光伏储能电源系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种光伏储能电源系统，包括光伏DC/DC电源模块、电池DC/DC双向电压模块、DC/AC交流逆变器模块、储能电池单元、电池管理单元和能量管理单元，光伏DC/DC电源模块在能量管理单元的控制下向电池DC/DC双向电压模块或DC/AC交流逆变器模块供电，电池DC/DC双向电压模块在能量管理单元的控制下将光伏组件所发的高压直流电和DC/AC交流逆变器模块输出的高压直流电转换为低压直流电给储能电池单元充电，或将储能电池单元的低压直流电转换为高压直流电给DC/AC交流逆变器模块供电，DC/AC交流逆变器模块用于与电网或离网负载连接。本实用新型的有益效果是：可以实现光伏并网发电、光伏给电池充电、储能电池削峰填谷、新能源发电自发自用等功能。
【专利说明】
光伏储能电源系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及储能设备技术领域，特别是一种光伏储能电源系统。
【背景技术】
[0002]1、单相光伏并网发电技术:单相并网光伏发电系统将光伏阵列输出的直流电源通过DC/AC逆变器，转换为交流电源，然后通过公共电网输入到用户家中。该技术存在的问题及不足是:发电具有间歇性，可调度性差，不可提供后备功能；
[0003]2、UPS(不间断应急电源)电源技术:平时，市电经整流器变为直流对蓄电池充电，同时经逆变器输出高质量的交流净化电源向重要负载供电，使其不受市电的电压、频率、谐波干扰。当市电因故停电时，系统自动切换到蓄电池组，蓄电池组放电，经逆变器对重要负载供电。该技术存在的问题及不足是:完全依赖于市电，没有市电将不能给蓄电池组充电。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种光伏储能电源系统，解决单相光伏并网发电技术的发电间隙性和可调度性差的问题。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种光伏储能电源系统，包括光伏DC/DC电源模块、电池DC/DC双向电压模块、DC/AC交流逆变器模块、储能电池单元、电池管理单元和能量管理单元，能量管理单元分别与光伏DC/DC电源模块、电池DC/DC双向电压模块、DC/AC交流逆变器模块控制连接，光伏DC/DC电源模块用于与光伏组件连接，对光伏组件进行最大功率点跟踪，并在能量管理单元的控制下向电池DC/DC双向电压模块或DC/AC交流逆变器模块供电，电池DC/DC双向电压模块分别与光伏DC/DC电源模块、DC/AC交流逆变器模块和储能电池单元电连接，并在能量管理单元的控制下将光伏组件所发的高压直流电和DC/AC交流逆变器模块输出的高压直流电转换为低压直流电给储能电池单元充电，或将储能电池单元的低压直流电转换为高压直流电给DC/AC交流逆变器模块供电，DC/AC交流逆变器模块用于与电网或离网负载连接，将光伏DC/DC电源模块和电池DC/DC双向电压输出的直流电转换为交流电，电池管理单元与储能电池单元、能量管理单元连接，监测蓄能电池单元的状态信息，并将监测到的状态信息发送给能量管理单元。
[0006]进一步限定，能量管理单元具有人机界面。
[0007]进一步限定，还包括输入输出保护开关单元，输入输入保护开关单元包括并网连接断路器、并网漏电保护断路器、离网负载连接断路器、离网负载漏电保护断路器、光伏组件连接断路器和电池连接断路器，DC/AC交流逆变器模块通过并网连接断路器和并网漏电保护断路器与电网连接，DC/AC交流逆变器模块通过离网负载连接断路器和离网负载漏电保护断路器与离网负载连接，光伏DC/DC电源模块通过光伏组件连接断路器与光伏组件连接，储能电池单元通过电池连接断路器与电池DC/DC双向电压模块连接。
[0008]进一步限定，蓄能电池单元由一个以上的蓄能电池包构成，蓄能电池包包括箱体和集成在箱体内的蓄能电池和电池管理单元。
[0009]本实用新型的有益效果是:
[0010]1、本系统支持在白天利用光伏组件给蓄能电池单元充电；
[0011]2、在夜晚电价高峰期时，将蓄能电池单元存储的电能释放出来，给用户的负载供电；
[0012]3、当电网停电时，该系统会切换至应急输出模式，保证用电设备不间断运行；
[0013]4、本系统可以按照客户最佳收益模式，进行系统自主化应用配置，可以实现光伏并网发电、光伏给电池充电、储能电池削峰填谷、新能源发电自发自用等功能。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的原理不意图；
[0015]其中:1.光伏DC/DC电源模块，2.电池DC/DC双向电压模块，3.DC/AC交流逆变器模块，4.储能电池单元，5.光伏组件。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，一种光伏储能电源系统，包括光伏DC/DC电源模块1、电池DC/DC双向电压模块2、DC/AC交流逆变器模块3、储能电池单元4、电池管理单元和能量管理单元。
[0017]光伏DC/DC电源模块1、电池DC/DC双向电压模块2、DC/AC交流逆变器模块3集成为光伏储能一体化变流器(PCS)。
