一种削峰填谷储能系统及方法

1.本发明涉及储能技术领域，具体地说，涉及一种削峰填谷储能系统及方法。


背景技术：

2.电力资源属于较为紧缺的资源，因其使用与人类的生活、生产的规律息息相关，故呈现出典型的峰谷特征。虽然目前国内出台了峰谷用电不同收费的措施，但该种措施只是一种侧面的鼓励措施，无法较佳地从根源上解决用电错峰的问题。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种削峰填谷储能系统，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。
4.根据本发明的一种削峰填谷储能系统，其包括：
5.第一开关模块，其用于接收处理模块所发送的第一开关信号，以实现用电设备与电网侧的导通或截止；
6.第三开关模块，其用于接收处理模块所发送的第三开关信号，以实现放电电路模块与用电设备的导通或截止；
7.放电电路模块，其用于将电池模块的放电电压转换为供电电压，以实现对用电设备的供电；
8.电池模块，其用于在第三开关模块导通时通过放电电路模块实现放电，并用于向处理模块供电；以及
9.处理模块，其用于对电池模块的当前电量是否达到放电阈值进行检测，并用于对当前时刻是否处于波峰用电时段或波谷用电时段进行检测；
10.其中，在当前时刻为波峰用电时段且电池模块未达到放电阈值时，处理模块控制第一开关模块截止并控制第三开关模块导通；
11.其中，在当前时刻为波峰用电时段且电池模块达到放电阈值时，处理模块控制第一开关模块导通并控制第三开关模块截止；
12.其中，在当前时刻为波谷用电时段时，处理模块控制第一开关模块始终保持导通且第三开关模块始终保持截止。
13.通过本发明中的一种削峰填谷储能系统，能够在波峰用电时段时，通过电池模块进行供电，而在波谷用电时段时，能够通过电网侧供电，故而能够较佳地错峰用电，从而能够较佳地降低电网用电压力以及用户用电成本。
14.作为优选，还包括第二开关模块及充电电路模块；第二开关模块用于接收处理模块所发送的第二开关信号，以实现充电电路模块与电网侧的导通或截止；充电电路模块用于将电网侧电压转换为充电电压，以在第二开关模块导通时通过充电电路模块实现对电池模块的充电；
15.处理模块还用于对电池模块的当前电量是否达到充电阈值进行检测，其中，
16.在当前时刻为波峰用电时段时，处理模块始终控制第二开关模块截止；
17.在当前时刻为波谷用电时段时，处理模块在电池模块未达到充电阈值时控制第二开关模块导通反之则控制第二开关模块截止。
18.通过上述，能够较佳地实现在在波谷用电时段对电池模块的供电，且能够较佳地降低因电池模块电量不足而导致的用电不稳的情形出现。
19.作为优选，第一开关模块、第二开关模块及第三开关模块均包括继电器。故而便于实现。
20.作为优选，电池模块设于一电池存放设备处。故而能够较佳地实现电池模块的放置。
21.作为优选，电池模块包括多个充电电池，所述多个充电电池均设于电池存放设备处。故而能够较佳地实现多个充电电池的同时使用，以增加蓄电能力。
22.本发明还提供了一种削峰填谷储能方法，其通过任一上述的一种削峰填谷储能系统实现。故而能够较佳地实现错峰用电。
附图说明
23.图1为实施例1中的一种削峰填谷储能系统的框图示意图；
24.图2为实施例2中的电池组件的主体示意图；
25.图3为实施例2中的电池组件的剖面示意图；
26.图4为图3中的a部分的放大示意图；
27.图5为实施例2中的开关机构的剖面示意图；
28.图6为图5中的b部分的放大示意图；
29.图7为实施例2中的电池组件的无箱盖的示意图；
30.图8为实施例2中的箱盖的示意图；
31.图9为实施例2中的箱盖的另一视角示意图；
32.图10为实施例2中的连板的结构示意图；
33.图11为实施例2中的调节杆的结构示意图；
34.图12为实施例2中的轴套的结构示意图；
35.图13为实施例2中的调节杆限位板的结构示意图；
