扩容型储能架构及系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种扩容型储能架构及系统，该扩容型储能架构包括单方向逆变器、多个储能管理模块、与每个储能管理模块一一对应的电池组；每个电池组包括多个单电池组件；每个单电池组件均连接有电池切换电路，每个储能管理模块通过各个电池切换电路与相应的电池组中的各个单电池组件连接，该电池切换电路断开或者导通储能管理模块与单电池组件的连接；每个储能管理模块的输入端连接外部交流电源，每个储能管理模块控制各个单电池组件的充电存储和放电输出的过程；单方向逆变器的输出端连接外部电网，将单电池组件存储的能量输出至外部电网。这样，可通过任意扩展单电池组件来实现储能容量的扩充，增强了扩容型储能架构的扩展性。

【技术实现步骤摘要】
扩容型储能架构及系统
本技术涉及电力存储
，尤其是涉及一种扩容型储能架构及系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，对电力的依赖程度越来越大，电网负荷迅速增长，峰谷差不断加大，而电网的发电厂调峰能力受到限制且调峰成本较高，同时电厂的建设规模必须满足负荷高峰时的用电需求，这使得投资效率较低。另一方面，由于电厂的建设受到限制，本地容量不足，越来越倚重外来电力，导致供电安全稳定问题日益突出。为满足日益增长的用电需求，减少发电厂的建设规模，提高能源利用效率，储能系统应运而生，并受到人们的广泛关注。目前，现有的储能系统由储能电池组、电池管理系统(BatteryManagementSystem，简称BMS)、储能变流器(PowerControlSystem，简称PCS)组成，其中多个蓄电池组直接串并联组合，形成具有一定容量的储能单元，然后通过BMS对各个储能电池组进行集中式的管理，控制PCS对各个蓄电池组进行充放电管理。这种集中式的蓄电池储能系统需要考虑电池组或者各个电池之间的均压问题，储能容量受限，系统扩展性能差。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种扩容型储能架构及系统，以解决现有的储能系统存在的需要考虑电池组或者各个电池之间的均压问题，储能容量受限，系统扩展性能差的问题。第一方面，本技术实施例提供了一种扩容型储能架构，包括单方向逆变器、多个储能管理模块、与每个所述储能管理模块一一对应的电池组；其中，每个所述电池组包括多个单电池组件；每个所述单电池组件均连接有电池切换电路，每个储能管理模块通过各个所述电池切换电路与相应的所述电池组中的各个单电池组件连接，所述电池切换电路用于断开或者导通所述储能管理模块与单电池组件的连接；每个所述储能管理模块的输入端用于连接外部交流电源，每个所述储能管理模块的输出端用于连接所述单方向逆变器的输入端；所述储能管理模块用于将外部交流电源提供的输入交流电变换为低压直流电存储至各个所述单电池组件，还用于将各个所述单电池组件输出的低压直流电进行升压变换得到高压直流电，将所述高压直流电输出至所述单方向逆变器的输入端；所述单方向逆变器的输出端用于连接外部电网，所述单方向逆变器用于将所述高压直流电转变为输出交流电，将所述输出交流电输出至外部电网。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述储能管理模块包括控制单元、与所述控制单元连接的AC/DC电路、充电DC/DC电路及输出DC/DC电路；所述控制单元用于接收远程监控器的控制指令，以控制所述AC/DC电路、所述充电DC/DC电路及所述输出DC/DC电路的导通和截止；所述AC/DC电路的输入端用于连接所述外部交流电源，所述AC/DC电路的输出端连接所述充电DC/DC电路的输入端；所述AC/DC电路用于将外部交流电源提供的所述输入交流电变换为第一直流电，将所述第一直流电传输至所述充电DC/DC电路的输入端；所述充电DC/DC电路的输出端通过各个所述电池切换电路连接各个所述单电池组件，用于将所述第一直流电降压变换为低压直流电，将所述低压直流电传输至各个所述单电池组件；各个所述单电池组件通过所述电池切换电路与所述输出DC/DC电路的输入端连接，用于存储所述低压直流电，将所述低压直流电传输至所述输出DC/DC电路的输入端；所述输出DC/DC电路的输出端与所述单方向逆变器的输入端连接，用于将所述低压直流电变换为所述高压直流电，将所述高压直流电发送至所述单方向逆变器的输入端。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，每个所述电池切换电路均包括直流继电器，每个所述直流继电器的控制端与相应的控制单元连接。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述单电池组件包括储能蓄电池、电池槽，所述储能蓄电池设置于所述电池槽内。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括与所述储能管理模块一一对应的多个熔断器，所述熔断器的第一端连接相应的储能管理模块，所述熔断器的第二端连接相应的各个所述电池切换电路。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，任意一个所述储能管理模块及其相应的电池组、电池切换电路封装于一个盒体中。