
3.根据权利要求2所述的一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置，其特征在于，多个所述电池簇高压配电***并联与储能变流器连接，所述直流接触器与熔断器连接，所述熔断器通过预充电阻和预充继电器与储能变流器连接，所述熔断器通过电流传感器与电池PCK连接，所述电池簇管理单元分别与电流传感器和直流接触器连接，所述电池PACK通过电池模块管理单元与电池簇管理单元连接。
4.根据权利要求1所述的一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置，其特征在于，多个所述电池簇高压配电***分别通过CAN通信连接有主机。
5.根据权利要求1所述的一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置，其特征在于，各个电池簇的编码：
各个电池簇可以设置自己的CAN ID地址，实施统一编码模式，避免两个电池簇ID重复；
当新并入***电池簇CAN ID和已有的电池簇CAN ID重复时，需要更改新并入***电池簇的CAN ID。
6.根据权利要求5所述的一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置，其特征在于，预充控制：
各电池簇BCE控制预充回路，本簇电池预充至和母线电压相近时，BMS主机控制预充继电器断开，终止预充；之后直流接触器吸合，电池簇并联至***中；
各簇电池串数一致时，新电池簇在电量为0-100％之间都可以实现并入***中。
7.根据权利要求1所述的一种即插即用可以灵活配置容量的储能装置，其特征在于，所述柜体上设有滚轮。
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