专利名称：一种家用储能电站的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能量吸收、转换和储存系统，特别是利用太阳能和电能供给家庭用电的家用储能电站。
背景技术：
目前人们在以家庭为单位的日常生活中，基本上是 从电网上单向获取能源，主要与电网公司打交道。但是随着新能源电力的广泛应用，特别是国际上地震频发的日本和实施了“百万屋顶计划”工程的德国，越来越多的人们希望通过太阳能等新能源发电系统及家用储能系统，实现电力自供自足，最终达到自产自销，摆脱家庭用电对电网的百分之百依赖。我国大力发展太阳能产业，目前也在逐步推广阶梯电价和双向计价电表，这些都为家庭的科学合理用电提供了条件，但现在缺少适合家用的太阳能和电能的转换、储存装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种适合家庭应用的吸收、储存太阳能、并与电网互补满足家用负载自足供电的家用储能电站。本发明的技术方案是家用储能电站，主要由太阳能电池板、光伏逆变器、双向换流器、化学储能电池和交流母线盒构成，所述太阳能电池板经过光伏逆变器与交流母线盒相连接，所述化学储能电池经过双向换流器与交流母线盒相连接，交流母线盒设有向负载供电的接口，交流母线盒内设有自动测试开关。所述交流母线盒通过双向计价电表和闸刀开关与电网相连。太阳能板电池和光伏逆变器相连作为一个支路，储能电池系统和双向换流器相连作为另一个支路，两支路共同接入点为交流母线盒内。在脱离电网的工作状态下，太阳能电池系统做MPPT (最大功率点追踪)控制，太阳能电池系统和储能电池系统，通过交流母线盒可以同时向家用负载供电，负载可通过优先级进行投切。当太阳能电池输出功率小于负载时，储能电池补充电量；当太阳能电池输出功率大于负载时，储能电池吸收多余的电能；当储能电池充满无法再吸收电能时，光伏逆变器进行限功率操作。在并入电网的工作状态下，太阳能电池系统同样做最大功率点追踪控制，优先给储能电池充电(此时，负载由市电供电)，储能电池充满后，剩余的电能全部提供给家用负载使用。在特殊情况下(如连续阴雨天气)太阳能电池系统无法发电，同时储能电池电量低于某一设定值时，双向换流器会从电网进行取电，给储能电池系统充电，这样电池系统起到了一个能量储存和释放的调节器作用(类似于目前大电网的“移峰填谷”电站系统)。本发明提供的家用储能电站系统，把太阳能电池板白天生产的电量提供给家庭负载使用，多余的电量可以储存在储能电池系统中；如果太阳能发电量不足以给负载供电，储能电池系统则可以把晚上从电网吸收的低价电能，并网提供给家用负载；如果还不能确保家用负载高峰用电，由于太阳能发电输出线路、储能电池输出线路、电网线路接入同一交流母线盒内，可形成电能并网互补。对于电池容量有富裕的家用储能电站系统，则可以通过电池系统在晚上吸收电网低价电，白天供给家用负载自用，同时可以把自给多余的电能通过双向计价电表，按照实时电价向电网馈电。以上过程通过交流母线盒内的自动测试开关进行控制。
附图为家用储能电站的组成和连接关系框图。
具体实施例方式参见附图，家用储能电站的主要组成和连接关系是太阳能电池板I经过光伏逆变器2与交流母线盒5相连接，化学储能电池6经过双向换流器7与交流母线盒连接，交流母线盒内设有自动测试开关8，并通过接口向负载9供电，通过双向计价电表4和闸刀开关3与电网相连。 下面描述家用储能电站的应用实例
普通家庭日用电量测算，电脑300WX3h=900Wh日耗电0.9度；电视80WX 5h=400Wh日耗电0.4度；冰箱日耗电0. 25度(节能型);1. 5P空调1300WX5h=6500Wh日耗电6. 5度(夏天和冬天日平均)；其它电器日用电I度，所以普通家庭日用电合计约9. 05度电，按照该测算，进行家用储能电站系统配置。实施例I供给自足型太阳能系统配置(峰值功率)2KW，储能电池系统配置
5.5Kffh (可储存5.5度电)。太阳能电池按照每天平均4小时最大功率发电，可以产生的电量为2KWX 4h=8KWh为8度电。家庭平时日用电特点是18:00 22:00为用电高峰期，占日用电量的70%左右，所以白天6:00 18:00用电量为9. 05度X 30%=2. 715度，则太阳能所发电量有8度-2. 715度=5. 285度为储能电池所吸收，晚上18:00 22:00电池储存电量为家庭负载所使用。实施例2供给富裕型参照例I太阳能系统配置(峰值功率)2KW，储能电池系统配置=IOKWh (可储存10度电)。去除白天太阳能发电储存的5. 285度电，该家用储能电站，晚上可实现吸收10度-5. 285度=4. 715度电，这些电量可以通过双向换流器，白天向电网馈电(说明工业用电高峰期一般为上午9:00 11:00，下午14:00 16:00)。
权利要求
1.一种家用储能电站，其特征是主要由太阳能电池板、光伏逆变器、双向换流器、化学储能电池和交流母线盒构成，所述太阳能电池板经过光伏逆变器与交流母线盒相连接，所述化学储能电池经过双向换流器与交流母线盒相连接，交流母线盒设有向负载供电的接口，交流母线盒内设有自动测试开关。
2.根据权利要求I所述的家用储能电站，其特征在于所述交流母线盒通过双向计价电表和闸刀开关与电网相连。
全文摘要
本发明提供一种家用储能电站，涉及太阳能利用领域。电站中，太阳能电池板经过光伏逆变器与交流母线盒相连，化学储能电池经过双向换流器与交流母线盒相连，交流母线盒内设有自动测试开关，并通过接口向负载供电，通过双向计价电表和闸刀开关与电网相连。该电站通过自动控制，利用太阳能和电池、电网的补充向负载供电，也可将多余太阳能为电池充电或卖给电网，能实现太阳能的利用和储存，并与电网互补，满足家用负载自足供电的需求，符合环保、低碳的发展方向，应用前景广阔。
文档编号H02J7/00GK102957197SQ201210470789
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者袁春刚, 缪书坤 申请人:江苏富朗特新能源有限公司