储能系统及其配电系统的制作方法_3

文档序号:8716491阅读:来源:国知局
第二电源转换开关42的公共端相连,当交流市电有电时,第三电源转换开关44优先切换至交流市电,以及当交流市电掉电时,第三电源转换开关44切换至第二电源转换开关42的公共端。第三UPS电源U3的一端与第三电源转换开关44的公共端相连,第三UPS电源U3的另一端与能量转换系统的控制系统4相连以进行能量转换系统内部二次供电。需要说明的是,在本实用新型的一个实施例中,可以通过检测第三电源转换开关44的第一端的交流市电是否掉电来控制第三电源转换开关44的切换,并当交流市电有电时,控制第三电源转换开关44优先切换至交流市电,以及当交流市电掉电时,控制第三电源转换开关44切换至第二电源转换开关42的公共端。进一步,当交流市电有电时,若第三UPS电源U3失效,则第三UPS电源U3旁路供电。进一步地,在本实用新型的一个实施例中,如图7所示,当交流市电掉电时,第三UPS电源U3为能量转换系统的控制系统4进行配电。
[0040]具体地,在本实用新型的一个实施例中,如图3至图7所示,每个电池包10可以包括252节电池。另外,可以将汇流装置30设置在汇流柜中,将一个电池包10、一个电池管理系统配电装置20和相应电池管理系统配电装置的控制系统3设置在一个电池簇中,如图3至图7所示,配电系统I可以包括5个电池簇,例如电池簇I至电池簇5,每个电池簇内设置风扇001ZV,风扇001ZV与能量转换系统的输出端相连。需要说明的是,电池包的BMS、电池管理系统配电装置的控制系统3、能量转换系统的控制系统4未在图3至图7中示出。
[0041]进一步地,在本实用新型的一个具体实施例中,当交流市电有电时,汇流装置30优先根据交流市电对多个电池管理系统配电装置20进行配电,并将交流市电转换为第二直流电以为每个电池管理系统配电装置的控制系统3进行配电,能量转换系统优先根据交流市电为能量转换系统的控制系统4进行配电,此时,配电系统I中电流流向如图4中箭头所示。进一步地,在本实用新型的另一个具体实施例中,当交流市电掉电时,第一不间断电源Ul为相应电池管理系统配电装置的控制系统3进行配电,第二 UPS电源U2为相应电池包的BMS进行配电,第三UPS电源U3为能量转换系统的控制系统4进行配电,此时,配电系统I中电流流向如图7中箭头所示。此时,配电系统I等待用户输入启动指令信号,若Imin后配电系统I仍未接收到用户输入的启动指令信号,则配电系统I使得第一控制开关33闭合,交流接触器43断开,能量转换系统启动以进行内部离网运行,将第一直流电转换为第一交流,并输出第一交流电至汇流装置30,汇流装置30根据第一交流电对多个电池管理系统配电装置20进行配电,并将第一交流电转换为第二直流电以为每个电池管理系统配电装置的控制系统3进行配电,能量转换系统根据第一交流电为能量转换系统的控制系统4进打配电,实现储能系统自供电运彳丁即黑启动,此时,配电系统I中电流流向如图5中fif头所示。需要说明的是,若在配电系统I等待用户输入启动指令信号的过程中,第一不间断电源U1、第二 UPS电源U2失效,则配电系统I等待能量转换系统启动后即可正常进行内部离网运行。
[0042]进一步地,在本实用新型的再一个具体实施例中,多个能量转换系统并联连接在交流母线上,若在配电系统I等待用户输入启动指令信号之前或过程中,第三UPS电源U3失效,能量转换系统启动失败,则配电系统I等待启动指令信号,在配电系统I接收到启动指令信号后,配电系统I中的第一控制开关33断开,交流接触器43断开,能量转换系统从交流母线获取第二交流电来启动,并输出第二交流电至汇流装置30,汇流装置30根据第二交流电对多个电池管理系统配电装置20进行配电,并将第二交流电转换为第二直流电以为每个电池管理系统配电装置的控制系统3进行配电,能量转换系统根据第二交流电为能量转换系统的控制系统4进行配电,此时,配电系统I中电流流向如图6中箭头所示。
[0043]需要进一步说明的是,上述UPS电源失效是指UPS电源起不到不间断电源的功能,而其旁路仍可以正常工作的情况。另外,上述图3至图7中,配电系统I的主回路拓扑如图8所示,配电系统I的二次拓扑如图9所示。
[0044]本实用新型实施例提出的储能系统的配电系统,通过每个电池管理系统配电装置为相应电池包的BMS进行配电,并当交流市电掉电时,通过能量转换系统启动以将第一直流电转换为第一交流电,以及当能量转换系统启动失败时,能量转换系统从交流母线获取第二交流电,以及通过汇流装置在能量转换系统启动时,将多个电池包输出的直流电进行直流并联汇流为第一直流电,以及根据交流市电、第一交流电或第二交流电对多个电池管理系统配电装置进行配电,并将交流市电、第一交流电或第二交流电转换为第二直流电以为每个电池管理系统配电装置的控制系统进行配电。该储能系统的配电系统能够实现多路电源之间自动无缝切换以保持储能系统设备的持续二次供电,并能够在交流市电掉电时实现储能系统黑启动,从而大大提高了储能系统运行的可靠性。
[0045]本实用新型一方面实施例还提出了一种储能系统,如图10所示,该储能系统包括:多个上述的储能系统的配电系统1、多个电池模块2、多个电池管理系统配电装置的控制系统3以及多个能量转换系统的控制系统4。其中,每个电池模块2包括多个电池包10和多个电池包的BMS,每个电池包10与一个电池包的BMS相连。多个储能系统的配电系统I并联连接在交流母线上,每个储能系统的配电系统I与一个电池模块2相连。每个电池管理系统配电装置的控制系统3与每个储能系统的配电系统I中的一个电池管理系统配电装置20相连,电池管理系统配电装置的控制系统3用于控制电池管理系统配电装置20进行配电。每个能量转换系统的控制系统4与每个储能系统的配电系统I中的一个能量转换系统相连,能量转换系统的控制系统4用于控制能量转换系统进行工作。
[0046]需要说明的是,将多个储能系统的配电系统I并联连接在交流母线上后,多个储能系统的配电系统I之间的电能可以互为冗余和备用,从而可以大大提高储能系统二次供电的可靠性。
[0047]本实用新型实施例提出的储能系统,通过多个储能系统的配电系统保持储能系统设备的二次供电,并在交流市电掉电时实现储能系统黑启动,运行可靠性大大提高。
[0048]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0049]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(R0M),可擦除可编辑只读存储器(EPR0M或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(⑶ROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
[0050]应当理解,本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0051]本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0052]此外,在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0053]上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
[0054]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的
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