一种基于电池梯次利用的分布式微电网系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电池梯次利用的分布式微电网系统，包括外部供电交流总线、若干个用户光伏发电用电单元和能量输入输出监控单元；每个所述用户光伏发电用电单元包括太阳能电池板组件、直流电分配管理器、微电网蓄能电池以及光伏发电逆变器；所述光伏发电逆变器连接有交流用电设备，所述微电网蓄能电池包括梯次利用动力蓄电池组和BMS控制器，所述梯次利用动力蓄电池组为电动车用动力锂电池单体构成，且所述电动车用动力锂电池单体的电池容量为额定容量的40%以下。本发明专利技术能够提高太阳能光伏发电的稳定输出，便于同公共电力系统或相邻其它交流总线微电网并网，且提高光伏发电和并网供电的电能质量。

A distributed battery echelon use based on micro grid system

The invention discloses a distributed battery echelon use based on micro grid system, including external power supply AC bus, a plurality of users of photovoltaic power generation electricity unit and monitoring unit of energy input and output; each of the users of photovoltaic power generation electricity unit comprises a solar panel assembly, DC power distribution management, micro grid energy storage battery and the photovoltaic inverter; the photovoltaic inverter is connected with the AC electric equipment, the micro grid energy storage battery including echelon use power battery and BMS controller, the echelon use power battery for electric vehicles with power lithium battery monomers, and the electric vehicle power lithium battery monomer battery capacity for the rated capacity of less than 40%. The invention can improve the stable output of the solar photovoltaic power generation, and is convenient to be connected with the public power system or other adjacent AC bus micro grid and improve the power quality of the photovoltaic power generation and the grid connected power supply.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种动力锂电池梯次利用和光伏微电网系统
，特别是一种基于电池梯次利用的分布式微电网系统。
技术介绍
我国对于微电网的定义为：微电网是以分布式电源为主，利用储能和控制装置进行实时调节，实现网络内部电力电量平衡的供电网络，可并网运行也可离网独立运行。微电网利用一次能源，使用微型电源，通常配有储能装置，使用电力电子装置进行能量调节，是一种根据用户需求提供电能的小型系统。微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换，并提供必要的控制；微电网相对于主电网表现为单一的受控单元，并可同时满足用户对供电可靠和安全方面的需求。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分清洁、绝对安全、相对广泛、资源充足、经济实用、长寿命和免维护性等一系列突出优点。