一种储能装置及储能系统的制作方法

本申请涉及电子电力领域，特别涉及一种储能装置及储能系统。

背景技术：

1、随着新能源发电系统的使用范围越来越广泛，新能源发电系统的稳定性受到重视。以光伏系统为例，参阅图1所示，图1为一种光伏系统的结构示意图，光伏组件通过功率变换器将产生的电能提供给用电设备或电网，储能装置能在光伏组件产生的电能超出用电设备或电网的用电需求时，通过功率变换器将多余的电能存储在储能装置中的储能单元(图1中未示出)中，并在光伏组件产生的电能小于用电设备或电网的用电需求时，通过功率变换器将储能单元中存储的多余的电能提供给用电设备或电网，从而提高光伏系统的供电稳定性。

2、在实际应用中，用于控制功率变换器的控制单元通常由电网进行供电，当为控制单元供电的电网因故障或者定期检修等原因导致断电时候，导致功率变换器停止工作，此时光伏组件以及储能装置会断开与电网的连接。此时需要恢复光伏组件以及储能装置与用电设备或电网的连接，常见的恢复方式为：在储能装置中配置一个辅助电源，若用电设备或电网断电，则由辅助电源为控制功率变换器与储能装置连接的控制单元进行供电，控制单元上电后恢复功率变换器的工作，才可以实现光伏组件以及储能装置与电网的连接，从而为用电设备或电网恢复供电，上述恢复方式存在着恢复启动不稳定或辅助电源工作效率较低等问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种储能装置及储能系统，既起到了稳定可靠的恢复启动作用，还提高了辅助电源的工作效率。

2、第一方面，本申请提供一种储能装置，储能装置包括储能单元、第一辅助电源、第二辅助电源以及控制单元，储能单元与第一辅助电源连接，第二辅助电源与第一辅助电源连接，第一辅助电源与控制单元连接，第一辅助电源用于为控制单元供电，第二辅助电源与直流输入源连接，直流输入源用于给第二辅助电源供电，其中：若储能单元的电压大于阈值电压，储能单元为第一辅助电源供电；或者若储能单元的电压不大于阈值电压，第二辅助电源为第一辅助电源供电。

3、利用本申请提供的储能装置，使用第一辅助电源以及第二辅助电源的双供电方案，第一辅助电源用于为控制单元提供电能，第二辅助电源用于为第一辅助电源提供电能，以保证控制单元可以正常工作，从而使储能单元可以通过功率变换器进行充电或放电，或使发电系统通过功率变换器对用电设备或电网进行供电。由于第二辅助电源由外部直流输入源持续供电，直流输入源通常会通过功率变换器的交流侧向电网或负载供电，也可以通过功率变换器的直流侧向储能单元供电，这里可以通过在功率变换器的直流侧引出一路直流电来为第二辅助电源供电，当然，也可以通过其它方式引入新能源发电系统中的直流源(如太阳能光伏板输出的高压直流电)或者其它系统的直流输入来做为第二辅助电源的供电来源。储能单元与第一辅助电源连接、直流输入源与第二辅助电源连接，且第一辅助电源和第二辅助电源连接，在储能单元的电压低于欠压点时，第一辅助电源可以由第二辅助电源进行供电，进而由第一辅助电源给控制单元供电，保证了控制单元在任何情况下都有条件使功率变换器进行工作，进而能为用电设备或电网恢复供电。并且在储能单元的电量满足一定条件时，可以转为由储能单元给第一辅助电源供电，此时可以不再使用第二辅助电源的供电，也就不需要外部直流输入源的持续供电，外部直流输入源的电能转换效率通常较低，减少对外部直流输入源的依赖，可以减少电量的损耗，从而以更经济的形式保证了储能装置的工作稳定。

4、作为一种可能的实施方式，控制单元包括第一控制器和第二控制器，第一辅助电源为第一控制器及第二控制器供电。第一控制器可用于控制第一辅助电源、第二辅助电源以及储能单元之间的连接关系，而第二控制器则可以控制第二辅助电源的运行状态。由于第二辅助电源在工作时是将直流输入源提供的电能经过功率变换后提供给第一辅助电源的，且通常直流输入源的电压较高，因此，第二辅助电源在储能单元的电压大于阈值电压的情况下，第二控制器可以让其处于休眠状态，以减少能耗，在储能单元的电压不大于阈值电压的情况下，第二辅助电源才启动工作，缩短了第二辅助电源的工作时间，提高了电能转换效率。

