储能供电装置和系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种储能供电装置和系统。该储能供电装置包括：控制单元和至少两个储能供电单元，储能供电单元包括双向直流变换器、第一开关、超级电容、第二开关和整流器，控制单元用于控制第一开关闭合以控制双向直流变换器和超级电容并网，或控制第一开关关断以控制双向直流变换器和超级电容离网，并控制第二开关闭合以控制整流器向超级电容补充电。本实施例的技术方案，对高速电气列车的供电网进行了增容，补偿了电网，提高了供电功率，能够从直流牵引电网侧或交流电网获得电能，实现快速充电，对电能进行存储和回收，提高了电能资源的利用率。

【技术实现步骤摘要】
储能供电装置和系统
本技术实施例涉及电力系统
，尤其涉及一种储能供电装置和系统。
技术介绍
现有的储能供电系统多使用锂电池，用于电网峰谷调节，由于夜晚电网电价低，白天电价高，储能供电系统的主要工作模式为夜晚储存电能，白天输出电能，采用几百、上千度电的集装箱形式出现在社区、工业区内。高速电气列车的储能供电系统中，对于很多车辆同时启动、回收，网压波动大，功率要求高，系统响应速度要求快的复杂工况要求，锂电池由于其内阻大，动态响应慢，寿命短，安全性低等化学特性的原因，无法满足高速电气列车的储能供电需求。
技术实现思路
本技术提供一种储能供电装置和系统，以对高速电气列车的供电网进行增容，补偿电网，提高供电功率，从直流牵引电网侧或交流电网获得电能，实现快速充电，对电能进行存储和回收，提高电能资源的利用率。第一方面，本技术实施例提供了一种储能供电装置，该储能供电装置包括：控制单元和至少两个储能供电单元，所述控制单元与所述储能供电单元电连接；所述储能供电单元包括双向直流变换器、第一开关、超级电容、第二开关和整流器，所述双向直流变换器的第一端接入直流牵引电网，所述双向直流变换器的第二端与所述第一开关和所述超级电容依次电连接，所述整流器的第一端通过所述第二开关和交流电网电连接，所述整流器的第二端与所述超级电容电连接；所述控制单元用于控制所述第一开关闭合以控制所述双向直流变换器和所述超级电容并网，或控制所述第一开关关断以控制所述双向直流变换器和所述超级电容离网，并控制所述第二开关闭合以控制所述整流器向所述超级电容补充电。可选地，所述控制单元包括第一控制器和至少两个第二控制器，所述第二控制器与所述储能供电单元对应设置，所述第一控制器与所述直流牵引电网、所述双向直流变换器、所述第一开关和所述第二控制器电连接，所述第二控制器与所述第二开关和所述超级电容电连接。可选地，所述第一开关包括接触器和隔离开关，所述超级电容包括第一端和第二端，所述超级电容的第一端通过所述接触器与所述双向直流变换器的第二端电连接，所述超级电容的第二端通过所述隔离开关与所述双向直流变换器的第二端电连接。可选地，所述储能供电装置还包括至少两个散热单元，所述散热单元与对应的所述超级电容电连接；所述散热单元包括第一散热器和第二散热器，所述第一散热器设置于所述双向直流变换器，所述第二散热器设置于所述超级电容。可选地，所述储能供电装置还包括备用电源，所述备用电源的第一端接入交流电网，所述备用电源的第二端电连接所述控制单元。可选地，所述储能供电装置还包括至少两个电抗单元，所述电抗单元与对应的所述双向直流变换器并联。可选地，所述双向直流变换器包括熔断器、第一电容、第一开关元件、第二开关元件、第一电感和第二电容，所述熔断器的第一端与直流牵引电网电连接，所述第一电容的第一端与所述熔断器的第二端、所述第一开关元件的第一端电连接，所述第一电容的第二端与所述第二开关元件的第二端和所述第二电容的第二端电连接，所述第一开关元件的第二端与所述第二开关元件的第一端和所述第一电感的第一端电连接，所述第一电感的第二端所述第二电容的第一端电连接，所述第二电容与所述超级电容并联。第二方面，本技术实施例还提供了一种储能供电系统，该储能供电系统包括：远程监控单元和储能供电装置，所述储能供电装置设置于箱体内，所述储能供电装置包括控制单元和至少两个储能供电单元，所述控制单元与所述储能供电单元电连接，所述远程监控单元与所述控制单元通信连接；所述储能供电单元包括双向直流变换器、第一开关、超级电容、第二开关和整流器，所述双向直流变换器的第一端接入直流牵引电网，所述双向直流变换器的第二端与所述第一开关和所述超级电容依次电连接，所述整流器的第一端通过所述第二开关和交流电网电连接，所述整流器的第二端与所述超级电容电连接；所述控制单元用于控制所述第一开关闭合以控制所述双向直流变换器和所述超级电容并网，或控制所述第一开关关断以控制所述双向直流变换器和所述超级电容离网，并控制所述第二开关闭合以控制所述整流器向所述超级电容补充电。可选地，所述箱体上设置有指示灯和应急按键，所述指示灯和所述应急按键分别与所述控制单元电连接。可选地，所述箱体上设置有人机界面，所述人机界面与所述控制单元电连接。本技术实施例提供了一种储能供电装置和系统，该储能供电装置包括：控制单元和至少两个储能供电单元，储能供电单元包括双向直流变换器、第一开关、超级电容、第二开关和整流器，通过控制单元控制第一开关以控制双向直流变换器和超级电容并网或离网，利用至少两个超级电容为直流牵引电网侧的高速电气列车供电，当一个超级电容出现故障时，控制另一个继续工作，当并在直流牵引电网出现故障时控制第二开关闭合以使交流电网通过整流器向超级电容补充电，解决了现有储能供电装置动态响应慢，寿命短，安全性低，无法满足高速电气列车的储能供电需求的技术问题，能够从直流牵引电网侧或交流电网获得电能，实现快速充电，对电能进行存储和回收，提高了电能资源的利用率，对高速电气列车的供电网进行了增容，补偿了电网，提高了供电功率。附图说明图1是本技术实施例提供的一种储能供电装置的模块结构示意；图2是本技术实施例提供的一种高速电气列车的供电网络的结构示意图；图3是本技术实施例提供的另一种储能供电装置的模块结构示意；图4是本技术实施例提供的另一种储能供电装置的模块结构示意；图5是本技术实施例提供的一种储能供电系统的模块结构示意；图6是本技术实施例提供的一种储能供电系统一侧的结构示意图；图7是本技术实施例提供的一种储能供电系统另一侧的结构示意图；图8是本技术实施例提供的一种储能供电系统另一侧的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。图1是本技术实施例提供的一种储能供电装置的模块结构示意。如图1所示，该储能供电装置包括：控制单元1和至少两个储能供电单元2，控制单元1与储能供电单元2电连接。储能供电单元2包括双向直流变换器21、第一开关22、超级电容23、第二开关24和整流器25，双向直流变换器21的第一端a1接入直流牵引电网，双向直流变换器21的第二端a2与第一开关22和超级电容23依次电连接，整流器25的第一端d1通过第二开关24和交流电网电连接，整流器25的第二端d2与超级电容23电连接。控制单元1用于控制第一开关22闭合以控制双向直流变换器21和超级电容23并网，或控制第一开关22关断以控制双向直流变换器21和超级电容23离网，并控制第二开关24闭合以控制整流器25向超级电容23补充电。具体地，该储能供电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能供电装置，其特征在于，包括：控制单元和至少两个储能供电单元，所述控制单元与所述储能供电单元电连接；/n所述储能供电单元包括双向直流变换器、第一开关、超级电容、第二开关和整流器，所述双向直流变换器的第一端接入直流牵引电网，所述双向直流变换器的第二端与所述第一开关和所述超级电容依次电连接，所述整流器的第一端通过所述第二开关和交流电网电连接，所述整流器的第二端与所述超级电容电连接；/n所述控制单元用于控制所述第一开关闭合以控制所述双向直流变换器和所述超级电容并网，或控制所述第一开关关断以控制所述双向直流变换器和所述超级电容离网，并控制所述第二开关闭合以控制所述整流器向所述超级电容补充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种储能供电装置，其特征在于，包括：控制单元和至少两个储能供电单元，所述控制单元与所述储能供电单元电连接；
所述储能供电单元包括双向直流变换器、第一开关、超级电容、第二开关和整流器，所述双向直流变换器的第一端接入直流牵引电网，所述双向直流变换器的第二端与所述第一开关和所述超级电容依次电连接，所述整流器的第一端通过所述第二开关和交流电网电连接，所述整流器的第二端与所述超级电容电连接；
所述控制单元用于控制所述第一开关闭合以控制所述双向直流变换器和所述超级电容并网，或控制所述第一开关关断以控制所述双向直流变换器和所述超级电容离网，并控制所述第二开关闭合以控制所述整流器向所述超级电容补充电。