[0018]能量管理单元具有人机界面，是储能电源系统的重要组成部分，主要实现系统电量的管理、计算与分配，实时地将光伏储能一体化变流器及蓄能电池包的情况通过人机界面显示出来。能量管理单元分别与光伏DC/DC电源模块1、电池DC/DC双向电压模块2、DC/AC交流逆变器模块3控制连接，监测各模块的运行状态，并控制各模块按照用户设置的指令要求运行。
[0019]光伏DC/DC电源模块I用于与光伏组件5连接，对光伏组件5进行最大功率点跟踪，保证光伏工作在最大发电功率状态，并在能量管理单元的控制下向电池DC/DC双向电压模块2或DC/AC交流逆变器模块3供电。电池DC/DC双向电压模块2分别与光伏DC/DC电源模块1、DC/AC交流逆变器模块3和储能电池单元4电连接，并在能量管理单元的控制下在储能电池单元电量较低时将光伏组件5所发的高压直流电和DC/AC交流逆变器模块3输出的高压直流电转换为低压直流电给储能电池单元4充电，或将储能电池单元4的低压直流电转换为高压直流电给DC/AC交流逆变器模块3供电。DC/AC交流逆变器模块3用于与电网或离网负载连接，将光伏DC/DC电源模块I和电池DC/DC双向电压输出的直流电转换为交流电。电池管理单元与储能电池单元4、能量管理单元连接，实时监测蓄能电池单元的状态信息，如蓄能电池单元的电压、电流、温度、电池容量等状态信息，并将监测到的状态信息以通信形式发送给能量管理单元。
[0020]蓄能电池单元由一个以上的蓄能电池包构成，这里的一个以上包括一个，但一般采用两个或三个蓄能电池包，蓄能电池包包括箱体和集成在箱体内的蓄能电池和电池管理单元，蓄能电池为锂电池，蓄能电池包的箱体为标准化标准4U箱体。
[0021]系统还包括输入输出保护开关单元，光伏储能电源系统设置在柜体内，而输入输出保护开关单元位于柜体的中部，实现对光伏组件、电网、负载、蓄能电池单元等输入输出回路的保护控制。输入输入保护开关单元包括并网连接断路器、并网漏电保护断路器、离网负载连接断路器、离网负载漏电保护断路器、光伏组件连接断路器和电池连接断路器，DC/AC交流逆变器模块3通过并网连接断路器和并网漏电保护断路器与电网连接，并网连接断路器实现系统与电网之间电气连接的控制与保护，并网漏电保护断路器实现系统并网漏电保护;DC/AC交流逆变器模块3通过离网负载连接断路器和离网负载漏电保护断路器与离网负载连接，离网负载连接断路器实现系统与离网负载之间电气连接的控制与保护，离网负载漏电保护断路器实现系统离网负载漏电保护;光伏DC/DC电源模块I通过光伏组件连接断路器与光伏组件5连接，光伏组件连接断路器实现系统与光伏组件之间电气连接的控制与保护;储能电池单元4通过电池连接断路器与电池DC/DC双向电压模块2连接，电池连接断路器实现系统与储能电池单元之间电气连接的控制与保护。
【主权项】
1.一种光伏储能电源系统，其特征是:包括光伏DC/DC电源模块(I)、电池DC/DC双向电压模块(2)、DC/AC交流逆变器模块(3)、储能电池单元(4)、电池管理单元和能量管理单元， 能量管理单元分别与光伏DC/DC电源模块(I)、电池DC/DC双向电压模块(2)、DC/AC交流逆变器模块(3)控制连接， 光伏DC/DC电源模块(I)用于与光伏组件(5)连接，对光伏组件(5)进行最大功率点跟踪，并在能量管理单元的控制下向电池DC/DC双向电压模块(2)或DC/AC交流逆变器模块(3)供电， 电池DC/DC双向电压模块(2)分别与光伏DC/DC电源模块(I)、DC/AC交流逆变器模块(3)和储能电池单元(4)电连接，并在能量管理单元的控制下将光伏组件(5)所发的高压直流电和DC/AC交流逆变器模块(3)输出的高压直流电转换为低压直流电给储能电池单元(4)充电，或将储能电池单元(4)的低压直流电转换为高压直流电给DC/AC交流逆变器模块(3)供电， DC/AC交流逆变器模块(3)用于与电网或离网负载连接，将光伏DC/DC电源模块(I)和电池DC/DC双向电压输出的直流电转换为交流电， 电池管理单元与储能电池单元(4)、能量管理单元连接，监测蓄能电池单元的状态信息，并将监测到的状态信息发送给能量管理单元。2.根据权利要求1所述的光伏储能电源系统，其特征是:所述的能量管理单元具有人机界面。3.根据权利要求1所述的光伏储能电源系统，其特征是:还包括输入输出保护开关单元，输入输入保护开关单元包括并网连接断路器、并网漏电保护断路器、离网负载连接断路器、离网负载漏电保护断路器、光伏组件连接断路器和电池连接断路器， DC/AC交流逆变器模块(3)通过并网连接断路器和并网漏电保护断路器与电网连接， DC/AC交流逆变器模块(3)通过离网负载连接断路器和离网负载漏电保护断路器与离网负载连接， 光伏DC/DC电源模块(I)通过光伏组件连接断路器与光伏组件(5)连接， 储能电池单元(4)通过电池连接断路器与电池DC/DC双向电压模块(2)连接。4.根据权利要求1所述的光伏储能电源系统，其特征是:所述的蓄能电池单元由一个以上的蓄能电池包构成，蓄能电池包包括箱体和集成在箱体内的蓄能电池和电池管理单元。
【文档编号】H02J3/32GK205489553SQ201620045739
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】景进
【申请人】江苏天合储能有限公司