太阳能的存储主要通过一定的技术将新能源转化为化学能、势能、动能、电磁能等形态，使转化后的能量具有空间上可转移或时间上可转移或质量可控制的特点，可以在适当的时间、地点以适合的方式释放出来；其中最为常见的储能方式为电池储能，但是电池储能成本较高。按照国家标准规定，动力电池的容量下降到额定容量的80%就意味着其寿命的终结，如果直接将电池淘汰将造成资源的严重浪费；因此当动力电池不宜在现有车辆上继续使用时，可对其进行梯次利用将其回收再利用于电池储能系统中，进行电力系统中的削峰填谷，从而提高太阳能等可再生能源的稳定输出，并提高光伏发电的电能质量，不仅可以节约资源还可以降低成本，能取一定的经济效益。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于电池梯次利用的分布式微电网系统，将动力锂电池梯次利用技术和光伏微电网系统技术相结合，提高太阳能光伏发电的稳定输出，并提高光伏发电的电能质量，同时降低电池储能的应用成本。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于电池梯次利用的分布式微电网系统，包括一用于提供外部供电的外部供电交流总线、若干个用户光伏发电用电单元，每个所述用户光伏发电用电单元和所述外部供电交流总线之间设置有能量输入输出监控单元；每个所述用户光伏发电用电单元包括用于接受太阳光照射进行光伏发电的太阳能电池板组件、用于将所述太阳能电池板组件输出的直流电进行分配管理的直流电分配管理器、用于将所述太阳能电池板组件输出的直流电转化为化学能进行储存的微电网蓄能电池、以及用于将所述太阳能电池板组件输出的直流电转换为交流电的光伏发电逆变器；所述光伏发电逆变器连接有交流用电设备，所述微电网蓄能电池包括梯次利用动力蓄电池组和BMS控制器，所述梯次利用动力蓄电池组为电动车用动力锂电池单体构成，且所述电动车用动力锂电池单体的电池容量为额定容量的40%以下。作为上述技术方案的进一步改进，每个所述用户光伏发电用电单元还包括用于汇集所述太阳能电池板组件发电量的光伏发电接入盒，所述光伏发电接入盒连接所述太阳能电池板组件，所述光伏发电接入盒、所述微电网蓄能电池和所述光伏发电逆变器均连接所述直流电分配管理器，所述光伏发电接入盒、所述微电网蓄能电池和所述光伏发电逆变器之间相互并联。作为上述技术方案的进一步改进，所述微电网蓄能电池还连接设置有外接整流逆变器，所述外接整流逆变器通过多余电能输出线路和外部电能输入线路连接所述外部供电交流总线，且所述多余电能输出线路和所述外部电能输入线路之间相互并联；所述多余电能输出线路用于将过剩的光伏发电量输出至所述外部供电交流总线，所述外部电能输入线路用于将所述外部供电交流总线的电能输送至所述微电网能量管理装置；所述能量输入输出监控单元包括光伏发电功率表和外部供电功率表，所述光伏发电功率表设置于所述多余电能输出线路上且用于监测输出功率，所述外部供电功率表设置于所述外部电能输入线路上且用于监测输入功率。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的一种基于电池梯次利用的分布式微电网系统，将动力锂电池梯次利用技术和光伏微电网系统技术相结合，能够提高太阳能光伏发电的稳定输出，并提高光伏发电的电能质量，同时还可以降低电池储能的应用成本；另外本专利技术便于同公共电力系统或相邻其它交流总线微电网并网，且并网供电的电能质量较稳定。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术所述的一种基于电池梯次利用的分布式微电网系统的结构示意图；图2是本专利技术所述的用户光伏发电用电单元的结构示意图。具体实施方式参照图1至图2，图1至图2是本专利技术一个具体实施例的结构示意图。如图1至图2所示，一种基于电池梯次利用的分布式微电网系统，包括一用于提供外部供电的外部供电交流总线10、若干个用户光伏发电用电单元30，每个所述用户光伏发电用电单元30和所述外部供电交流总线10之间设置有能量输入输出监控单元20；每个所述用户光伏发电用电单元30包括用于接受太阳光照射进行光伏发电的太阳能电池板组件31、用于将所述太阳能电池板组件31输出的直流电进行分配管理的直流电分配管理器33、用于将所述太阳能电池板组件31输出的直流电转化为化学能进行储存的微电网蓄能电池、以及用于将所述太阳能电池板组件31输出的直流电转换为交流电的光伏发电逆变器37；所述光伏发电逆变器37连接有交流用电设备38，所述微电网蓄能电池包括梯次利用动力蓄电池组34和BMS控制器36，所述梯次利用动力蓄电池组34为电动车用动力锂电池单体构成，且所述电动车用动力锂电池单体的电池容量为额定容量的40%以下。