一种电能存储释放系统的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种电能存储释放系统。

背景技术：

电池，是在日常生活中经常被用到的一类用于给各种设备提供电能的产品。电池按使用次数分为可充电电池和一次性电池，其中，一次性电池只能使用一次，在电量耗尽后则变为废旧电池，不能继续使用；可充电电池可被多次使用，反复充电和放电，当被使用一定的时间或次数后，也会变为废旧电池，不能再继续使用。

废旧电池对环境有一定的危害，不能随意丢弃，因此如何处理废旧电池成为一大难题，目前，主要通过冶金技术和电化学技术拆除的方式实现对废旧电池的回收，处理成本高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种电能存储释放系统，实现对废旧电池的废物利用，降低废旧电池的处理成本。

本实用新型提供一种电能存储释放系统，包括电能储存系统以及双向逆变器，其中：所述电能储存系统由多个电池组并联组成，所述电池组由多个电池串联组成；所述双向逆变器的一端与所述电能储存系统的一端连接，所述双向逆变器的另一端与电力系统连接，用于在所述电力系统的电压稳定的情况下给所述电能储存系统充电，或者，在所述电力系统的电压波动的情况下释放所述电能储存系统中的电能补充给所述电力系统。

其中，多个电池可以为同一类型的废旧充电电池。

在一种可能的设计中，所述电能储存系统还包括太阳能发电装置、风能发电装置以及电能补充控制系统，其中:所述太阳能发电装置、所述风能发电装置分别与所述电能补充控制系统的一端连接，所述电能补充控制系统的另一端与所述电能储存系统的另一端连接；所述太阳能发电装置用于在所述电能补充控制系统的控制下将太阳能转化为电能给所述电能储存系统充电；所述风能发电装置用于在所述电能补充控制系统的控制下将风能转化为电能给所述电能储存系统充电。

在一种可能的设计中，所述电能补充系统包括第一整流电路、第二整流电路、功率转换电路、电能补充控制中心以及电能补充保护电路，其中：所述太阳能发电装置与所述第一整流电路的一端连接，所述风能发电装置与所述第二整流电路的一端连接，所述第一整流电路的另一端与所述第二整流电路的另一端分别与所述功率转换电路的第一端连接，用于分别对所述太阳能发电装置产生的第一电流和所述风能发电装置产生的第二电流进行整流滤波；所述功率转换电路的第二端与所述电能补充控制中心的一端连接，所述电能补充控制中心的另一端分别与所述电能储存系统的另一端的第一连接端、所述电能补充保护电路的一端连接，所述电能补充保护电路的另一端、所述功率转换电路的第三端连接分别与所述电能储存系统的另一端的第二连接端连接，所述电能补充保护电路用于检测所述电能储存系统的电量情况并反馈给所述电能补充控制中心，所述电能补充控制中心用于根据所述电能储存系统的电量情况控制所述功率转换电路给所述电能储存系统充电。

在一种可能的设计中，所述双向逆变器包括脉冲宽度调制PWM整流器、无源滤波器、直流转换电路以及控制电路，其中：所述无源滤波器的一端与所述电力系统连接，所述无源滤波器的另一端与所述PWM整流器的第一端连接，所述PWM整流器的第二端与所述直流转换电路的第一端连接，所述直流转换电路的第二端与所述电能储存系统的一端的第一连接端连接，所述直流转换电路的第三端、所述PWM整流器的第三端分别与所述控制电路连接。

在一种可能的设计中，所述控制电路包括直流电压电流检测电路、充放电控制电路以及充放电电压电流检测电路以及控制核心，其中：所述直流电压电流检测电路的一端与所述PWM整流器的第三端连接，用于检测经过PWM整流器整流得到的直流电的电压和电流；所述充放电控制电路的一端与所述直流转换电路的第三端连接，用于对所述直流转换电路进行控制；所述充放电电压电流检测电路的一端与所述电能储存系统的一端的第额连接端连接，用于检测所述电能储存系统的电压和电流；所述直流电压电流检测电路的另一端、所述充放电控制电路的另一端以及所述充放电电压电流检测电路的另一端分别与所述控制核心连接。

