高压锂电池低压替换备电储能装置的制作方法

本实用新型是一种备电储能装置的结构改进技术，涉及智能电网、能源互联网、储能逆变器、储能变流器、储能系统和微网等技术领域，尤其是高压锂电池低压替换备电储能装置。

背景技术：

储能对于实现电网的安全可靠不可或缺。储能技术可以有效实现需求侧管理，消除昼夜间峰谷差，平滑负荷，不仅可以降低供电成本，还能促进可再生能源的应用，提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动等。

目前，锂电池的成本越来越低，同时，今后存在巨量的动力电池退役，而退役的动力电池仍然具有80％左右的容量。另一方面，长期以来，铅酸系列蓄电池广泛使用在各种需要提供48v备用直流电的系统中，然而，作为备电功能使用时，铅酸系列蓄电池利用率低，存在空放效应，系统损耗明显，这给社会资源造成了巨大的浪费。这一突出的资源错配已成为行业面临的严峻问题。

使用高压锂电池替换低压蓄电池做备电电源不仅能够解决蓄电池与退役锂电池资源利用率的问题，而且可以提供储能应用，在解决巨大的社会问题时给用户带来实际的收益。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供高压锂电池低压替换备电储能装置，包括提出一种新的储能逆变器架构，实现使用高压锂电池替换低压蓄电池提供备电。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括交流母线、直流母线、ac/dc模块、储能变流器和高压锂蓄电池组；高压锂蓄电池组通过储能变流器连接到交流母线，交流母线通过ac/dc模块连接直流母线。

尤其是，交流母线通过并联至少二路ac/dc模块3连接直流母线。

尤其是，储能变流器连接到市电电网。

尤其是，直流母线进一步连接不可掉电负载。

尤其是，直流母线连接48v蓄电池组。

本实用新型的优点和效果：实现使用高压锂电池替换低压蓄电池提供备电。同样的空间可以装更多容量的备电系统，提供更多的备电容量，在提高系统备电时间的同时，可将多余的容量利用来提供储能应用。避免蓄电池的自放电损耗，显著提高备电系统的利用率。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中备电储能装置结构示意图。

附图标记包括：

1-交流母线、2-直流母线、3-ac/dc模块、4-储能变流器、5-市电电网、6-高压锂蓄电池组、7-不可掉电负载、8-48v蓄电池组。

具体实施方式

本实用新型原理在于，48v低压蓄电池备电技术被广泛使用在各种需要不间断供电的场所。低压蓄电池备电技术存在显著缺点包括：蓄电池本身存在自放电效应，即使满容量仍需要对其进行浮充，对电能造成巨大的浪费。蓄电池作为备电使用时，因为需要提供备电的时间很少，所以电池的利用率很低，造成资源的巨大浪费。蓄电池相对锂电池能量密度低，需要占用更大空间。

本实用新型包括：交流母线1、直流母线2、ac/dc模块3、储能变流器4和高压锂蓄电池组6。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如附图1所示，高压锂蓄电池组6通过储能变流器4连接到交流母线1，交流母线1通过ac/dc模块3连接直流母线2。

前述中，交流母线1通过并联至少二路ac/dc模块3连接直流母线2。

前述中，储能变流器4连接到市电电网5。

前述中，直流母线2进一步连接不可掉电负载7。

前述中，直流母线2连接48v蓄电池组8。

本实用新型实施例中，储能变流器4(powerconversionsystem——pcs)可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。pcs由dc/ac双向变流器、控制单元等构成。pcs控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。pcs控制器通过can接口与bms通讯，获取电池组状态信息，可实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。储能变流器(pcs)可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。pcs由dc/ac双向变流器、控制单元等构成。pcs控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。pcs控制器通过can接口与bms通讯，获取电池组状态信息，可实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。

本实用新型实施例中，由于高压锂电池组6替换了48v蓄电池组8，在通用的空间内提供了更多的备电容量，在市电电网5有电时，利用双向储能逆变器4将多余的容量拿来进行储能应用，如削峰填谷、负荷侧响应等。当市电电网5掉电时，储能逆变器4立刻从市电电网5断开，运行离网模式为不可掉电负载7提供备电。

技术特征：

1.高压锂电池低压替换备电储能装置,包括交流母线(1)、直流母线(2)、ac/dc模块(3)、储能变流器(4)和高压锂蓄电池组(6)；其特征在于，高压锂蓄电池组(6)通过储能变流器(4)连接到交流母线(1)，交流母线(1)通过ac/dc模块(3)连接直流母线(2)。

2.如权利要求1所述的高压锂电池低压替换备电储能装置，其特征在于，交流母线(1)通过并联至少二路ac/dc模块(3)连接直流母线(2)。

3.如权利要求1所述的高压锂电池低压替换备电储能装置，其特征在于，储能变流器(4)连接到市电电网(5)。

4.如权利要求1所述的高压锂电池低压替换备电储能装置，其特征在于，直流母线(2)进一步连接不可掉电负载(7)。

5.如权利要求1所述的高压锂电池低压替换备电储能装置，其特征在于，直流母线(2)连接48v蓄电池组(8)。

技术总结
高压锂电池低压替换备电储能装置,包括交流母线(1)、直流母线(2)、AC/DC模块(3)、储能变流器(4)和高压锂蓄电池组(6)；高压锂蓄电池组(6)通过储能变流器(4)连接到交流母线(1)，交流母线(1)通过AC/DC模块(3)连接直流母线(2)。实现使用高压锂电池替换低压蓄电池提供备电。同样的空间可以装更多容量的备电系统，提供更多的备电容量，在提高系统备电时间的同时，可将多余的容量利用来提供储能应用。避免蓄电池的自放电损耗，显著提高备电系统的利用率。

技术研发人员：高波;李剑铎
受保护的技术使用者：上海煦达新能源科技有限公司
技术研发日：2019.09.29
技术公布日：2020.05.22