进一步地，每个所述用户光伏发电用电单元30还包括用于汇集所述太阳能电池板组件31发电量的光伏发电接入盒32，所述光伏发电接入盒32连接所述太阳能电池板组件31，所述光伏发电接入盒32、所述微电网蓄能电池和所述光伏发电逆变器37均连接所述直流电分配管理器33，所述光伏发电接入盒32、所述微电网蓄能电池和所述光伏发电逆变器37之间相互并联。进一步改进地，所述微电网蓄能电池还连接设置有外接整流逆变器35，所述外接整流逆变器35通过多余电能输出线路42和外部电能输入线路41连接所述外部供电交流总线10，且所述多余电能输出线路42和所述外部电能输入线路41之间相互并联；所述多余电能输出线路42用于将过剩的光伏发电量输出至所述外部供电交流总线10，所述外部电能输入线路41用于将所述外部供电交流总线10的电能输送至所述微电网能量管理装置；所述能量输入输出监控单元20包括光伏发电功率表22和外部供电功率表21，所述光伏发电功率表22设置于所述多余电能输出线路42上且用于监测输出功率，所述外部供电功率表21设置于所述外部电能输入线路41上且用于监测输入功率。所述太阳能电池板组件31工作时，光伏发电量通过所述光伏发电接入盒32输送至所述直流电分配管理器33，所述直流电分配管理器33优先通过所述光伏发电逆变器37将直流电转换为交流电，并向所述交流用电设备38供电，当所述交流用电设备38的总用电功率大于光伏发电提供的交流电时，所述外部供电线路10进行供电补充，当所述交流用电设备38的总用电功率小于光伏发电提供的交流电时，所述直流电分配管理器33开始对所述梯次利用动力蓄电池组34进行充电，当所述梯次利用动力蓄电池组34充电饱满时，多余的交流电输送至所述外部供电线路10进行剩余电量并网，所述光伏发电功率表22和所述外部供电功率表21可以实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电池梯次利用的分布式微电网系统，其特征在于：包括一用于提供外部供电的外部供电交流总线（10）、若干个用户光伏发电用电单元（30），每个所述用户光伏发电用电单元（30）和所述外部供电交流总线（10）之间设置有能量输入输出监控单元（20）；每个所述用户光伏发电用电单元（30）包括用于接受太阳光照射进行光伏发电的太阳能电池板组件（31）、用于将所述太阳能电池板组件（31）输出的直流电进行分配管理的直流电分配管理器（33）、用于将所述太阳能电池板组件（31）输出的直流电转化为化学能进行储存的微电网蓄能电池、以及用于将所述太阳能电池板组件（31）输出的直流电转换为交流电的光伏发电逆变器（37）；所述光伏发电逆变器（37）连接有交流用电设备（38），所述微电网蓄能电池包括梯次利用动力蓄电池组（34）和BMS控制器（36），所述梯次利用动力蓄电池组（34）为电动车用动力锂电池单体构成，且所述电动车用动力锂电池单体的电池容量为额定容量的40%以下。

【技术特征摘要】
1.一种基于电池梯次利用的分布式微电网系统，其特征在于：包括一用于提供外部供电的外部供电交流总线（10）、若干个用户光伏发电用电单元（30），每个所述用户光伏发电用电单元（30）和所述外部供电交流总线（10）之间设置有能量输入输出监控单元（20）；每个所述用户光伏发电用电单元（30）包括用于接受太阳光照射进行光伏发电的太阳能电池板组件（31）、用于将所述太阳能电池板组件（31）输出的直流电进行分配管理的直流电分配管理器（33）、用于将所述太阳能电池板组件（31）输出的直流电转化为化学能进行储存的微电网蓄能电池、以及用于将所述太阳能电池板组件（31）输出的直流电转换为交流电的光伏发电逆变器（37）；所述光伏发电逆变器（37）连接有交流用电设备（38），所述微电网蓄能电池包括梯次利用动力蓄电池组（34）和BMS控制器（36），所述梯次利用动力蓄电池组（34）为电动车用动力锂电池单体构成，且所述电动车用动力锂电池单体的电池容量为额定容量的40%以下。2.根据权利要求1所述的一种基于电池梯次利用的分布式微电网系统，其特征在于：每个所述用户光伏发电用电单元（30）还包括用于汇集所述太阳能电池板组件（31）发电量的光伏发...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯勇，陶以彬，张春玲，
申请(专利权)人：芜湖格利特新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34