楼宇储能应急节能装置制造方法及图纸

楼宇储能应急节能装置，由储能装置、UPS主机、管理装置三个部分组成。与现有技术相比，本实用新型专利技术将应急后备电源装置加以运行和管理，变单纯的应急功能，附加节能的日常功能，监测实时状态以确保应急能力，通过动态的运行和管理维持性能的稳定和延长使用寿命。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
楼宇储能应急节能装置
本技术涉及一种楼宇储能应急节能装置，尤其是涉及一种主要应用于医院、银行、政府机关办公楼等建筑上给一类负载提供应急电源的楼宇储能应急节能装置。
技术介绍
为保障人们的人身、财产安全，对如消防设施、应急照明、事故照明等一级负荷除了由普通的市电提供供电电源外，往往还设置UPS或EPS装置来提供应急后备电源，当市电发生故障不能正常供电时，切换到由应急后备电源供电，从而维持一级负荷的正常使用。但是，现有UPS或EPS等后备电源装置通常存在以下问题:(I)UPS或EPS中的储能用电池系统长期处于小电流浮充状态，导致电池性能的下降；(2)缺乏对电池的动态使用监测，某时刻电池能提供的应急能力状态往往不清晰，不准确，一旦需要应急使用的时候，不能很好的满足需求，应急时间短或应急功率不足；(3)除了提供应急功能，后备电源无其它任何功能价值，不产生任何经济收益，能耗高。现有楼宇储能应急节能装置结构复杂，制造成本高，工作可靠性差，适用范围小，能耗闻。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构简单，制造成本低，工作可靠性高，适用范围广，能耗低的楼宇储能应急节能装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:楼宇储能应急节能装置，由储能装置、UPS主机、管理装置三个部分组成。所述储能装置用于储存电能量，作为后备电能，在市电发生故障不能供电情况下，释放电能出来给负荷供电。储能装置的额定容量满足条件:1.10 <储能装置额定容量* (I 一服务年限内总循环次数*单位循环储能装置容量衰减率)*储能装置放电效率* UPS主机电能转换效率/后备应急需求理论容量< 2.00 ；单位循环储能装置容量衰减率=平均每做一次充电和放电循环后储能装置容量的减小量/储能装置初始容量；储能装置放电效率=储能装置放电实际放出的电量/储能装置的额定容量；UPS主机电能转换效率=每IKWH直流电能经过UPS主机转换输出的交流电能量/IKWH ;后备应急需求理论容量=应急时间X应急功率。若储能装置额定容量设置过低，则不能满足应急负荷供电可靠性保障要求；相反，若储能装置额定容量设置过高，则储能体系初期投入成本过高，因此，综合两者考虑，既能满足初期投资和应急供电功能需求，同时，冗余的储能装置容量还可以作为调峰使用，产生日常的调峰经济价值。所述负荷包括一级负荷(如应急照明灯)。所述UPS主机由整流器、逆变器、输出隔离变压器、旁路静态开关、逆变静态开关组成，主要实现电能的转换和各工作模式下开关的切换；整流器、逆变器、输出隔离变压器、逆变静态开关依次电连接，旁路静态开关设于与整流器、逆变器、输出隔离变压器和逆变静态开关并联的连接支路上。所述管理装置包括市电监测器、BMS监测器和工作模式决策器，市电监测器、BMS监测器均与工作模式决策器电连接；所述BMS监测器与储能装置电连接。所述市电监测器，用于要监测市电的电压、电流、功率、功率因素电能质量等；所述BMS监测器主要监测储能装置的电压、电流、温度、带电状态S0C、健康状态信息SOH等；所述管理装置实施对整个楼宇储能应急节能装置的管理控制，管理装置通过工作模式决策器所决定的工作模式有:低谷充电模式、高峰放电模式、待机模式和应急供电模式。低谷充电模式下必须满足的条件有:(I)当前电价时段是谷电阶段；(2)依据BMS监测器得知储能装置正 常，即满足谷电充电条件，即储能装置带电状态即SOC小于100%，无过压、过温、绝缘降低等异常；(3)由市电监测器得知市电无故障；低谷充电模式下的充电量=储能装置的充电效率*储能装置预设应急容量中富余容量的30-80%，充电倍率小于1/2C，优选的是1/10C~1/5C。高峰放电模式下必须满足的条件有:(I)当前电价时段是高峰阶段；(2)依据BMS监测器得知储能装置正常，即满足峰值放电条件，即储能装置带电状态即SOC大于应急所需最低值，无低压、过温、绝缘降低等异常；(3)由市电监测器得知市电无故障；高峰放电模式下的放电量为低谷时段的充电量，放电倍率小于1/2C，优选的是1/10CT1/5C。待机模式下必须满足的条件有:(I)当前电价时段是非高峰阶段或低谷时段；(2)依据BMS监测器得知储能装置正常，即满足正常工作条件，即储能装置带电状态即SOC大于应急所需最低值，应急所需最低值带电状态SOC=冗余系数(1.l(Tl.20)*后备应急需求理论容量*储能装置放电效率*UPS主机电能转换效率/储能装置额定容量)，无低压、高压、过温、绝缘降低等异常；(3)由市电监测器得知市电无故障。应急供电模式下必须满足的条件有:由市电监测器得知市电发生故障，无法给负荷供电。楼宇储能应急节能装置是以UPS或EPS现有的装置为基础，对储能装置实施改造和管理运行，在维持储能装置以及整个UPS或EPS应急供电功能的同时，储能装置进行市电的消峰填谷。楼宇储能应急节能装置利用UPS或EPS设计的富余容量的30-80%来进行消峰填谷，如果调峰容量小于富余容量的30%，则调峰的经济收益太低；如果调峰容量大于富余容量的80%，则调峰的经济收益增加了，但是储能电池的循环深度过大不利于延长使用寿命。本技术将应急后备电源装置加以运行和管理，变单纯的应急功能，附加节能的日常功能，监测实时状态以确保应急能力，通过动态的运行和管理维持性能的稳定和延长使用寿命。与现有技术相比，本技术所提供的楼宇储能应急节能装置，具有以下的特点和优点:第一、降低了 UPS或EPS系统日常的运行成本。现有技术对储能电池进行长期的浮充电，需要消耗电能，而且这些电能往往是通过过充电发热的形式耗散了，产生了用电的累积成本。楼宇储能应急节能装置改变了长期浮充电的工作模式，减少了过充电的消耗电量，减低了运行成本。第二、实现了 UPS或EPS系统日常的经济收益。通过在市电谷段进行充电，在市电的峰值时段进行放电，可以实现峰谷价差来获得收益，彻底改变了只能单一应急的功能。第三、提高了 UPS或EPS系统的应急保障能力。如果发现系统有异常，可以及时采取措施进行维护。而原有的技术方案往往只进行浮充电，难以获得对系统的可靠准确判断，应急保障的可靠性较差。第四、有利于延长系统的寿命。传统的UPS或EPS系统，备用状态下往往是长期的对储能电池进行浮充电，不利于电池的寿命。而楼宇储能应急节能装置则通过日常的浅充浅放，使得储能电池处于被激活的稳定状态，有利于储能电池的长寿命使用。本技术结构简单，制造成本低，工作效率高，适用范围广，能耗低。【附图说明】图1是本技术实施例楼宇储能应急节能装置结构框图。【具体实施方式】下面结合实施例和附图对本技术作进一步详细说明。参照图1，楼宇储能应急节能装置由储能装置、UPS主机、管理装置三个部分组成；所述储能装置用于储存电能量，作为后备电能，在市电发生故障不能供电情况下，释放出来给负荷供电。储能装置额定容量满足条件:1.10 <储能装置额定容量* (I 一服务年限内总循环次数*单位循环储能装置容量衰减率)*储能装置放电效率*UPS主机电能转换效率/后备应急需求理论容量< 2.00。单位循环储能装置容量衰减率=平均每做一次充电和放电循环后本文档来自技高网...

