基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统及方法，包括电网单元，所述电网单元安装在电储能集装箱内，所述电网单元连接有储能变流器单元，所述储能变流器单元通过汇流单元连接有若干电池组，所述储能变流器单元通过汇流单元连接有DCDC模块，所述DCDC模块包括若干光伏组件，所述电网单元和储能变流器单元均连接至辅助配电设备单元。本发明专利技术通过微型的DCDC模块解决了储能集装箱内空间储存的问题，通过户外挂式的光伏组件，解决了离网工作时或储能变流器关闭时无法持续为电池组持续充电和为辅助配电设备单元供电的问题，通过电网单元和DCDC模块实现直流‑直流转换，提高工作效率，稳定储能输出，使电池组的电能质量更高。

DCDC-based Photovoltaic Direct-Hanging Self-powered Container Energy Storage System and Method

【技术实现步骤摘要】
基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统及方法
本专利技术属于电储能集装箱设备
，具体涉及一种基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统及方法。
技术介绍
能源与环境是当今全球最为关注的话题，储能技术在平滑新能源输出、调峰调频、削峰填谷等领域都有不俗的表现，储能技术的发展具有重大的现实意义，为了保证储能系统的安全运行，提高集成及安装效率，降低系统成本，常用技术通常将储能系统集成在一套标准集装箱内部，充电时，电网电源经过PCS转换后向电池簇充电；放电时，电池簇经过汇流通过PCS转换后向电网放电，而辅助回路不管在充电还是放电阶段都在运行，其功耗已经达到整个系统的5%以上。为了解决上述功耗问题，现有技术通过在集装箱系统交流母线外挂一套光伏设备来降低储能集装箱自耗电问题，光伏组件通过逆变器和接入设备接入交流侧为集装箱进行供电，此种设计的缺陷也十分明显：增加设备较多，浪费集装箱内部空间：增加了逆变器和接入设备，工程接线复杂，使本来就紧凑的集装箱内部空间变得更加不充足；存在多级交直流转换，效率低；接口在交流侧，与储能系统缺乏联动，光伏利用率低，光伏系统与储能系统为两个独立的系统，由于储能系统不允许反馈电网，在储能系统停机时，光伏用电立即停止，造成了能源浪费；供电不稳定：由于光伏系统与储能系统相互独立，由于光伏系统本身存在很大的波动，提供电能的质量较低，不稳定。本专利技术针对现有的集装箱储能系统自耗电方案进行了优化，使用更简单的系统，为储能集装箱提供了转换效率更高、更稳定、利用率更高的自供电源。
技术实现思路
本专利技术通过微型的DCDC模块解决了储能集装箱内空间储存的问题，通过户外挂式的光伏组件，解决了离网工作时或储能变流器关闭时无法持续为电池组持续充电和为辅助配电设备单元供电的问题，为此提供了一种基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统及方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统，包括电网单元，所述电网单元安装在电储能集装箱内，所述电网单元连接有储能变流器单元，所述储能变流器单元通过汇流单元连接有若干电池组，所述储能变流器单元通过汇流单元连接有DCDC模块，所述DCDC模块包括若干光伏组件，所述电网单元和储能变流器单元均连接至辅助配电设备单元。进一步的，所述DCDC模块和若干光伏组件户外挂式安装在电储能集装箱外侧。进一步的，所述辅助配电设备单元包括二次设备、空调设备、消防设备、照明设备和应急照明设备，所述二次设备、空调设备、消防设备、照明设备和应急照明设备均安装在电储能集装箱内，所述二次设备、空调设备、消防设备、照明设备和应急照明设备均通过电网单元和储能变流器单元供电。一种基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统的使用方法，包括以下方法：1）所述储能变流器单元在电网单元通电的情况下并网工作，所述电网单元进行放电，若干所述电池组通过储能变流器单元变换后充电，所述辅助配电设备单元通过电网单元供电；所述光伏组件通过DCDC模块转换接入储能变换器单元，通过储能变换器单元变换后向电池组充电，充电完成后转而向辅助配电设备单元供电；2）所述储能变流器单元在电网单元断电的情况下离网工作，所述光伏系统通过DCDC模块转换接入储能变换器单元，通过储能变换器单元变换后作为补充电源向电池组充电，同时，所述光伏组件通过储能变换器单元变换后向辅助配电设备单元供电，延长离网使用时间；3）所述储能变流器单元停止工作时，所述光伏组件仍通过DCDC模块转换可以向电池组进行充电，当电池组充满时光伏组件通过DCDC模块接受电池组反馈信息，防止过充。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术通过小功率的DCDC模块，可以进行户外挂式安装，与光伏组件安装在一起，在空间上对储能集装箱内部没有影响；在接线上直接和储能变流器单元连接，接线简单，可以满足对现有储能集装箱进行节能改造；（2）在DCDC模块和储能变流器单元的连接上通过直流-直流转换，提高效率；（3）本专利技术DCDC模块通过与储能变流器单元的直接接入，可以与储能变流器单元进行联动，在储能变流器单元停止时，光伏组件通过DCDC模块的变换可以持续向电池组充电，提高光伏组件用能效率；在直流侧接入也可以在一定程度上对电池组进行补充，防止长期停电造成电池组亏电情况产生；当储能电池充满时接受电池反馈信息，防止过充。