5、作为一种可能的实施方式，储能装置包括继电器，继电器包括第一连接端、第二连接端及第三连接端，第一连接端与第二连接端或与第三连接端连接，第一辅助电源连接第一连接端，第二辅助电源连接第二连接端，储能单元连接第三连接端。若储能单元的电压大于阈值电压，第一连接端与第三连接端导通，第一连接端与第二连接端断开，以使储能单元为第一辅助电源供电，当储能单元的电压不大于阈值电压，第一连接端与第二连接端导通，第一连接端与第三连接端断开，以使第二辅助电源为第一辅助电源供电。

6、作为一种可能的实施方式，储能装置包括启动电路；启动电路用于控制储能单元与第一辅助电源建立电连接。该启动电路可直接或者间接连接储能单元与第一辅助电源之间，以控制储能单元与第一辅助电源建立电连接，进而使第一辅助电源正常工作。

7、作为一种可能的实施方式，启动电路包括启动按钮，在储能装置连接的用电设备或者电网断电时，用户可以按压启动按钮来恢复储能装置与用电设备或电网的连接。其中，启动按钮可检测到按压指令，并生成启动指令，控制储能单元与第一辅助电源建立电连接。作为另一种可能的实施方式，在储能装置连接的用电设备或者电网断电时，用户可以导通启动开关来恢复储能装置与用电设备或电网的连接。启动电路包括启动开关，启动开关在导通时，可生成启动指令，控制储能单元与第一辅助电源建立电连接。

8、作为一种可能的实施方式，若储能单元的电压不大于阈值电压，控制单元控制直流输入源通过变流器向储能单元充电。第一辅助电源可以由储能单元进行供电，而第二辅助电源则可以由外部的直流输入源连接，同时直流输入源还可以作为给储能单元充电的直流输入。

9、作为一种可能的实施方式，储能装置包括电压检测电路，电压检测电路用于检测储能单元的电压。电压检测电路可以为电池管理单元用于检测储能单元中电池的soc，并且soc也可以对应不同的储能单元中电池的电压，根据检测的soc值，也可以判断出电池当前的电压。

10、作为一种可能的实施方式，若储能单元的电压大于阈值电压，第二辅助电源停止工作。为了提升第一辅助电源与第二辅助电源的整体转换效率，储能单元在充电后若大于目标阈值电压，则可以使第二辅助电源停止运行，从而继续由储能单元为第一辅助电源供电，从而提升电能转换效率。

11、第二方面，本申请提供一种储能系统，该系统包括前述任一种实施方式中的储能装置以及一个功率变换器，该储能装置可以通过功率变换器向外部输出放电功率，或者，可以通过功率变换器接收外部输入的充电功率。

技术特征：

1.一种储能装置，其特征在于，所述储能装置包括储能单元、第一辅助电源、第二辅助电源以及控制单元，所述储能单元与所述第一辅助电源连接，所述第二辅助电源与所述第一辅助电源连接，所述第一辅助电源与所述控制单元连接，所述第一辅助电源用于为所述控制单元供电，所述第二辅助电源与直流输入源连接，所述直流输入源用于给所述第二辅助电源供电，其中：

2.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述储能装置包括继电器，所述继电器包括第一连接端、第二连接端及第三连接端，所述第一连接端与所述第二连接端或与所述第三连接端连接，所述第一辅助电源连接所述第一连接端，所述第二辅助电源连接所述第二连接端，所述储能单元连接所述第三连接端；

3.根据权利要求1或2所述的储能装置，其特征在于，所述储能装置包括启动电路；所述启动电路用于控制所述储能单元与所述第一辅助电源建立电连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的储能装置，其特征在于，所述储能装置包括电压检测电路，所述电压检测电路用于检测所述储能单元的电压。

5.根据权利要求1-4任一所述的储能装置，其特征在于，若所述储能单元的电压大于所述阈值电压，所述第二辅助电源停止工作。

6.一种储能系统，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述储能装置以及一个功率变换器，所述储能装置，用于通过所述功率变换器向外部输出放电功率，或者，用于通过所述功率变换器接收外部输入的充电功率。

技术总结
本申请提供一种储能装置及储能系统，储能装置包括储能单元、第一辅助电源、第二辅助电源以及控制单元，第一辅助电源用于为控制单元供电，直流输入源用于给第二辅助电源供电，若储能单元的电压大于阈值电压，储能单元为第一辅助电源供电；或者若储能单元的电压不大于阈值电压，第二辅助电源为第一辅助电源供电。利用本申请提供的储能装置，第一辅助电源可以根据储能单元的电压，选择由第二辅助电源进行供电或储能单元进行供电，既起到了稳定可靠的恢复启动作用，还提高了辅助电源的工作效率。

技术研发人员：张占景,杨欣然
受保护的技术使用者：华为数字能源技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15