36.图14为实施例3中的电池放置机构的主体示意图；
37.图15为实施例3中的存放单元的结构示意图；
38.图16为实施例3中的存放单元的部分结构示意图；
39.图17为实施例3中的放置板的结构示意图；
40.图18为实施例3中的存放单元的剖面示意图；
41.图19为图18中的ⅰ部分的放大示意图。
具体实施方式
42.为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
43.实施例1
44.结合图1所示，本实施例提供了一种削峰填谷储能系统，其包括：
45.第一开关模块，其用于接收处理模块所发送的第一开关信号，以实现用电设备与电网侧的导通或截止；
46.第三开关模块，其用于接收处理模块所发送的第三开关信号，以实现放电电路模块与用电设备的导通或截止；
47.放电电路模块，其用于将电池模块的放电电压转换为供电电压，以实现对用电设备的供电；
48.电池模块，其用于在第三开关模块导通时通过放电电路模块实现放电，并用于向处理模块供电；以及
49.处理模块，其用于对电池模块的当前电量是否达到放电阈值进行检测，并用于对当前时刻是否处于波峰用电时段或波谷用电时段进行检测；
50.其中，在当前时刻为波峰用电时段且电池模块未达到放电阈值时，处理模块控制第一开关模块截止并控制第三开关模块导通；
51.其中，在当前时刻为波峰用电时段且电池模块达到放电阈值时，处理模块控制第一开关模块导通并控制第三开关模块截止；
52.其中，在当前时刻为波谷用电时段时，处理模块控制第一开关模块始终保持导通且第三开关模块始终保持截止。
53.通过本实施例中的一种削峰填谷储能系统，能够在波峰用电时段时，通过电池模块进行供电，而在波谷用电时段时，能够通过电网侧供电，故而能够较佳地错峰用电，从而能够较佳地降低电网用电压力以及用户用电成本。
54.此外，本实施例中的削峰填谷储能系统还包括第二开关模块及充电电路模块；第二开关模块用于接收处理模块所发送的第二开关信号，以实现充电电路模块与电网侧的导通或截止；充电电路模块用于将电网侧电压转换为充电电压，以在第二开关模块导通时通过充电电路模块实现对电池模块的充电；
55.处理模块还用于对电池模块的当前电量是否达到充电阈值进行检测，其中，
56.在当前时刻为波峰用电时段时，处理模块始终控制第二开关模块截止；
57.在当前时刻为波谷用电时段时，处理模块在电池模块未达到充电阈值时控制第二开关模块导通反之则控制第二开关模块截止。
58.通过上述，能够较佳地实现在在波谷用电时段对电池模块的供电，且能够较佳地降低因电池模块电量不足而导致的用电不稳的情形出现。
59.其中，第一开关模块、第二开关模块及第三开关模块均包括继电器。故而便于实现。
60.其中，电池模块设于一电池存放设备处。故而能够较佳地实现电池模块的放置。
61.其中，电池模块包括多个充电电池，所述多个充电电池均设于电池存放设备处。故而能够较佳地实现多个充电电池的同时使用，以增加蓄电能力。
62.基于本实施例的一种削峰填谷储能系统，本实施例还提供了一种削峰填谷储能方法，其通过上述的一种削峰填谷储能系统实现。故而能够较佳地实现错峰用电。
63.本实施例中的一种削峰填谷储能方法，具体包括如下步骤：
64.步骤s1、用电时段检测
65.该步骤中，处理模块对当前时刻是否处于波峰用电时段或波谷用电时段进行检
测；若当前时刻处于波峰用电时段则执行步骤s2，若当前时刻处于波谷用电时段则执行步骤s3；
66.步骤s2、通过电池模块供电
67.该步骤中，处理模块对电池模块的当前电量是否达到放电阈值进行检测，若未达到放电阈值，处理模块控制第一开关模块截止并控制第三开关模块导通；若达到放电阈值，处理模块控制第一开关导通并控制第三开关模块截止；
68.步骤s3、通过电网侧供电
