一种储能模块及储能系统技术方案

本申请公开了一种储能模块及储能系统，属于电气工程技术领域。储能模块包括：拓扑重构接口；功率变换单元，功率变换单元与拓扑重构接口之间具有通讯连接和动力连接，用以进行通讯和充放电；电池管理单元，电池管理单元分别与拓扑重构接口和功率变换单元通讯连接，用以进行通讯；电池模组单元，电池模组单元与功率变换单元动力连接，用以进行充放电。储能系统包括多个储能模块。本申请提供的方案能够形成统一设计的储能模块，只需要进行小范围的调整即可完成低压并联和高压级联两种系统方式。本申请的储能模块可以简化系统方案设计，降低系统成本，实现紧凑模块化设计。实现紧凑模块化设计。实现紧凑模块化设计。

【技术实现步骤摘要】
一种储能模块及储能系统


[0001]本申请属于电气工程
，特别涉及一种储能模块及储能系统。

技术介绍

[0002]储能是智能电网、能源互联网、微电网、可再生能源并网的重要组成部分和关键支撑技术。储能系统目前有两种主要的拓扑形式：1.低压并联型储能系统：一般由多个1000V左右的电池簇并联组成电堆后，通过一台集中式储能变流器变换成为数百伏的交流电接入低压电网或通过变压器接入高压电网；2.高压级联型储能系统：1000V左右的电池簇通过功率模块多个级联之后直接生成数千伏或数十千伏的交流电，直接接入高压电网。这两种方式的储能系统差异巨大，通常是按完全不同的配置和方案进行设计。
[0003]目前两种拓扑形式的储能系统存在如下两方面问题：1)两种拓扑差异巨大，难以进行统一设计；物料难以复用，成本较高；2)电池和储能变流器脱节，未能有机融合形成一个紧凑的整体。
[0004]因此，亟需提出一种储能模块，可以实现基础储能模块统一和储能系统灵活重构，以解决现有技术的不足。