【技术保护点】
楼宇储能应急节能装置，其特征在于，由储能装置、UPS主机、管理装置三个部分组成；?所述UPS主机由整流器、逆变器、输出隔离变压器、旁路静态开关、逆变静态开关组成；整流器、逆变器、输出隔离变压器、逆变静态开关依次电连接，旁路静态开关设于与整流器、逆变器、输出隔离变压器和逆变静态开关并联的连接支路上；所述管理装置包括市电监测器、BMS监测器和工作模式决策器，市电监测器、BMS监测器均与工作模式决策器电连接；所述BMS监测器与储能装置电连接；所述市电监测器，用于要监测市电的电压、电流、功率、功率因素电能质量；所述BMS监测器主要监测储能装置的电压、电流、温度、带电状态SOC、健康状态信息。

【技术特征摘要】
1.楼宇储能应急节能装置，其特征在于，由储能装置、UPS主机、管理装置三个部分组成； 所述UPS主机由整流器、逆变器、输出隔离变压器、旁路静态开关、逆变静态开关组成；整流器、逆变器、输出隔离变压器、逆变静态开关依次电连接，旁路静态开关设于与整流器、逆变器、输出隔离变压器和逆变静态开关并联的连接支路上；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏兵，周树良，陈杰，胡顺华，张传利，夏敏，王宏，
申请(专利权)人：深圳先进储能材料国家工程研究中心有限公司，
类型：实用新型
国别省市：