在本实用新型中，多个电池串并联形成电能储存系统，该电能储存系统可以在电力系统的电压稳定的情况下用于存储电力系统中多余的电能，也可以在电力系统的电压波动的情况下将电能补充给电力系统，使电力系统的电压稳定，实现对电力系统的电能的削峰填谷，利用废旧电池组成电能储存系统可实现对废旧电池的回收，降低废旧电池的处理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种电能存储释放系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的储能墙的截面示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种电能存储释放系统的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的电能存储释放系统的电能补充系统的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的电能存储释放系统的双线逆变器的具体连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1-图5，图1是本实用新型实施例提供的一种电能存储释放系统的结构示意图，所述电能存储释放系统10至少包括电能储存系统110以及双向逆变器120，其中：

所述电能储存系统110由多个电池组并联组成，所述电池组由多个电池串联组成；

所述双向逆变器120的一端与所述电能储存系统110的一端连接，所述双向逆变器120的另一端与电力系统连接，用于在所述电力系统的电压稳定的情况下给所述电能储存系统充电，或者，在所述电力系统的电压波动的情况下释放所述电能储存系统中的电能补充给所述电力系统。

其中，电能储存系统中的电池为充电电池。

其中，多个电池串并联形成的电能储存系统可以为柱状、椎体等结构，例如，多个电池串并联形成储能墙，储能墙的截面示意可以如图2所示，其中，在垂直方向上，多个电池串联形成电池组，多个电池串联可增加电能储存系统的电压，在水平方向上，多个电池组并联形成储能墙，电池组并联可增加电能储存系统的容量。

在一种实施方式中，构成电能储存系统的多个电池的类型相同，避免因类型不同而引起的电池爆炸等意外事件，例如，多个电池均为铅酸电池，多个电池均为锂电池，等等；在进一步实施方式中，构成电能储存系统的多个电池的规格或型号相同，提高构建电能储存系统的便利性，例如，多个电池的规格均为12V1.3AH。

其中，双向逆变器可以为频式逆变器，也可以为调脉宽式逆变器。

在图1所示的电能存储释放系统的结构示意图中，电能储存系统的充电和放电由双向逆变器控制，在电力系统给用户供电时，双向逆变器检测电力系统的电压，在检测到电力系统的电压低于预设阈值或电压波动较大(例如处于用电高峰期)的情况下，双向逆变器进入放电模式，控制电能储存系统放电并将电能储存系统释放的直流电变为交流电补充给电力系统或者直接提供给用户使用，以使电力系统的电压稳定；在检测到电力系统的电压稳定(例如处于用电低峰期)的情况下，双向逆变器进入储能模式，将电力系统中的交流电转化为直流电给电能储存系统充电。

在本实用新型实施例中，电能储存系统可以实现对电能的存储与释放，使电力系统的电压稳定，起到削峰填谷的作用，同时，电能储存系统由多个废旧电池组成，实现对废旧电池的回收与利用，降低废旧电池的处理成本。

在一种可能的实现方式中，该电能存储释放系统还可以用于存储其他能源转化而来的电能。图3是本实用新型实施例提供的另一种电能存储释放系统的结构示意图，如图所示，所述电能存储释放系统10包括上述图1对应的实施例中的电能储存系统110以及逆变器120，所述电能存储释放系统还包括太阳能发电装置130、风能发电装置140以及电能补充控制系统150，其中：

所述太阳能发电装置130、所述风能发电装置140分别与所述电能补充控制系统150的一端连接，所述电能补充控制系统150的另一端与所述电能储存系统110的另一端连接；

所述太阳能发电装置130用于在所述电能补充控制系统1150的控制下将太阳能转化为电能给所述电能储存系统充电；

所述风能发电装置140用于在所述电能补充控制系统150的控制下将风能转化为电能给所述电能储存系统充电。

在可选实施方式中，如图4所示，所述电能补充系统150包括第一整流电路151、第二整流电路152、功率转换电路153、电能补充控制中心154以及电能补充保护电路155，其中：

