一种储能电池集装箱系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种储能电池集装箱系统，本实用新型专利技术的技术方案要点是，包括位于集装箱箱体内的直流变换单元、交直流变换单元、直流母线、若干功率控制器、若干电池组以及逆变输出单元，所述直流变换单元的输入端与外置直流电源的输出端连接，所述交直流变换单元的输入端与外置交流电源的输出端连接，所述直流变换单元的输出端以及交直流变换单元的输出端均通过直流母线与所述的逆变输出单元连接，所述的电池组分别通过对应的功率控制器与所述的直流母线连接。直流母线连接。直流母线连接。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电池集装箱系统


[0001]本技术属于一种储能控制系统，涉及一种储能电池集装箱系统。

技术介绍

[0002]储能集装箱是目前较为常见的一种储能应用系统，例如，CN201510554037.3所公开的一种用于储能电池集装箱的电气结构，其包含：电池组件；辅助设备；汇流柜，所述的电池组件与所述汇流柜连接，所述汇流柜连接外部PCS，再通过PCS由隔离变压器接入交流电网；所述的汇流柜还连接所述的辅助设备；外部后台监控，其分别连接所述的汇流柜以及PCS。其优点是：其通过电池管理系统有效延长电池使用寿命，并提升整个储能电池集装箱的安全系数。其中PCS即储能变流器，英译：Power Conversion System，可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。PCS 由 DC/AC 双向变流器、控制单元等构成。PCS 控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。 PCS 控制器通过 CAN 接口与 BMS 通讯，获取电池组状态信息，可实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。
[0003]又例如，CN202022650273.4所公开一种可快速更换的标准船用集装箱电池系统，包括：箱体、电池模块、通风模块、消防模块、电池管理模块、控制模块、和磁力电缆插头；箱体的侧壁设有至少一个通风窗，箱体的底部设有盖板孔，用于容纳船上的集线插座；电池模块包括多组电池单元；通风模块包括多台通风装置；电池管理模块连接电池模块；控制模块用于获取通风模块、消防模块和电池管理模块的工作数据，并控制通风模块、消防模块和电池模块的工作状态，控制模块包括数据输出端，数据输出端用于输出工作数据；磁力电缆插头对接集线插座上的不同插孔。但是现有技术在状态检测、防火隔离、充电放电同步、成本控制等各方面仍有较大的改进余地的问题。

