CN208046237U - 用于新能源站的供电*** - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种用于新能源站的供电***，包括光伏组件、并网逆变器、并网配电箱、光电互补电源、电池组，其中，电池组包括钛酸锂电池；光伏组件的输出端与并网逆变器的输入端和光电互补电源的输入端连接；并网逆变器的输出端与并网配电箱的输入端连接，并网配电箱的第一输出端与光电互补电源的输入端连接，且并网配电箱的第二输出端用于连接交流负载；光电互补电源的第一输出端用于连接直流负载；光电互补电源将接收到的电能通过其第二输出端输送给电池组，以供电池组蓄电。本公开提高了直流电流的稳定性，保证基站负载的稳定运行。

Description

用于新能源站的供电***

技术领域

本公开涉及新能源供电技术领域，尤其涉及一种用于新能源站的供电***。

背景技术

随着社会发展，人们的生活和工作越来越离不开电能。在一些地区如偏远山区、牧区、沙漠地区以及野外作业场合，电网覆盖不到，用电成了大问题。人们在这些场所通常采用燃油发电机等小型发电设备来发电，这种发电设备会消耗汽柴油等化石能源，使用成本高、污染大。相反，利用太阳能这种清洁、普遍的可再生能源进行发电的光伏发电设备具有显著优点：不消耗化石能源，无噪声和排放污染，运行维护成本低，使用寿命长。尤其是对基站的供电，以太阳能发电最为环保。

但是，目前的太阳能供电***只能向基站提供交流电流或者直流电流，而且所提供的直流电流并不稳定，无法保证基站负载的稳定运行。

实用新型内容

本公开至少一个实施例的主要目的在于提供一种用于新能源站的供电***，旨在不仅能同时提供直流电流和交流电流，而且提高了直流电流的稳定性，保证基站负载的稳定运行。

为实现上述目的，本公开一实施例提出一种用于新能源站的供电***，包括光伏组件、并网逆变器、并网配电箱、光电互补电源、电池组，其中，所述电池组包括钛酸锂电池；

所述光伏组件的输出端与所述并网逆变器的输入端和所述光电互补电源的输入端连接；

所述并网逆变器的输出端与所述并网配电箱的输入端连接，所述并网配电箱的第一输出端与所述光电互补电源的输入端连接，且所述并网配电箱的第二输出端用于连接交流负载；

所述光电互补电源的第一输出端用于连接直流负载；所述光电互补电源将接收到的电能通过其第二输出端输送给电池组，以供电池组蓄电。

优选地，还包括双向电表所述双向电表的输入端与所述并网配电箱的第三输出端连接，且所述双向电表将接收到的电能通过其输出端输送到电网***中。

优选地，还包括机箱、电池组、绝缘板、电压输出接口以及电池管理***BMS，所述电池组、绝缘板以及所述电池管理***BMS设置在所述机箱的内腔，所述电压输出接口设置在所述机箱的侧面；

所述钛酸锂电池的正极端和负极端分别安装有所述绝缘板；

所述正极端以及负极端分别连接有正极输出导线和负极输出导线，所述绝缘板上设置有与所述钛酸锂电池对应的开孔，所述正极输出导线以及所述负极输出导线经所述绝缘板的开孔导出，并与所述电压输出接口连接。

优选地，所述电池管理***BMS包括放电控制开关，所述放电控制开关设置在所述正极输出导线与所述电压输出接口之间，以控制所述电池组的电压输出。

优选地，所述钛酸锂电池的数量为多个，且每两个钛酸锂电池的正极端与正极端、负极端与负极端分别通过金属片进行并联连接，得到多组并联电池模块；

将各组并联电池模块的负极端与正极端通过所述金属片进行串联连接，得到所述电池组。

优选地，所述正极输出导线经所述正极端安装的绝缘板的开孔导出，所述负极输出导线经所述负极端安装的绝缘板的开孔导出。

优选地，所述电压输出接口包括两个接线柱，其中，一个接线柱与所述正极输出导线连接，另一个接线柱与所述负极输出导线连接。

优选地，所述金属片包括铝片或铜片。

优选地，所述电池管理***BMS包括主控板、用于检测电池组的总电压、电流以及漏电情况的电池簇管理器、用于管理所述电池组中各钛酸锂电池的BMU电池组管理模块、用于根据主控板的控制进行故障报警的报警模块以及及用于供主控板与服务器之间进行通讯的通讯模块；所述主控板与所述电池簇管理器、BMU电池组管理模块、诊断模块、报警模块、参数设定模块以及通讯模块分别电连接。