所述太阳能发电装置130与所述第一整流电路151的一端连接，所述风能发电装置140与所述第二整流电路152的一端连接，所述第一整流电路151的另一端与所述第二整流电路152的另一端分别与所述功率转换电路153的第一端连接，用于分别对所述太阳能发电装置130产生的第一电流和所述风能发电装置140产生的第二电流进行整流滤波；

所述功率转换电路153的第二端与所述电能补充控制中心154的一端连接，所述电能补充控制中心154的另一端分别与所述电能储存系统110的另一端的第一连接端、所述电能补充保护电路155的一端连接，所述电能补充保护电路155的另一端、所述功率转换电路153的第三端分别与所述电能储存系统110的另一端的第二连接端连接，所述电能补充保护电路155用于检测所述电能储存系统110的电量情况并反馈给所述电能补充控制中心154，所述电能补充控制中心154用于根据所述电能储存系统的电量情况控制所述功率转换电路153给所述电能储存系统充电。

其中，该电能补充保护电路还可具备过压保护和过流保护功能，其具体可以为过压保护电路和/或过流保护电路。

在一种可能的实现的方式中，双向逆变器120的主电路由脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)整流器与直流转换(Direct Current/Direct Current，DC/DC)电路构成，如图5所示，所述双向逆变器120包括脉冲宽度调制PWM整流器121、无源滤波器122、直流转换电路123以及控制电路124，其中：

所述无源滤波器122的一端与所述电力系统连接，所述无源滤波器122的另一端与所述PWM整流器121的第一端连接，所述PWM整流器121的第二端与所述直流转换电路123的第一端连接，所述直流转换电路123的第二端与所述电能储存系统110的一端的第一连接端连接，所述直流转换电路123的第三端、所述PWM整流器121的第三端分别与所述控制电路124连接。

其中，PWM整流器用于在控制电路的控制下实现双向逆变器的整流和逆变运行；无源滤波器用于实现从电力系统中流出的电流进行滤波；直流转换电路用于在控制电路的控制下实现对电能储存系统充放电电压、充放电电流大小和方向的控制，对流经该直流转换电路的电流进行电流转换；控制电路用于检测电力系统的电压和电流、电能储存系统的电压和电流，调节双向逆变器进入充电模式或储能模式。

具体实现中，PWM整流器可以由电感、电容、开关器件等电路元器件构成，直流转换电路可以由开关器件、二极管、电感等电路元器件构成，控制电路可以由运行计算机指令以及数据运算的集成电路、电阻等元器件构成，在一些实施方式中，集成电路可以是中央处理器(Center Processor Unit，CPU)、嵌入式微控制器(Micro Controller Unit，MCU)、嵌入式微处理器(Micro Processor Unit，MPU)、嵌入式片上系统(System on Chip，SoC)等等。

在可选实施方式中，如图5所示，所述控制电路124包括直流电压电流检测电路1241、充放电控制电路1242以及充放电电压电流检测电路1243以及控制核心1244，其中：

所述直流电压电流检测电路1241的一端与所述PWM整流器121的第三端连接，用于检测经过PWM整流器121整流得到的直流电的电压和电流；

所述充放电控制电路1242的一端与所述直流转换电路123的第三端连接，用于对所述直流转换电路123进行控制；

所述充放电电压电流检测电路1243的一端与所述电能储存系统110的一端的第二连接端连接，用于检测所述电能储存系统110的电压和电流；

所述直流电压电流检测电路1241的另一端、所述充放电控制电路1242的另一端以及所述充放电电压电流检测电路1243的另一端分别与所述控制核心连接。

其中，直流电压电流检测电路、充放电控制电路以及充放电电压电流检测电路均在控制核心的指示下进行相应地操作。

本实用新型实施例中，电能存储释放系统可以存储太阳能和风能转化而来的电能，还可以存储在电力系统的电压稳定的情况下电力系统的电能，在电力系统的电压波动的情况下释放电能补充给电力系统，使电力系统的电压稳定，起到削峰填谷的作用，同时，电能储存系统由多个废旧电池组成，实现对废旧电池的回收与利用，降低废旧电池的处理成本。

应当理解的是，以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。