技术实现思路

[0004]本技术解决了现有技术但是现有技术状态检测、防火隔离、充电放电同步、成本控制等各方面仍有较大的改进余地的问题，提供一种储能电池集装箱系统。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种储能电池集装箱系统，接收外置直流电源和外置交流电源，包括位于集装箱箱体内的直流变换单元、交直流变换单元、直流母线、若干功率控制器、若干电池组以及逆变输出单元，所述直流变换单元的输入端与外置直流电源的输出端连接，所述交直流变换单元的输入端与外置交流电源的输出端连接，所述直流变换单元的输出端以及交直流变换单元的输出端均通过直流母线与所述的逆变输出单元连接，所述的电池组分别通过对应的功率控制器与所述的直流母线连接；所述的集装箱箱体内通过防火隔离板进行隔离，集装箱箱体内隔离有若干个电池防火隔仓，每个电池防火隔仓内至少放置有一组电池组，每个电池防火隔仓内还配备有空调蒸发器和循环风机，所述的空调蒸发器与所述的空调机组连接，所述空调蒸发器位于所述电池防火
隔仓的顶端且对准电池组，两个循环风机分为前循环风机和后循环风机，所述前循环风机和后循环风机位于同一垂线上，且所述前循环风机安装于空调蒸发器的侧边，所述前循环风机安装于电池组的前方，前循环风机和后循环风机之间形成风道，所述空调蒸发器和后循环风机之间形成风道，所述后循环风机为侧面进风的循环风机。
[0006]本技术中，直流变换单元、交直流变换单元、直流母线、若干功率控制器、若干电池组以及逆变输出单元能够适应一般储能电池集装箱系统的需要，其中，直流变换单元可以用于连接太阳能电池系统以及光伏阵列，以及类似的DC输入电源，而交直流变换单元则可以针对风力发电机等其他交流能源系统进行变换，电池组可以是由电池簇串联连接，电池组通过功率控制器与直流母线连接，可以实现一次性并网，充电放电同步；其中，使用时首次并网时，在所有电池组都具有放电条件下，利用大功率二极管理单向放电条件，同时放电；在每簇电流差值小于10A，闭合充电继电器；当充电电流超过限定阀值时，切断充电继电器(带载切断)，本技术中电池1次性并网后，所有接触器保持闭合工作状态。为增加本技术的防火性能，配合周边由防火板构成循环风道，使得电池箱内风机形成双独立循环风道，温度控制范围：35℃
±
15℃。
[0007]作为优选，所述逆变输出单元包括变压器、若干储能变流器、电池系统输出控制柜，所述电池系统输出控制柜内配置有若干个相同的独立控制单元，每组电池组均与对应的功率控制器连接，电池组连接电路的中间线、总负输出线和总正输出线与直流母线对应的中间线、总负输出线和总正输出线连接，直流母线与电池系统输出控制柜内的独立控制单元连接，每个独立控制单元均与一个独立的储能变流器连接，所有的储能变流器与变压器连接，由变压器进行输出。本技术中，每个独立控制单元均与一个独立的储能变流器连接实现独立控制，在防火需求中，可以进行合理切断。
[0008]作为优选，所述变压器为双分列变压器，双分列变压器对应连接有四个平均分布连接的储能变流器，所有的储能变流器型号均相同。
[0009]作为优选，每个储能变流器通过一个独立控制单元与一条直流母线连接，每条直流母线分别通过若干相同的功率控制器连接有对应数量的电池组，所有的电池组结构均相同的。
[0010]作为优选，所述功率控制器包括电池组连接电路、电池组管理控制盒BCMS以及电池组电流传感器，所述电池组电流传感器检测电池组的连接线上的电流，所述电池组电流传感器的输出端与电池组管理控制盒BCMS的输入端连接，所述电池组管理控制盒BCMS的控制端对电池组连接电路中的开关元件进行控制，所述电池组通过电池组连接电路与对应的直流母线电连接。
[0011]作为优选，所述电池组连接电路包括直流断路器CZ
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0、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、断路器CZ
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1、快速熔断器F、接触器CZ
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2、接触器CZ
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3、接触器CZ
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4以及接触器CZ
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5，电池组的负极通过一个快速熔断器F与接触器CZ
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5的静触点以及二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与接触器CZ
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5的动触点、二极管D2的阴极以及接触器CZ
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4的静触点连接，二极管D2的阳极与接触器CZ
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4的动触点以及直流断路器CZ
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0的第一静触点连接，直流断路器CZ
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0的第一动触点连接直流母线的总负输出线；
[0012]电池组的正极通过一个快速熔断器F与接触器CZ
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2的静触点以及二极管D4的阳极连接，二极管D4的阴极与接触器CZ
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2的动触点、二极管D3的阴极以及接触器CZ
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3的静触点
连接，二极管D3的阳极与接触器CZ
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3的动触点以及直流断路器CZ...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电池集装箱系统，其特征在于，接收外置直流电源和外置交流电源，包括位于集装箱箱体内的直流变换单元、交直流变换单元、直流母线、若干功率控制器、若干电池组以及逆变输出单元，所述直流变换单元的输入端与外置直流电源的输出端连接，所述交直流变换单元的输入端与外置交流电源的输出端连接，所述直流变换单元的输出端以及交直流变换单元的输出端均通过直流母线与所述的逆变输出单元连接，所述的电池组分别通过对应的功率控制器与所述的直流母线连接；所述的集装箱箱体内通过防火隔离板进行隔离，集装箱箱体内隔离有若干个电池防火隔仓，每个电池防火隔仓内至少放置有一组电池组，每个电池防火隔仓内还配备有空调蒸发器和循环风机，所述的空调蒸发器与空调机组连接，所述空调蒸发器位于所述电池防火隔仓的顶端且对准电池组，两个循环风机分为前循环风机和后循环风机，所述前循环风机和后循环风机位于同一垂线上，且所述前循环风机安装于空调蒸发器的侧边，所述前循环风机安装于电池组的前方，前循环风机和后循环风机之间形成风道，所述空调蒸发器和后循环风机之间形成风道，所述后循环风机为侧面进风的循环风机。2.根据权利要求1所述的一种储能电池集装箱系统，其特征在于，所述所的逆变输出单元包括变压器、若干储能变流器、电池系统输出控制柜，所述电池系统输出控制柜内配置有若干个相同的独立控制单元，每组电池组均与对应的功率控制器连接，电池组连接电路的中间线、总负输出线和总正输出线与直流母线对应的中间线、总负输出线和总正输出线连接，直流母线与电池系统输出控制柜内的独立控制单元连接，每个独立控制单元均与一个独立的储能变流器连接，所有的储能变流器与变压器连接，由变压器进行输出。3.根据权利要求2所述的一种储能电池集装箱系统，其特征在于，所述变压器为双分列变压器，双分列变压器对应连接有四个平均分布连接的储能变流器，所有的储能变流器型号均相同。4.根据权利要求3所述的一种储能电池集装箱系统，其特征在于，每个储能变流器通过一个独立控制单元与一条直流母线连接，每条直流母线分别通过若干相同的功率控制器连接有对应数量的电池组，所有的电池组结构均相同的。5.根据权利要求4所述的储能电池集装箱系统，其特征在于，所述功率控制器包括电池组连接电路、电池组管理控制盒BCMS以及电池组电流传感器，所述电池组电流传感器检测电池组的连接线上的电流，所述电池组电流传感器的输出端与电池组管理控制盒BCMS的输入端连接，所述电池组管理控制盒BCMS的控制端对电池组连接电路中的开关元件进行控制，所述电池组通过电池组连接电路与对应的直流母线电连接。6.根据权利要求5所述的一种储能电池集装箱系统，其特征在于，所述电池组连接电路包括直流断路器CZ
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0、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、断路器CZ
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1、快速熔断器F、接触器CZ
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2、接触器CZ
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3、接触器CZ
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4以及接触器CZ
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5，电池组的负极通过一个快速熔断器F与接触器CZ
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5的静触点以及二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与接触器CZ
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5的动触点、二极管D2的阴极以及接触器CZ
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【专利技术属性】
技术研发人员：方圣平，王中华，
申请(专利权)人：浙江金盾科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：