优选地，所述通讯模块包括Wi-Fi模块、蓝牙模块或者射频模块；所述报警模块包括蜂鸣器或者语音提示装置。

本公开实施例将并网逆变器、并网配电箱、光电互补电源应用在用于新能源站的供电***，由于并网配电箱可将接收到电能以交流电流输出，因此通过该并网配电箱可以向负载提供交流电流，又因为光电互补电源可将光伏组件提供的不稳定的直流电流转换成稳定的直流电流，为基站的电池组供电，保证基站负载的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，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公开的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本公开用于新能源站的供电***的电路连接示意图；

图2为本公开用于新能源站的供电***的整体结构示意图；

图3为图2所示的用于新能源站的供电***的组装分解示意图；

图4为图2所示的用于新能源站的供电***的另一组装分解示意图；

图5为图2所示的用于新能源站的供电***中电池组在A端的结构示意图；

图6为图2所示的用于新能源站的供电***中电池组在B端的结构示意图；

图7为本公开用于新能源站的供电***的电池管理***BMS的电路连接示意图。

本公开实施例目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明，若本公开实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本公开中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本公开要求的保护范围之内。

本公开实施例提出一种用于新能源站的供电***。

主要参照图1，在本公开一实施例中，该用于新能源站的供电***包括光伏组件10、并网逆变器20、并网配电箱30、光电互补电源40、电池组120，其中，该电池组120包括钛酸锂电池121；光伏组件10的输出端与并网逆变器20的输入端和光电互补电源40的输入端连接；并网逆变器20的输出端与并网配电箱30的输入端连接，并网配电箱30的第一输出端与光电互补电源40的输入端连接，且并网配电箱30的第二输出端用于连接交流负载L2；光电互补电源40的第一输出端用于连接直流负载L3；光电互补电源40将接收到的电能通过其第二输出端输送给电池组120，以供电池组120蓄电。

该用于新能源站的供电***是将光伏离网和并网两种***相结合。当市电正常时，并网逆变器20将光伏组件10提供的直流电流转换成交流电流，向负载提供交流电流；当市电停电时，光电互补电源40将光伏组件10提供的不稳定的直流电流转换成稳定的直流电流，继续为基站的电池组120供电，保证基站负载的稳定运行。

本公开实施例将并网逆变器20、并网配电箱30、光电互补电源40应用在用于新能源站的供电***，由于并网配电箱30可将接收到电能以交流电流输出，因此通过该并网配电箱30可以向负载提供交流电流，又因为光电互补电源40可将光伏组件10提供的不稳定的直流电流转换成稳定的直流电流，为基站的电池组120供电，保证基站负载的稳定运行。

在上述实施例中，该用于新能源站的供电***还包括双向电表50，双向电表50的输入端与并网配电箱30的第三输出端连接，且双向电表50将接收到的电能通过其输出端输送到电网L1***中。

主要参照图2至图4，在本公开一实施例中，该用于新能源站的供电***还包括机箱110、电池组120、绝缘板130、电压输出接口140以及电池管理***BMS(图未示)，电池组120、绝缘板130以及电池管理***BMS设置在机箱110的内腔，电压输出接口140设置在机箱110的侧面；电池组120包括钛酸锂电池121，且钛酸锂电池121的正极端和负极端分别安装有绝缘板130；正极端以及负极端分别连接有正极输出导线(图未示)和负极输出导线(图未示)，绝缘板130上设置有与钛酸锂电池121对应的开孔133，正极输出导线以及负极输出导线经绝缘板130的开孔133导出，并与电压输出接口140连接。

