一种交直流耦合一体式储能系统的制作方法

1.本发明涉及储能系统技术领域，具体涉及一种交直流耦合一体式储能系统。


背景技术：

2.在对储能过程进行分析时，为了确定研究对象而划出的部分物体或空间范围，称为储能系统。它包括能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备。
3.一般的储能系统，都要配套光伏系统，目前主流储能系统要么只能在直流侧接入光伏系统，要么只能在交流侧接入光伏系统，二者不可兼容，如何使得光伏系统既可以选择接入直流侧，也可以选择接入交流侧，是本发明需要解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种交直流耦合一体式储能系统，以解决现有技术中的上述不足之处。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种交直流耦合一体式储能系统，包括储能系统、光伏发电系统、光伏逆变器、电池包、电网接入单元、负载接入单元；储能系统，其可与光伏发电系统直接连接；光伏发电系统，其可与光伏逆变器连接，并通过光伏逆变器与储能系统连接；储能系统，其内部设置有电压控制电路，可通过电压控制电路控制光伏发电系统功率流动，可给电池包充电，通过电网接入单元回馈给电网，通过负载接入单元给负载供电。
6.进一步的，所述光伏发电系统包括pv1、pv2，pv1、pv2为两个光伏发电系统，所述pv1安装有光伏逆变器，pv1输出端与光伏逆变器输入端连接，光伏发电系统和光伏逆变器为现有技术下的公知常识，且在此作无更改直接应用，因此在该技术方案中不作具体赘述，且基于本领域下不会对该技术方案造成困扰。
7.进一步的，所述储能系统包括储能逆变模块、mppt模块、s1开关、s2开关、dc/dc模块；所述储能逆变模块的直流母线输入端与mppt模块输出端连接，使得pv2可通过mppt模块与储能逆变模块直流耦合，即安装储能系统遇到新建场景时，可直接选择直流耦合，不用单独配置光伏逆变器，将pv2的输出端直接接入储能系统的mppt接口，即pv2的输出端与mppt模块的输入端连接，即可完成安装配置；所述dc/dc模块与储能逆变模块双向连接，dc/dc模块还与电池包双向连接，dc/dc模块、电池包为现有技术下的公知常识，且在此作无更改直接应用，因此在该技术方案中不作具体赘述，且基于本领域下不会对该技术方案造成困扰，储能系统可通过dc/dc模块与电池包的双向连接，实现给电池包充电，或调用电池包的电量；所述储能逆变模块输出端与s2开关的输入端与储能逆变模块的输出端连接，s1开关的输入端可与光伏逆变器输出端连接，使得安装有光伏逆变器的pv1可与储能逆变模块交流耦合，即可在遇到安装有光伏逆变器的光伏发电系统的场景时，即pv1与光伏逆变器连接时，可通过将光伏逆变器与s1开关的输入端连接，实现交流耦合；所述储能逆变模块内设置有电压控制电路。
8.进一步的，所述电压控制电路包括pcs、bcu1、电池簇1、bcu2、电池簇2；所述bcu1与电池簇1、pcs串联，所述bcu2与电池簇2、pcs串联，且bcu1与bcu2并联，具体为：pcs有两个接口，两个接口处分别连接有k1、k2，且与k1、k2的一端连接；bcu1有三个开关s1、s2、s3和一个电阻，其中s1与电阻串联，串联后的s1、电阻与s2并联，电池簇1串联在s2与s3之间，且电池簇1正极与s2连接，电池簇1负极与s3连接，s2远离电池簇1的一端与k1的另一端连接，s3远离电池簇1的一端与k2的另一端连接；bcu2有三个开关s4、s5、s6和一个电阻，其中s4与电阻串联，串联后的s4、电阻与s5并联，电池簇2串联在s5与s6之间，电池簇2串联在s5与s6之间，且电池簇2正极与s5连接，电池簇2负极与s6连接，s5远离电池簇2的一端与k1的另一端连接，s6远离电池簇2的一端与k2的另一端连接，直流耦合时，pv2通过mppt模块输出到储能逆变模块的直流母线，通过电压控制电路控制调节直流母线电压，控制功率流动，既可以给电池包充电，也可以给负载供电或者回馈电网。
9.进一步的，所述电网接入单元包括电网和s3开关，所述s1开关和s2开关的输出端与通过s3开关与电网连接，使得光伏发电系统可通过储能系统将电回馈给电网。
10.进一步的，所述负载接入单元包括负载和s4开关，所述s1开关和s2开关的输出端与通过s4开关与负载连接，使得光伏发电系统可通过储能系统将电给负载供电。
11.1、与现有技术相比，本发明提供的一种交直流耦合一体式储能系统，通过设置储能逆变模块、mppt模块、s1开关、s2开关、dc/dc模块，使得储能系统可以通过mppt模块直流耦合单独接光伏发电系统，也可以通过交流侧，与光伏逆变器并联耦合，可更灵活方便的配置光伏系统。
12.2、与现有技术相比，本发明提供的一种交直流耦合一体式储能系统，通过储能逆变模块内的电压控制电路，使得直流耦合时，pv2通过mppt模块输出到储能逆变模块的直流母线，通过控制调节直流母线电压，控制功率流动，既可以给电池包充电，也可以给负载供电或者回馈电网。
13.3、与现有技术相比，本发明提供的一种交直流耦合一体式储能系统，在遇到既有单独光伏发电系统，又有独立光伏逆变器的光伏发电系统时，景可同时分别通过mppt模块与储能系统直流耦合，通过s1开关和s2开关与储能系统交流耦合。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，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发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明实施例提供的储能系统工作模块框图；