69.该步骤中，处理模块控制第一开关模块始终保持导通且第三开关模块始终保持截止；同时对电池模块的当前电量是否达到充电阈值进行检测，若未达到充电阈值时控制第二开关模块导通反之则控制第二开关模块截止。
70.在步骤s1中，可以理解的是，能够在处理模块处设置波峰用电时段的区间与波谷用电时段的区间，则只需要判断当前时刻是否处于对应区间，即可较佳实现对波峰用电时段或波谷用电时段的判定。
71.在步骤s2及s3中，可以理解的是，放电阈值和充电阈值能够预设于处理模块处。
72.通过步骤s1-s3，能够较佳地实现错峰用电。
73.实施例2
74.如图2-13所示，本实施例提供了一种能够应用于实施例1中的电池存放设备，其包括电池箱110，电池箱110内形成用于放置电池模块的电池腔；电池腔在电池箱110的一侧处形成开口，电池箱110的开口处铰接设置箱盖120；电池箱110设置开口一侧的端面中部形成环形凸块310，箱盖120的对应端面形成用于与环形凸块310插接配合的环形凹槽320；电池箱110的一侧处设有开关机构，开关机构具有可滑动设置的连板330；箱盖120铰接设于连板330处，连板330的滑动行程构造成环形凸块310能够完全插入或完全脱离环形凹槽320。
75.通过本实施例中的构造，在电池模块置于电池腔内时，箱盖120与电池箱110间能够通过环形凸块310和环形凹槽320的配合实现密封，故而能够较佳地实现对电池模块的防护。尤为重要的是，由于箱盖120铰接设于一可滑动设置的连板330处，且连板330的滑动行程构造成环形凸块310能够完全插入或完全脱离环形凹槽320；故而：
76.在箱盖120与电池箱110间保持关闭状态时，连板330的位置能够保持环形凸块310插入环形凹槽320内的状态，从而能够较佳地保证环形凸块310与环形凹槽320间的配合稳定性，进而提升密封性能的可靠性；
77.而在箱盖120与电池箱110间需要进行打开时，必须首先将连板330的位置调节至环形凸块310能够脱离环形凹槽320内的位置，之后通过转动箱盖120方可实现箱盖120的打开，故而能够较佳地防止箱盖120与电池箱110间的误打开。
78.结合图2-4所示，本实施例中，开关机构包括设于电池箱110对应侧的开关机构主体130，开关机构主体130沿电池腔深度方向延伸；开关机构主体130的后侧端面与电池箱110的后侧端面平齐，开关机构主体130的前侧端面高于电池箱110的前侧端面；前侧为电池箱110设置开口的一侧，后侧为与前侧相对的一侧，自前侧至后侧的方向为电池腔的深度方向；开关机构主体130沿电池腔深度方向向内延伸有安装腔，安装腔内壁中部向内周凸出形成安装套筒220；安装腔内设置调节杆210，调节杆210两端均伸出于安装套筒220的对应端，且调节杆210与安装套筒220间隙配合；调节杆210的前端与连板330间轴向固定且周向可转
动的连接，调节杆210的后端与一调节杆限位板211间轴向固定且周向可转动的连接；调节杆210处套设有位于调节杆限位板211与安装套筒220后端间的闭锁弹簧241，闭锁弹簧241用于通过调节杆限位板211、调节杆210、连板330和箱盖120保持环形凸块310插入环形凹槽320的趋势。
79.本实施例中，通过闭锁弹簧241的设置，使得在常态下，闭锁弹簧241能够使得调节杆限位板211在闭锁弹簧241弹力作用下保持朝向安装腔底壁的趋势，进而使得调节杆限位板211带动调节杆210整体具有朝向安装腔底壁的趋势，进而使得调节杆210能够保持连板330具有朝向安装腔底壁的趋势，也即能够保持环形凸块310插入环形凹槽320的趋势，故而能够较佳地实现环形凸块310与环形凹槽320间的较佳密封配合；在需要打开箱盖120时，能够首先通过向箱盖施加克服闭锁弹簧241弹力的外力以实现环形凸块310与环形凹槽320的分离，之后转动箱盖即可，故而能够较佳地便于使用者操作，且能够防止误打开。