（4）由于储能变流器单元本身具有平滑输出特点，直流侧接入让光伏组件波动更小，提供给电池组的电能质量更高，电源更加稳定。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为本专利技术实施例并网工作的结构图；图2为本专利技术实施例离网工作的结构图；本专利技术实施例最主要的元件符号如下：电网单元-1、储能变流器单元-2、汇流单元-3、电池组-301、DCDC模块-4、光伏组件-401、辅助配电设备单元-5、二次设备-501、空调设备-502、消防设备-503、照明设备-504、应急照明设备-505。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术实施例如下：如图1和图2所示，一种基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统，包括电网单元1，所述电网单元1安装在电储能集装箱内，其特征在于：所述电网单元1连接有储能变流器单元2，所述储能变流器单元2通过汇流单元连接有若干电池组301，所述储能变流器单元2通过汇流单元3连接有DCDC模块4，所述DCDC模块4包括若干光伏组件401，所述电网单元1和储能变流器单元2均连接至辅助配电设备单元5；所述DCDC模块4和若干光伏组件401户外挂式安装在电储能集装箱外侧。所述辅助配电设备单元5包括二次设备501、空调设备502、消防设备503、照明设备504和应急照明设备505，所述二次设备501、空调设备502、消防设备503、照明设备504和应急照明设备505均安装在电储能集装箱内，所述二次设备501、空调设备502、消防设备503、照明设备504和应急照明设备505均通过电网单元1和储能变流器单元2供电。本专利技术结构上通过小功率的DCDC模块4，可以进行户外挂式安装，与光伏组件401安装在一起，在空间上对储能集装箱内部没有影响；在接线上直接和储能变流器单元2连接，接线简单，可以满足对现有储能集装箱进行节能改造。以上述实施例产生的一种基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统的使用方法，其特征包括以下方法：1）所述储能变流器单元2在电网单元1通电的情况下并网工作，所述电网单元1进行放电，若干所述电池组301通过储能变流器单元2变换后充电，所述辅助配电设备单元5通过电网单元1供电；所述光伏组件401通过DCDC模块4转换接入储能变换器单元，通过储能变换器单元变换后向电池组301充电，充电完成后转而向辅助配电设备单元5供电；2）所述储能变流器单元2在电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统，包括电网单元（1），所述电网单元（1）安装在电储能集装箱内，其特征在于：所述电网单元（1）连接有储能变流器单元（2），所述储能变流器单元（2）通过汇流单元连接有若干电池组（301），所述储能变流器单元（2）通过汇流单元（3）连接有DCDC模块（4），所述DCDC模块（4）包括若干光伏组件（401），所述电网单元（1）和储能变流器单元（2）均连接至辅助配电设备单元（5）。

【技术特征摘要】
1.一种基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统，包括电网单元（1），所述电网单元（1）安装在电储能集装箱内，其特征在于：所述电网单元（1）连接有储能变流器单元（2），所述储能变流器单元（2）通过汇流单元连接有若干电池组（301），所述储能变流器单元（2）通过汇流单元（3）连接有DCDC模块（4），所述DCDC模块（4）包括若干光伏组件（401），所述电网单元（1）和储能变流器单元（2）均连接至辅助配电设备单元（5）。2.根据权利要求1所述的基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统，其特征在于：所述DCDC模块（4）和若干光伏组件（401）户外挂式安装在电储能集装箱外侧。3.根据权利要求2所述的基于DCDC的光伏直挂自供电集装箱储能系统，其特征在于：所述辅助配电设备单元（5）包括二次设备（501）、空调设备（502）、消防设备（503）、照明设备（504）和应急照明设备（505），所述二次设备（501）、空调设备（502）、消防设备（503）、照明设备（504）和应急照明设备（505）均安装在电储能集装箱内，所述二次设备（501）、空调设备（502）、消防设备（503）、照明设备（504）和应急照明设备（...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢庆，姚玉峰，
申请(专利权)人：江苏天合储能有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32