16.图2为本发明实施例提供的电压控制电路示意图。
17.附图标记说明：
18.1、储能系统；11、储能逆变模块；111、pcs；112、bcu1；113、电池簇1；114、bcu2；115、电池簇2；12、mppt模块；13、s1开关；14、s2开关；15、dc/dc模块；
19.2、光伏发电系统；21、pv1；22、pv2；
20.3、光伏逆变器；
21.4、电池包；
22.5、电网接入单元；51、电网；52、s3开关；
23.6、负载接入单元；61、负载；62、s4开关。
具体实施方式
24.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
25.请参阅图1-图2，一种交直流耦合一体式储能系统，包括储能系统1、光伏发电系统2、光伏逆变器3、电池包4、电网接入单元5、负载接入单元6；储能系统1，其可与光伏发电系统2直接连接；光伏发电系统2，其可与光伏逆变器3连接，并通过光伏逆变器3与储能系统1连接；储能系统1，其内部设置有电压控制电路，可通过电压控制电路控制光伏发电系统2功率流动，可给电池包4充电，通过电网接入单元5回馈给电网51，通过负载接入单元6给负载供电。
26.光伏发电系统2包括pv121、pv222，pv121、pv222为两个光伏发电系统2，pv121安装有光伏逆变器3，pv121输出端与光伏逆变器3输入端连接，光伏发电系统2、光伏逆变器3为现有技术下的公知常识，且在此作无更改直接应用，因此在该技术方案中不作具体赘述，且基于本领域下不会对该技术方案造成困扰。
27.储能系统1包括储能逆变模块11、mppt模块12、s1开关13、s2开关14、dc/dc模块15；储能逆变模块11的直流母线输入端与mppt模块12输出端连接，使得pv222可通过mppt模块12与储能逆变模块11直流耦合，即安装储能系统1遇到新建场景时，可直接选择直流耦合，不用单独配置光伏逆变器3，将pv222的输出端直接接入储能系统1的mppt接口，即pv222的输出端与mppt模块12的输入端连接，即可完成安装配置；dc/dc模块15与储能逆变模块11双向连接，dc/dc模块15还与电池包4双向连接，dc/dc模块15、电池包4为现有技术下的公知常识，且在此作无更改直接应用，因此在该技术方案中不作具体赘述，且基于本领域下不会对该技术方案造成困扰，储能系统1可通过dc/dc模块15与电池包4的双向连接，实现给电池包4充电，或调用电池包4的电量。
28.储能逆变模块11输出端与s2开关14的输入端与储能逆变模块11的输出端连接，s1开关13的输入端可与光伏逆变器3输出端连接，s1开关13与s2开关14组成交流侧，使得安装有光伏逆变器3的pv121可通过储能逆变模块11的交流侧与其交流并联耦合，即可在遇到安装有光伏逆变器3的光伏发电系统2的场景时，即pv121与光伏逆变器3连接时，可通过将光伏逆变器3与s1开关13的输入端连接，实现交流耦合；储能逆变模块11内设置有电压控制电路。
29.电压控制电路包括pcs111、bcu1112、电池簇1113、bcu2114、电池簇2115；bcu1112与电池簇1113、pcs111串联，bcu2114与电池簇2115、pcs111串联，且bcu1112与bcu2114并联，具体为：pcs111有两个接口，两个接口处分别连接有k1、k2，且与k1、k2的一端连接；bcu1112有三个开关s1、s2、s3和一个电阻，其中s1与电阻串联，串联后的s1、电阻与s2并联，电池簇1113串联在s2与s3之间，且电池簇1113正极与s2连接，电池簇1113负极与s3连接，s2远离电池簇1113的一端与k1的另一端连接，s3远离电池簇1113的一端与k2的另一端连接；bcu2114有三个开关s4、s5、s6和一个电阻，其中s4与电阻串联，串联后的s4、电阻与s5并联，电池簇2115串联在s5与s6之间，电池簇2115串联在s5与s6之间，且电池簇2115正极与s5连接，电
池簇2115负极与s6连接，s5远离电池簇2115的一端与k1的另一端连接，s6远离电池簇2115的一端与k2的另一端连接。
30.直流耦合时，pv222通过mppt模块12输出到储能逆变模块11的直流母线，通过电压控制电路控制调节直流母线电压，控制功率流动，既可以给电池包4充电，也可以给负载61供电或者回馈电网51。
31.电网接入单元5包括电网51和s3开关52，s1开关13和s2开关14的输出端与通过s3开关52与电网51连接，使得光伏发电系统2可通过储能系统1将电回馈给电网51。
32.负载接入单元6包括负载61和s4开关62，s1开关13和s2开关14的输出端与通过s4开关62与负载61连接，使得光伏发电系统2可通过储能系统1将电给负载61供电。
33.工作原理：使用时，首先判断现场光伏配置，对于新建场景，选择直流耦合，这样不用单独配置光伏逆变器3，将pv222的输出端直接接入储能系统1的mppt接口，即pv222的输出端与mppt模块12的输入端连接。
34.对于现场已有的光伏逆变器3场景，即pv121与光伏逆变器3时，通过光伏逆变器3输出端接入s1开关13输入端，储能逆变模块11输出端接入s2开关14输入端，这样在交流输出口进行耦合。
35.对于既有pv121，又有pv222和光伏逆变器3的场景，这种场景既可以接入储能系统1的mppt接口，又可以通过s1开关13和s2开关14交流耦合。
36.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。