技术实现思路

[0005]本申请所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种储能模块，实现储能系统拓扑重构，具有重要实用价值和意义。
[0006]为达到上述目的，本申请采用的技术方案如下。
[0007]本申请提供一种储能模块，包括：
[0008]拓扑重构接口；
[0009]功率变换单元，所述功率变换单元与所述拓扑重构接口之间具有通讯连接和动力连接，用以进行通讯和充放电；
[0010]电池管理单元，所述电池管理单元分别与所述拓扑重构接口和所述功率变换单元通讯连接，用以进行通讯；以及
[0011]电池模组单元，所述电池模组单元与所述功率变换单元动力连接，用以进行充放电。
[0012]可选的，在本申请一些实施例中，所述拓扑重构接口包括动力接口和通讯接口；其中，所述动力接口用于所述动力连接，所述通讯接口用于所述通讯连接。
[0013]所述拓扑重构接口通过所述动力接口与所述功率变换单元连接。所述拓扑重构接口通过通讯接口分别与所述电池管理单元和所述功率变换单元连接。
[0014]可选的，在本申请一些实施例中，所述动力接口包括三相接口和单相接口。
[0015]可选的，在本申请一些实施例中，所述动力接口在并联拓扑时采用所述三相接口。
[0016]可选的，在本申请一些实施例中，所述动力接口在串联拓扑时采用所述单相接口。
[0017]可选的，在本申请一些实施例中，所述通讯接口包括网络接口、串口接口和光纤接
口。
[0018]可选的，在本申请一些实施例中，所述通讯接口在并联拓扑时采用所述网络接口或所述串口接口。
[0019]可选的，在本申请一些实施例中，所述通讯接口在串联拓扑时采用所述光纤接口。
[0020]可选的，在本申请一些实施例中，所述功率变换单元包括：
[0021]一次回路，所述一次回路在并联拓扑时采用三相电路，在串联拓扑时采用单相电路；以及
[0022]二次回路，所述二次回路用于控制所述一次回路对所述电池模组单元进行充放电。
[0023]可选的，在本申请一些实施例中，所述储能模块包括多个电池模组单元，所述多个电池模组单元的连接方式为串联和/或并联。
[0024]可选的，在本申请一些实施例中，所述电池管理单元调节所述多个电池模组单元的连接方式；并且，所述电池管理单元与所述功率变换单元通讯连接。
[0025]可选的，在本申请一些实施例中，所述储能模块还包括：
[0026]散热系统，所述散热系统的散热回路与所述电池模组单元和所述功率变换单元连接，用以对所述电池模组单元和所述功率变换单元进行散热。
[0027]可选的，在本申请一些实施例中，所述储能模块还包括：
[0028]框架机柜，所述电池模组单元、所述电池管理单元、所述功率变换单元、所述散热系统和所述拓扑重构接口设置于所述框架机柜中。
[0029]可选的，在本申请一些实施例中，所述的散热系统采用风冷散热和/或液冷散热。
[0030]相应的，本申请还提供一种低压并联型储能系统，包括多个如上所述的储能模块，并且多个储能模块通过拓扑重构接口并联；所述拓扑重构接口采用三相接口。
[0031]相应的，本申请还提供一种高压级联型储能系统，包括三个单相储能系统，所述三个单相储能系统并联；每一单相储能系统包括多个如上所述的储能模块，并且多个储能模块通过拓扑重构接口串联；所述拓扑重构接口采用单相接口。
[0032]本申请具有以下有益效果：
[0033]本申请的储能模块能够形成统一设计的储能模块，使得采用该储能模块只需要进行小范围的调整即可完成低压并联和高压级联两种储能系统。本申请的储能模块能够有效简化储能系统的方案设计，显著降低储能系统的制作成本。另外，本申请储能模块中的电池和储能变流器一体，紧凑模块化设计，能够直接输出交流，还可以有效减少直流侧柜外的复杂连接，降低直流短路风险。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
[0035]图1是本申请实施例提供的储能模块的结构示意图；
[0036]图2是本申请实施例提供的低压并联型储能系统的结构示意图；
[0037]图3是本申请实施例提供的高压级联型储能系统的结构示意图；
具体实施方式
[0038]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。另外，在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。
[0039]本申请实施例提供一种储能模块及储能系统。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
[0040]请参见图1，本申请实施例提供一种储能模块，包括电池模组单元、电池管理单元、功率变换单元、拓扑重构接口。本申请实施例提供的储能模块，可以实现低压并联和高压级联两种拓扑的基础模块统一；通过对储能模块的拓扑重构可以实现不同储能系统的灵活重构。
[0041]进一步地，功率变换单元与拓扑重构接口之间具有通讯连接和动力连接，用以进行通讯和充放电。其中的通讯连接可以参见图1中的虚线示意，动力连接可以参见图1中的实线双箭头示意。
[0042]进一步地，电池管理单元分别与拓扑重构接口和功率变换单元通讯连接，用以进行通讯。其中的通讯连接可以参见图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能模块，其特征在于，包括：拓扑重构接口；功率变换单元，所述功率变换单元与所述拓扑重构接口之间具有通讯连接和动力连接；电池管理单元，所述电池管理单元分别与所述拓扑重构接口和所述功率变换单元通讯连接；以及电池模组单元，所述电池模组单元与所述功率变换单元动力连接。2.根据权利要求1所述的储能模块，其特征在于，所述拓扑重构接口包括动力接口和通讯接口；其中，所述动力接口用于所述动力连接，所述通讯接口用于所述通讯连接。3.根据权利要求2所述的储能模块，其特征在于，所述动力接口包括三相接口和单相接口；所述动力接口在并联拓扑时采用所述三相接口；所述动力接口在串联拓扑时采用所述单相接口。4.根据权利要求2或3所述的储能模块，其特征在于，所述通讯接口包括网络接口、串口接口和光纤接口；所述通讯接口在并联拓扑时采用所述网络接口或所述串口接口；所述通讯接口在串联拓扑时采用所述光纤接口。5.根据权利要求1所述的储能模块，其特征在于，所述功率变换单元包括：一次回路，所述一次回路在并联拓扑时采用三相电路，在串联拓扑时采用单相电路；以及二次回路，所述二次回路用于控制所述一次回路对所述电池模组单元进行充放电。6.根据权利要求1所述的储能模块，其特征在于，所述储能模块包括多个电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，蒋顺平，丁勇，盛晓东，汪涛，常远，黄耀，刘立群，米高祥，张兴，华新强，段梦珂，王景霄，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司常州博瑞电力自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：