一种模块化储能方舱及其运行控制方法技术

本发明专利技术提供一种模块化储能方舱及其运行控制方法，储能方舱包括：电池系统，包括多个电池模组，每个电池模组连接有分路开关，且均通过分路开关连接有储能变流器；EMS能量管理系统，连接电池模组和储能变流器，且EMS能量管理系统连接有功率采集模块，用于根据续航时间调节储能方舱的输出功率；接口组，包括并机接口、负载输出接口和通讯接口，并机接口连接功率采集模块和储能变流器，负载输出接口两端分别连接功率采集模块和负载分接箱，通讯接口连接EMS能量管理系统。本发明专利技术可进行在线式并机，保障对负载的不间断供电，通过主从机冗余配置，解决模块化储能方舱的容量问题，实现电力保障无限续航功能。无限续航功能。无限续航功能。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化储能方舱及其运行控制方法


[0001]本专利技术属于移动储能
，具体涉及一种模块化储能方舱及其运行控制方法。

技术介绍

[0002]在频繁需要应急电源接入场所，如庆典活动、奠基活动、发布会活动等现场，亟需清洁能源进行电力供给。
[0003]现有技术中，传统的柴油发电机噪声大、污染重，且经济性不高，模块化移动储能方舱以其模块化、响应速度快、转换效率高、功能灵活可控以及快速可移动的特点，已逐渐成为解决上述问题的一种有效手段，其占地面积较小，无需固定基建用地和长距离线路，且可灵活调动，静音环保、电能质量高，有效应对各种电力保障活动。但目前由于储能电池发展技术仍处于起步阶段，其能量密度无法满足长时的电能供给，大型的储能车、储能方舱往往又因其体积、重量无法深入狭窄道路、老旧街道等活动一线开展保障活动。
[0004]如申请日为20190919且公开号为CN110571915A的专利公开了一种智能型储能电源车不间断供电系统装置及其控制方法，将市电或UPS电源经过单个双向变流器供給应急负载，采用双向变流器PCS1台和单向变流器PIS1台配合使用，双向变流器PCS通过自动转化开关ATS与供电电源相连，储能电池组通过单向变流器PIS经静态开关与应急负载相连，工作过程中储能电池组与单向变流器PIS不间断挂网运行，通过能量管理系统EMS控制来双向变流器PCS输出功率，灵活对储能电池组进行充电以及提供功率给单向变流器PIS，实现应急负载不间断供电以及零毫秒切换。但其无法实现灵活调配，应用场景受限，亟需一种模块化、灵活调配，可以自由组合的储能方舱开展电力保障活动。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种模块化储能方舱及其运行控制方法，进行在线式并机，保障对负载的不间断供电，通过主从机冗余配置，解决模块化储能方舱的容量问题，实现电力保障无限续航功能。
[0006]本专利技术提供了如下的技术方案：本申请提出一种储能方舱，包括：电池系统，包括多个电池模组，每个电池模组连接有分路开关，且均通过分路开关连接有储能变流器；EMS能量管理系统，连接电池模组和储能变流器，且EMS能量管理系统连接有功率采集模块，用于通过遥调遥控、遥测遥信技术，采集电池系统、储能变流器的工作数据，实时计算电池系统的续航时间，并根据续航时间调节储能方舱的输出功率；接口组，包括并机接口、负载输出接口和通讯接口，所述并机接口连接功率采集模块和储能变流器，用于通过并机接口连接多个储能方舱实现并机，所述负载输出接口两端分别连接功率采集模块和负载分接箱，所述通讯接口连接EMS能量管理系统。
[0007]优先地，所述负载输出接口和通讯接口均采用快插接口，用于节省多个储能方舱的并机时间。
[0008]基于上述储能方舱，本申请还提出一种模块化储能方舱，应用于应急供电场景。包括多个上述的储能方舱，所述储能方舱包括组合运行模式或并机运行模式，其中：组合运行模式中，多个储能方舱自由组合运行，且多个储能方舱间相互冗余配置，首台启动运行的储能方舱作为主机，空闲储能方舱接受调度接入主机并冗余运行，主机通过实时续航时间调整从机输出功率；并机运行模式中，储能方舱通过指定方式分为主机和从机，且进行在线式并机，从机接受调度接入主机，主机通过实时续航时间调整从机输出功率。
[0009]优先地，主机的并机接口连接有分接箱，且通过分接箱连接多个从机的负载输出接口，其中一个从机的并机接口通过分接箱连接其他从机的负载输出接口，主机的通讯接口连接从机的通讯接口，主机和从机均连接有云调度系统。
[0010]优先地，其中一个从机作为主机的备用机，用于在主机发生故障时，代替主机进行其它从机的调度，且备用机在供电周期前半段时间内保持弱导通状态，在供电周期后半段时间内恢复供电。
[0011]基于上述的模块化储能方舱，本申请还提出一种上述模块化储能方舱的运行控制方法，包括如下步骤：S1.负载通过负载分接箱或直接通过负载输出接口接入主机，主机启动完成自检后，采用V/F控制方式运行；S2.采用积分调节器方法等时间间隔计算主机续航时间，低于主机设定阈值则发出报警及增机信号，并通过云调度系统推送，积分调节器公式如下：，其中，为储能方舱实时功率，为储能方舱剩余容量，为续航时间计算的时间间隔，n为整数且n>0；S3.从机接受云调度系统推送信号，通过分接箱或直接连接主机的并机接口接入主机，并启动运行；S4.根据主机实时续航时间，调节从机的输出功率；S5.等时间间隔计算从机实时续航时间，若低于主机设定阈值，则从机退出，否则返回执行步骤S2，到达供电周期后半段时，备用机恢复供电，直至供电任务结束。