80.结合图3、4所示，本实施例中，安装套筒220内沿轴向可滑动且周向固定地设轴套250，调节杆210中部设有用于与轴套250内壁滑动配合的螺纹段530；闭锁弹簧241与安装套筒220的后端间设置第二垫片260b，第二垫片260b套设于调节杆210处且与调节杆210及安装腔均可滑动配合，第二垫片260b与轴套250后端形成干涉；调节杆210前端端部形成转动部380，转动部380用于驱动调节杆210转动以实现通过轴套250在调节杆210处的位移对第二垫片260b与调节杆限位板211间的间距的调节。
81.通过本实施例中的构造使得：
82.在需要保持箱盖120与电池箱110处于关闭状态时，能够保持轴套250与闭锁弹簧241间不发生干涉，故而在闭锁弹簧241的作用下，即可较佳地实现箱盖120与电池箱110间的密闭配合；
83.而在需要将箱盖120打开时，能够通过转动调节杆210，实现闭锁弹簧241对安装套筒220的弹力的解除，故而能够较佳地便于箱盖120的打开。
84.此外，转动部380能够通过如电机等电动驱动，故而便于自动化操作。
85.同时，转动部380端面处也能够构造有如内六角凹槽等结构，故而能够较佳地与现有的手动工具进行配合。
86.其中，本实施例中，轴套250的长度小于安装套筒220的长度。
87.通过本实施例中的设置，使得轴套250在安装套筒220内滑动过程存在一定的时间差，手动或电动驱动转动部380转动时，调节杆210的力矩能够逐渐增大，避免因时间短暂导致轴套250转不动的情况发生。
88.结合图3、4所示，本实施例中，调节杆210处套设有位于连板330与安装套筒220前端间的解锁弹簧231，解锁弹簧231用于通过调节杆210、连板330和箱盖120保持环形凸块310脱离环形凹槽320的趋势。
89.通过本实施例中的构造，使得解锁弹簧231一端抵靠在安装套筒220另一端抵靠在连板330上，连板330在解锁弹簧231弹力作用下具有背向安装腔深度方向运动的趋势，若此时，闭锁弹簧241被压缩，调节杆限位板211在解锁弹簧231弹力作用下带动调节杆210背向安装腔深度方向运动；此举，连板330在解锁弹簧231弹力作用下能够带动箱盖120抬升一段距离，若抬升一段距离为环形凸块310的高度，即实现环形凸块310与环形凹槽320之间的完全脱离。
90.本实施例中，解锁弹簧231与安装套筒220的前端间设置第一垫片260a，第一垫片260a套设于调节杆210处且与调节杆210及安装腔均可滑动配合，第一垫片260a与轴套250前端形成干涉；转动部380能够用于驱动调节杆210转动以实现通过轴套250在调节杆210处的位移对第一垫片260a与连板330间的间距的调节。
91.通过本实施例中的构造，解锁弹簧231一端抵靠在第一垫片260a上另一端抵靠在连板330上，此时，手动或电动驱动转动部380顺时针转动，使得调节杆210带动轴套250在安装套筒220内背向安装腔深度方向滑动，进而轴套250前端抵靠在第一垫片260a上，解锁弹簧231被压缩，此过程中，闭锁弹簧241的弹力逐步增大，进而使调节杆限位板211保持朝向安装腔深度方向运动的趋势，故使得环形凸块310牢牢完全卡入环形凹槽320内，即实现对箱盖120与电池箱110之间的闭锁。
92.本实施例中，轴套250内壁位于前后端处均形成限位台阶孔251，调节杆210对应任一限位台阶孔251处均设置限位环270。
93.通过本实施例中的构造，使得轴套250在安装套筒220内滑动过程中限位环270对位台阶孔251进行限制，避免因操作力度过大导致轴套250脱离安装套筒220。
94.本实施例中，安装套筒220将安装腔分隔成位于前侧的第一安装槽230和位于后侧的第二安装槽240，第一安装槽230前侧开口且开口处设置前盖板，第二安装槽240后侧开口且开口处设置后盖板。
95.通过本实施例中的构造，实现调节杆210、轴套250、解锁弹簧231、闭锁弹簧241、连板330及调节板限位板211之间的安装。