2.根据权利要求1所述的储能供电装置，其特征在于，所述控制单元包括第一控制器和至少两个第二控制器，所述第二控制器与所述储能供电单元对应设置，所述第一控制器与所述直流牵引电网、所述双向直流变换器、所述第一开关和所述第二控制器电连接，所述第二控制器与所述第二开关和所述超级电容电连接。


3.根据权利要求1所述的储能供电装置，其特征在于，所述第一开关包括接触器和隔离开关，所述超级电容包括第一端和第二端，所述超级电容的第一端通过所述接触器与所述双向直流变换器的第二端电连接，所述超级电容的第二端通过所述隔离开关与所述双向直流变换器的第二端电连接。


4.根据权利要求1所述的储能供电装置，其特征在于，所述储能供电装置还包括至少两个散热单元，所述散热单元与对应的所述超级电容电连接；
所述散热单元包括第一散热器和第二散热器，所述第一散热器设置于所述双向直流变换器，所述第二散热器设置于所述超级电容。


5.根据权利要求1所述的储能供电装置，其特征在于，所述储能供电装置还包括备用电源，所述备用电源的第一端接入交流电网，所述备用电源的第二端电连接所述控制单元。


6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇梁，章锦，丁喜财，温元章，颜亮亮，翁焕明，
申请(专利权)人：上海奥威科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31