在本公开实施例中，该用于新能源站的供电***的机箱110内部按照上到下的顺序依次设置了第一绝缘板131、电池组120和电池管理***BMS(Battery ManagementSystem，BMS)、第二绝缘板132。该电池组120包括多个钛酸锂电池121，每个钛酸锂电池121的正极端和负极端均设置有的螺纹接线柱122，通过螺母123将与该正极端连接的正极输出导线固定在该正极端的螺纹接线柱122上，并通过螺母将与该负极端连接的负极输出导线固定在该负极端的螺纹接线柱122上。该绝缘板130上设置有与钛酸锂电池121对应的开孔133，且各开孔133直径略大于安装螺母123后的螺纹接线柱122的直径，以方便正极输出导线以及负极输出导线从开孔133中穿过。

本公开实施例通过将钛酸锂电池121应用在用于新能源站的供电***中，从而提高了用于新能源站的供电***的温度适应性、充放电效率以及使用寿命。

在一些实施例中，为了防止钛酸锂电池121自放电，该电池管理***BMS包括放电控制开关(图未示)，放电控制开关设置在正极输出导线与电压输出接口140之间，以控制电池组120的电压输出。

而对于电池组120的具体结构可以优选采用以下结构实现，主要参照图5和图6，钛酸锂电池121的数量为多个，且每两个钛酸锂电池121的正极端与正极端、负极端与负极端分别通过金属片160进行并联连接，得到多组并联电池组；将各组并联电池组的负极端与正极端通过金属片进行串联连接，得到电池组120。

例如，某通信基站需使用48V-300AH作为后备电源，每组电池由22只300AH的电池模块串联组成，其中300AH的电池是由10个单电芯容量为30AH的电芯并联组成，22节300AH的电池模块分别有2个6串和2个5串模组串联组成一个48V/300AH的电池组。

在本公开实施例中，通过金属片将钛酸锂电池121进行串并联连接，来实现得到目标电压和目标容量的电池组120，从而方便对电池组120中各钛酸锂电池121的组装、拆卸，进而方便对电池组120的目标电压和目标容量的减小或增加。

可以理解的是，为了方便布线，正极输出导线经正极端安装的绝缘板130的开孔133导出，负极输出导线经负极端安装的绝缘板130的开孔133导出。

本公开实施例中，为了便于控制电池组120的充放电，电压输出接口140包括两个接线柱，其中，一个接线柱141与正极输出导线连接，另一个接线柱142与负极输出导线连接。

在一些实施例中，金属片160为铝片或铜片。

在一些实施例中，机箱110包括上壳(图未示)和下壳111，上壳以及下壳的边缘均设置有多个螺丝孔(图未示)，上壳和下壳基于各螺丝孔通过螺丝(图未示)连接。

此外，主要参照图7，本公开用于新能源站的供电***中的电池管理***BMS还包括：主控板60、及与主控板60电连接的电池簇管理器70、BMU电池组管理模块80、报警模块90及通讯模块100。

电池簇管理器70(Battery Cluster Management System，BCMS)，用于检测电池组120的总电压、电流以及漏电情况。例如，用于新能源站的供电***中电池组120由电池管理***BMS控制，而该电池管理***BMS由一个电池簇管理器70主，该电池簇管理器70负责管理一个电池组120中的全部电池组管理模块(Battery Management Unit，BMU)，同时具备电池组120的电流检测，电池组120的总电压检测，电池组120的漏电检测，并在电池组120状态发生异常(如电压、电流、温度等模拟量出现超过安全保护门限)时驱动断开高压功率接触器，使电池组退出运行，保障电池使用安全。

BMU电池组管理模块80，用于管理电池组120中各钛酸锂电池121。例如，两个BMU电池组管理模块80，每个BMU电池组管理模块80负责管理12串单体电池模块，具有单体电池端电压检测，电池组120多点温度检测，电池组120均衡控制，以维护电池组120中各钛酸锂电池121的电压一致性。

报警模块90，用于根据主控板60的控制进行故障报警。例如，该报警模块90可以进行：电池组120过压告警；电池组120欠压告警；电池组120过流告警；电池组120高温告警；电池组120低温告警；电池组120漏电告警；电池管理***BMS通信异常告警；电池管理***BMS内部异常告警。