96.本实施例中，安装套筒220的侧壁上向内延伸有两个限位槽510，两个限位槽510中心对称设置，轴套250上向外凸起形成伸入限位槽510内的两个限位块520。
97.通过本实施例中的构造，实现轴套250位于安装套筒220内稳定的滑动。
98.本实施例中，开关机构主体130的宽度与电池箱110的宽度保持一致，包括安装腔、调节杆210及安装套筒220在内的部件构成调节组件，开关机构主体130沿其宽度方向间隔设置不少于1个调节组件；第一安装槽230处形成用于与连板330可滑动配合的连板配合槽370，连板配合槽370近电池箱110的一侧形成铰接部行程槽360，连板330对应铰接部行程槽360处设有用于与箱盖120铰接配合的铰接部331。
99.通过本实施例中的构造，使得连板330在连板配合槽370滑动，故使铰接部331带动箱盖120沿铰接部行程槽360滑动，此举，当铰接部331处于铰接部行程槽360内壁最上端处时，环形凸块310完全脱离环形凹槽320，此时，箱盖120能够铰接转动至电池箱110的一侧；当铰接部331处于铰接部行程槽360内壁最下端处时，环形凸块310完全卡入环形凹槽320内，此时，实现箱盖120对电池箱110的闭锁；
100.其中，调节组件不少于1个，其目的实现箱盖120在连板330处平稳的铰接，也即增加电池模块的防盗效果。
101.本实施例中，箱盖120上端面处设有供铰接部331伸入铰接槽340，多个铰接部311与多个铰接槽340之间通过一铰接轴350连接。
102.通过本实施例中的构造，实现箱盖120与连板330之间的铰接。
103.本实施例中，电池箱110与箱盖120间位于远开关机构的一侧处设电磁锁组件，电磁锁组件包括设于电池箱110处的锁体部111以及设于箱盖120处的锁扣部121。
104.通过本实施例中的构造，实现电池箱110与箱盖120间位于远开关机构的一侧的闭锁或开锁。
105.本实施例的一种电池组件在具体使用时，首先对箱盖120与电池箱110之间解锁，其具体步骤为先将锁体部111与锁扣部121之间解锁，再手动或电动驱动转动部380逆时针转动，使得调节杆210带动轴套250在安装套筒220内沿安装腔深度方向滑动，进而轴套250后端抵靠在第二垫片260b上，此时闭锁弹簧241在第二垫片260b的作用下被压缩，其被压缩的距离等于环形凸块310的高度，即可实现箱盖120与电池箱110之间的解锁；解锁后，将电池模块固定安装在电池腔内，安装完成后，最终对箱盖120与电池箱110之间闭锁，其具体步骤为手动或电动驱动转动部380顺时针转动，使得调节杆210带动轴套250在安装套筒220内背向安装腔深度方向滑动，进而轴套250前端抵靠在第一垫片260a上，解锁弹簧231被压缩，此过程中，闭锁弹簧241的弹力逐步增大直至环形凸块310完全卡入环形凹槽320内，再将锁体部111与锁扣部121之间闭锁。
106.实施例3
107.本实施例提供了一种对实施例2中的电池存放设备进行进一步改进的具体方案，其在电池箱110内的电池腔中设置了电池放置机构10。该电池放置机构10能够将多个电池模块或单个电池模块中的多个充电电池进行同时存放，故而能够较佳地实现多组电池的同时使用，故而能够较佳地提升电池模块的蓄能能力。
108.如图14-19所示，本实施例中的电池放置机构10包括多个存放单元11，存放单元11内形成用于放置电池模块的收纳腔21；收纳腔21在存放单元11的一侧处形成开口；存放单元11包括可伸缩地设于收纳腔21处的放置板22，放置板22用于放置电池模块；放置板22与收纳腔21之间设置复位机构，复位机构用于保持将放置板22缩回收纳腔21内的趋势。
109.通过本实施例中的构造，能够将放置板22伸出收纳腔21，使得电池模块放置在放置板22上，待电池模块放置完成后，放置板22在复位机构的作用下带动电池模块收纳于收纳腔21中；相比于现有技术将电池模块手动推入收纳腔21的方式，本实施例中电池模块存放非常的方便，同时节省操作人员手动将电池模块推入收纳腔21中的力气。