[0012]优先地，步骤S2具体包括如下步骤：S21.以时间内用电量为采样间隔，计算主机实时续航时间；S22.主机实时续航时间小于k倍额定续航时间，即时，向工作人员推送报警信号及增机信号，k为权重值且取值范围为。
[0013]优先地，步骤S4具体包括如下步骤：S41.若主机实时续航时间，调整从机输出功率，;S41.若主机实时续航时间，调整从机输出功率，；其中，从机额定功率为，负载功率为，主机充电功率为，m为权重值且取值范围为。
[0014]优先地，步骤S5具体包括如下步骤：S51.读取主机设定阈值，若从机续航时间小于等于主机设定阈值，即时，从机拆除动力线和通讯线，退出主机停机；S52.若从机续航时间大于主机设定阈值，返回执行步骤2；S53.若到达供电周期后半段时间内，即备用机的实时续航时间大于等于供电周期后半段时间，备用机从弱导通状态恢复正常供电，直至供电任务结束。
[0015]本专利技术的有益效果是：1.组合运行模式下，储能方舱可自由组合运行，模块件相互冗余配置，提升供电可靠性，首台运行的储能方舱作为主机进行调度，空闲储能方舱作为从机接受主机远程调度，以不间断供电的方式接入，提升系统输出功率，保障系统续航时间；2.并机运行模式下，主机和从机可实现在线式并机，保障并机全过程对负载的不间断供电；主从机冗余配置，解决模块化储能方舱的容量问题，实现电力保障无限续航功能。
附图说明
[0016]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的储能方舱的连接示意图；图2是本专利技术的模块化储能方舱的连接示意图；图3是本专利技术的运行控制方法的流程示意图；图4是本专利技术的运行控制方法的详细流程示意图；图5是本专利技术的从机输出功率与主机续航时间关系示意图。
具体实施方式
[0017]实施例1如图1
‑
2所示，本申请提出一种储能方舱，包括：电池系统，包括多个电池模组，每个电池模组连接有分路开关，且均通过分路开关连接有储能变流器。
[0018]EMS能量管理系统，连接电池模组和储能变流器，且EMS能量管理系统连接有功率采集模块，用于通过遥调遥控、遥测遥信技术，采集电池系统、储能变流器的工作数据，实时计算电池系统的续航时间，并根据续航时间调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能方舱，其特征在于：包括：电池系统，包括多个电池模组，每个电池模组连接有分路开关，且均通过分路开关连接有储能变流器；EMS能量管理系统，连接电池模组和储能变流器，且EMS能量管理系统连接有功率采集模块，用于通过遥调遥控、遥测遥信技术，采集电池系统、储能变流器的工作数据，实时计算电池系统的续航时间，并根据续航时间调节储能方舱的输出功率；接口组，包括并机接口、负载输出接口和通讯接口，所述并机接口连接功率采集模块和储能变流器，用于通过并机接口连接多个储能方舱实现并机，所述负载输出接口两端分别连接功率采集模块和负载分接箱，所述通讯接口连接EMS能量管理系统。2.根据权利要求1所述的储能方舱，其特征在于：所述负载输出接口和通讯接口均采用快插接口，用于节省多个储能方舱的并机时间。3.一种模块化储能方舱，其特征在于：包括多个如权利要求1
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2中任一项所述的储能方舱，所述储能方舱包括组合运行模式或并机运行模式，其中：组合运行模式中，多个储能方舱自由组合运行，且多个储能方舱间相互冗余配置，首台启动运行的储能方舱作为主机，空闲储能方舱接受调度接入主机并冗余运行，主机通过实时续航时间调整从机输出功率；并机运行模式中，储能方舱通过指定方式分为主机和从机，且进行在线式并机，从机接受调度接入主机，主机通过实时续航时间调整从机输出功率。4.根据权利要求3所述的模块化储能方舱，其特征在于：主机的并机接口连接有分接箱，且通过分接箱连接多个从机的负载输出接口，其中一个从机的并机接口通过分接箱连接其他从机的负载输出接口，主机的通讯接口连接从机的通讯接口，主机和从机均连接有云调度系统。5.根据权利要求4所述的模块化储能方舱，其特征在于：其中一个从机作为主机的备用机，用于在主机发生故障时，代替主机进行其它从机的调度，且备用机在供电周期前半段时间内保持弱导通状态，在供电周期后半段时间内恢复供电。6.一种使用如权利要求5所述的模块化储能方舱的...

【专利技术属性】
技术研发人员：范震，王雯雅，
申请(专利权)人：南京力骏新能源储能研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：