通讯模块100，用于供主控板60与服务器之间进行通讯。

本公开实施例通过将电池管理***BMS应用在用于新能源站的供电***中，从而实现对电池组120的全充全放管理，完成了对电池组120的容量标定以及SOC标定。

在一些实施例中，通讯模块100包括Wi-Fi模块、蓝牙模块或者射频模块。

在一些实施例中，报警模块90包括蜂鸣器或者语音提示装置。

以上所述仅为本公开的优选实施例，并非因此限制本公开的专利范围，凡是在本公开的实用新型构思下，利用本公开说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本公开的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于新能源站的供电***，其特征在于，包括光伏组件、并网逆变器、并网配电箱、光电互补电源、电池组，其中，所述电池组包括钛酸锂电池；

所述光伏组件的输出端与所述并网逆变器的输入端和所述光电互补电源的输入端连接；

所述并网逆变器的输出端与所述并网配电箱的输入端连接，所述并网配电箱的第一输出端与所述光电互补电源的输入端连接，且所述并网配电箱的第二输出端用于连接交流负载；

所述光电互补电源的第一输出端用于连接直流负载；所述光电互补电源将接收到的电能通过其第二输出端输送给电池组，以供电池组蓄电。

2.如权利要求1所述的用于新能源站的供电***，其特征在于，还包括双向电表，所述双向电表的输入端与所述并网配电箱的第三输出端连接，且所述双向电表将接收到的电能通过其输出端输送到电网***中。

3.如权利要求2所述的用于新能源站的供电***，其特征在于，还包括机箱、绝缘板、电压输出接口以及电池管理***BMS，所述电池组、绝缘板以及所述电池管理***BMS设置在所述机箱的内腔，所述电压输出接口设置在所述机箱的侧面；

所述钛酸锂电池的正极端和负极端分别安装有所述绝缘板；

所述正极端以及负极端分别连接有正极输出导线和负极输出导线，所述绝缘板上设置有与所述钛酸锂电池对应的开孔，所述正极输出导线以及所述负极输出导线经所述绝缘板的开孔导出，并与所述电压输出接口连接。

4.如权利要求3所述的用于新能源站的供电***，其特征在于，所述电池管理***BMS包括放电控制开关，所述放电控制开关设置在所述正极输出导线与所述电压输出接口之间，以控制所述电池组的电压输出。

5.如权利要求3所述的用于新能源站的供电***，其特征在于，所述钛酸锂电池的数量为多个，且每两个钛酸锂电池的正极端与正极端、负极端与负极端分别通过金属片进行并联连接，得到多组并联电池模块；

将各组并联电池模块的负极端与正极端通过所述金属片进行串联连接，得到所述电池组。

6.如权利要求3所述的用于新能源站的供电***，其特征在于，所述正极输出导线经所述正极端安装的绝缘板的开孔导出，所述负极输出导线经所述负极端安装的绝缘板的开孔导出。

7.如权利要求3所述的用于新能源站的供电***，其特征在于，所述电压输出接口包括两个接线柱，其中，一个接线柱与所述正极输出导线连接，另一个接线柱与所述负极输出导线连接。

8.如权利要求5所述的用于新能源站的供电***，其特征在于，所述金属片包括铝片或铜片。

9.如权利要求4所述的用于新能源站的供电***，其特征在于，所述电池管理***BMS还包括主控板、用于检测电池组的总电压、电流以及漏电情况的电池簇管理器、用于管理所述电池组中各钛酸锂电池的BMU电池组管理模块、用于根据主控板的控制进行故障报警的报警模块、以及用于供主控板与服务器之间进行通讯的通讯模块；所述主控板与所述电池簇管理器、BMU电池组管理模块、报警模块以及通讯模块分别电连接。

10.如权利要求9所述的用于新能源站的供电***，其特征在于，所述通讯模块包括Wi-Fi模块、蓝牙模块或者射频模块；所述报警模块包括蜂鸣器或者语音提示装置。