110.本实施例中，所述多个存放单元11一体或相互拼接形成电池放置机构10。
111.通过本实施例中的设置，较佳的对多个电池模块的存放。
112.本实施例中，所述多个存放单元11能够通过多个隔板在电池腔内形成。
113.结合图15所示，本实施例中，放置板22具有用于放置电池模块的放置板面，放置板面与收纳腔21对应内壁间形成用于容纳电池模块的空间，放置板面处设置用于电池模块卡入的卡槽23。
114.通过本实施例中卡槽23的设置，电池模块卡入卡槽23内，从而使电池模块在放置板22上放置的更佳稳定。
115.结合图16、17所示，本实施例中，收纳腔21对应放置板22两侧处的内壁沿其深度方向均形成滑槽31，滑槽31自收纳腔21开口侧的端面向内延伸；滑槽31内且沿滑槽31延伸方向设有导向杆32，放置板22的对应侧形成用于与对应导向杆32滑动配合的上的滑块41；滑槽31开口处固定设置封堵块33，复位机构包括套设于导向杆32处的复位弹簧34，复位弹簧34位于滑块41及封堵块33之间且用于保持放置板22缩回至对应收纳腔21内的趋势。
116.通过本实施例中的构造，电池模块在放置板22上放置完成后，解除下文中定位机
构的限制，使得滑块41在复位弹簧34的弹力作用沿导向杆32朝向收纳腔21内部运动，即较佳地使放置板22带动电池模块缩回收纳腔21中。
117.结合图18所示，本实施例中，放置板22与放置板面相对的一侧为定位板面，定位板面内端设卡孔51，存放单元11位于收纳腔21开口处设有用于与卡孔51配合的定位机构，定位机构至少具有能够插入或脱离卡孔51的顶块63。
118.通过本实施例中的构造，操作人员将电池模块存放或取出收纳腔21时，拉动放置板22伸出收纳腔21，此过程中，顶块63的一端插入卡孔51内，使得定位机构对放置板22进行限制，从而使放置板22克服复位弹簧34的弹力保持放置板22处于伸出收纳腔21的状态，从而方便操作人员存放或取出电池模块。
119.结合图19所示，本实施例中，定位机构包括自收纳腔21对应内壁向内延伸的顶块行程槽61，顶块63通过一定位弹簧64设于顶块行程槽61内，定位弹簧64用于保持顶块63向定位板面运动的趋势。
120.通过本实施例中定位弹簧64的设置，使得放置板22带动电池模块完全伸出收纳腔21时，顶块63在定位弹簧64的弹力作用下快速卡入卡孔51内；也即实现定位机构对放置板22的限制。
121.本实施例中，存放单元11的对应端面处设连通顶块行程槽61的限位行程槽62，顶块63侧部设伸出于限位行程槽62的限位杆65；限位杆65用于对顶块63的上行最大位置及下行最大位置进行限制，顶块63处于上行最大位置时至少能够插入至卡孔51内，顶块63处于下行最大位置时至少自卡孔51处脱离。
122.通过本实施例中的构造，对电池模块存放或取出时，定位弹簧64弹力作用使顶块63处于上行最大位置，使顶块63卡入卡孔51内，从而实现放置板22限制在收纳腔21开口处；对电池模块存放或取出后；按压限位杆65，驱使顶块63克服定位弹簧64弹力处于下行最大位置，使顶块63脱离卡孔51，从而实现放置板22在复位弹簧34作用下带动电池模块缩回收纳腔21内。
123.本实施例中，放置板22位于存放单元11开口处的侧壁处设有扣手槽24。
124.通过本实施例中扣手槽24的设置，方便操作人员拉出放置板22。
125.本实施例的一种用于削峰填谷储能系统中的柜式电池箱在具体使用时，操作人员能够通过扣手槽24将放置板22伸出收纳腔21，此时顶块63伸出卡孔51内对放置板22进行限制；待操作人员将电池模块卡入卡槽23后，按压限位杆65，带动顶块63脱离卡孔65，也即解除定位机构对放置板22的限制，放置板22在复位弹簧的作用下缩回收纳腔21内，较佳的方便。
126.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。