结合第一方面的第五种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述盒体上设置有第一插拔式接头，所述第一插拔式接头包括第一输入接口和第一输出接口，所述储能管理模块的输入端通过所述第一输入接口与外部交流电源连接，所述储能管理模块的输出端通过所述第一输出接口与所述单方向逆变器的输入端连接。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述扩容型储能架构封装于一个壳体中；所述壳体上设置有第二插拔式接头，所述第二插拔式接头包括第二输入接口和第二输出接口，各个所述储能管理模块的输入端通过所述第二输入接口与外部交流电源连接，所述单方向逆变器的输出端通过所述第二输出接口与外部电网连接。第二方面，本技术实施例还提供一种扩容型储能系统，包括多个如上述第一方面所述的扩容型储能架构，各个所述扩容型储能架构并联连接。本技术实施例带来了以下有益效果：本技术提供的实施例中，扩容型储能架构包括单方向逆变器、多个储能管理模块、与每个所述储能管理模块一一对应的电池组；其中，每个电池组包括多个单电池组件；每个单电池组件均连接有电池切换电路，每个储能管理模块通过各个电池切换电路与相应的电池组中的各个单电池组件连接，该电池切换电路用于断开或者导通储能管理模块与单电池组件的连接；每个储能管理模块的输入端用于连接外部交流电源，每个储能管理模块的输出端用于连接单方向逆变器的输入端；该储能管理模块用于将外部交流电源提供的输入交流电变换为低压直流电存储至各个单电池组件，还用于将各个单电池组件输出的低压直流电进行升压变换得到高压直流电，将高压直流电输出至单向逆变器的输入端；单方向逆变器的输出端用于连接外部电网，该单方向逆变器用于将高压直流电转变为输出交流电，将输出交流电输出至外部电网。在本实施例中，单电池组件与其连接的电池切换电路组成一个储能支路；通过该电池切换电路，每个储能管理模块可以实现对其相应的电池组中的各个单电池组件进行分别控制，使得各个单电池组件相互独立，因此，在本实施例中可通过任意扩展储能支路来实现储能容量的扩充，增强了扩容型储能架构的扩展性。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扩容型储能架构，其特征在于，包括单方向逆变器、多个储能管理模块、与每个所述储能管理模块一一对应的电池组；其中，每个所述电池组包括多个单电池组件；每个所述单电池组件均连接有电池切换电路，每个储能管理模块通过各个所述电池切换电路与相应的所述电池组中的各个单电池组件连接，所述电池切换电路用于断开或者导通所述储能管理模块与单电池组件的连接；每个所述储能管理模块的输入端用于连接外部交流电源，每个所述储能管理模块的输出端用于连接所述单方向逆变器的输入端；所述储能管理模块用于将外部交流电源提供的输入交流电变换为低压直流电存储至各个所述单电池组件，还用于将各个所述单电池组件输出的低压直流电进行升压变换得到高压直流电，将所述高压直流电输出至所述单方向逆变器的输入端；所述单方向逆变器的输出端用于连接外部电网，所述单方向逆变器用于将所述高压直流电转变为输出交流电，将所述输出交流电输出至外部电网。

【技术特征摘要】
1.一种扩容型储能架构，其特征在于，包括单方向逆变器、多个储能管理模块、与每个所述储能管理模块一一对应的电池组；其中，每个所述电池组包括多个单电池组件；每个所述单电池组件均连接有电池切换电路，每个储能管理模块通过各个所述电池切换电路与相应的所述电池组中的各个单电池组件连接，所述电池切换电路用于断开或者导通所述储能管理模块与单电池组件的连接；每个所述储能管理模块的输入端用于连接外部交流电源，每个所述储能管理模块的输出端用于连接所述单方向逆变器的输入端；所述储能管理模块用于将外部交流电源提供的输入交流电变换为低压直流电存储至各个所述单电池组件，还用于将各个所述单电池组件输出的低压直流电进行升压变换得到高压直流电，将所述高压直流电输出至所述单方向逆变器的输入端；所述单方向逆变器的输出端用于连接外部电网，所述单方向逆变器用于将所述高压直流电转变为输出交流电，将所述输出交流电输出至外部电网。2.根据权利要求1所述的扩容型储能架构，其特征在于，所述储能管理模块包括控制单元、与所述控制单元连接的AC/DC电路、充电DC/DC电路及输出DC/DC电路；所述控制单元用于接收远程监控器的控制指令，以控制所述AC/DC电路、所述充电DC/DC电路及所述输出DC/DC电路的导通和截止；所述AC/DC电路的输入端用于连接所述外部交流电源，所述AC/DC电路的输出端连接所述充电DC/DC电路的输入端；所述AC/DC电路用于将外部交流电源提供的所述输入交流电变换为第一直流电，将所述第一直流电传输至所述充电DC/DC电路的输入端；所述充电DC/DC电路的输出端通过各个所述电池切换电路连接各个所述单电池组件，用于将所述第一直流电降压变换为低压直流电，将所述低压直流电传输至各个所述单电池组件；各个所述单电池组件通过所述电池切换电路与所述输出DC/...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷旭东，刘冠廷，
申请(专利权)人：深圳市泰昂能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44