CN202134923U - 深度充放电型电池蓄能并网装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深度充放电型电池蓄能并网装置，包括控制模块、N个并联变流模块，所述N个并联变流模块的一端连接交流电输入端子，另外一端连接外部蓄能模块，控制模块实时检测蓄能模块的电压、交流输入电流、直流总线电压、直流总线电流等，发送用于控制导通状态的控制指令至所述的N个并联变流模块。每个变流模块又包含一个AC/DC变流单元和一个DC/DC变流单元串联，实现AC侧电源电压固定输入，与外部蓄能模块连接的DC侧直流输出电压可调，本实用新型的并网装置达到了深度充放电的目的，可靠性高，使用方便，而且可以避免新能源发电的浪费，绿色、环保。

Description

深度充放电型电池蓄能并网装置

技术领域

本实用新型涉及一种电池蓄能并网装置，具体地说，是涉及一种深度充放电型电池蓄能并网装置。

背景技术

目前我国大部分电网一般都基于大型集中式电站，通过已有的输配电网络向最终用户供电，这种传统模式能够安全可靠地配送电力，但是随着可再生能源发电比例需求的增加，电网的本质也正在发生着改变，因此，现在所面临的问题是，随着风电场和光伏发电厂所提供的能源比例日益增长，这些风电场和光伏发电厂一般都远离人口聚集区，而供电目标主要为城市用电和工业用电进行供电，因此，为了确保这种新型电网能从各种形式的发电厂获得电力，目前，新能源发电所面临的主要问题是电能收集不完全，很大一部分被浪费掉，不能对蓄能装置深度充电，此外，蓄能装置无法深度放电的问题也会影响到蓄能并网利用率。

因而发明一种深度充放电型电池储能并网装置则成为本实用新型所面临的问题。它可以对风光电能进行存储，在微网中能起到应急独立逆变作用。

基于此，如何发明一种蓄能并网装置，可以深度充放电，提高并网利用率，是本实用新型主要解决的问题。

发明内容

本实用新型针对现有的蓄能并网装置，提供了一种风电电池蓄能并网装置，可以非常方便的存储富余电能，以及储能装置可以深度充放电，可靠性高。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种深度充放电型电池蓄能并网装置，包括控制模块和分别用于连接外部蓄能模块的N个并联变流模块，所述N个并联变流模块另外一端分别连接交流电输入端子，控制模块实时检测蓄能模块的电压、变流模块的输入\输出电压（比如交流输入电流、直流总线电压、直流总线电流等），发送用于控制导通状态的控制指令至所述的N个并联的变流模块，以选择N个并联模块中同时并行工作的数量，其中，N为正整数。

进一步的，所述的每个变流模块包括AC-DC变流单元和DC-DC变流单元，所述AC-DC变流单元通过其直流端子与DC-DC变流单元相串联。

又进一步的，所述的N个AC-DC变流单元的直流端子相并联。

优选的，所述的DC-DC变流单元包括IGBT型双向大功率变流器。

优选的，所述的AC-DC变流单元包括电压型PWM脉冲整流器。

再进一步的，所述的控制模块为深度充放电控制器。

为了向所述深度充放电控制器提供稳定的工作电压，本深度充放电型电池蓄能装置还包括UPS电源。

更进一步的，所述的蓄能模块为电池组，其中，所述的电池组可以为燃料电池、液流电池等其中的一种。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的深度充放电型电池蓄能并网装置通过根据电压值将充放电分为两个等级，并相应地分别采用两个充放电装置进行充放电，达到了深度充放电的目的，可靠性高，使用方便，而且可以非常方便的存储富余电能，避免了一些新能源发电的浪费，绿色、环保。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的深度充放电型电池蓄能并网装置的一种实施例电路结构框图；

图2是本实用新型所提出的深度充放电型电池蓄能并网装置的一种实施例的部分流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

实施例一，参见图1所示，本实施例的深度充放电型电池蓄能并网装置，包括控制模块P1、N个相并联的变流模块P3，所述变流模块P3一端连接交流电输入端子，另外一端连接外部蓄能模块P4，所述N个变流模块P3相并联，其中，N为正整数。控制模块P1实时检测蓄能模块P4的电压，通过比较该电压值与预设的阈值（比如设为270V）的大小，生成用于控制导通状态的控制指令并发送至所述的电流转换模块P3，例如，当控制模块P1检测到蓄能模块P4的电压值小于阈值时，发送控制指令控制变流模块P3的导通状态（比如控制选择AC-DC或者DC-AC等），此时，由所述的变流模块P3将直流电转换为范围可调的直流电，并输送至蓄能模块P4存储（充电过程），或者变流模块P3将蓄能模块P4所存储的直流电转换成交流电，并反馈至电网中（放电过程），为了便于管理，本实施例还包括电池组管理模块P2，用于统一管理蓄能模块P4等。

由于一般情况下，现有的电池组要实现电能的双向流动，必须达到电网电压的要求即270-390V，然后才能在控制器的作用下实现蓄能并网，如果电压过低则无法实现该功能。变流模块P3用于对高电压区间的电流转换，所述的变流模块P3包括AC-DC变流单元P3-1和DC-DC变流单元P3-2，所述AC-DC变流单元P3-1通过其直流端子与DC-DC变流单元P3-2相串联，且所述的N个AC-DC变流单元的直流端子相并联，因此，可以根据实际需要选择AC-DC变流单元和DC-DC变流单元。其中，AC-DC变流单元P3-1，主电路优选采用电压型PWM脉冲整流器，所述的DC-DC变流单元P3-2包括IGBT型双向大功率变流器。

下面详细介绍一下控制模块P1控制所述的变流模块P3工作的过程，如图2所示，以阈值为270V为例，当控制模块P1检测到蓄能模块P4的电压值小于270V时，控制模块P1发送控制指令控制P3-1导通，将外部的交流电逆变成交流电有效值*                                                

*1.1大小的直流电，同时控制P3-2的DC-DC转换器将其变为电池所需电压的直流电，并输送至蓄能模块P4存储（充电过程），或者在放电过程中，当蓄能模块P4中的电压大于270V时，由变流模块将高电压的直流电转换为交流电后反馈至电网中。当控制模块P1检测到蓄能模块P4电压值大于270V时，则控制P3-1和P3-2导通，在放电的状态下，蓄能模块P4输出的直流电压，经过DC-DC进行升压至可以直接逆变馈网的高压直流电压，并且该高压直流电压经过AC-DC逆变后，转换为高压交流电并反馈至电网中，其中，所述的控制模块P1为深度充放电控制器。

为了向所述深度充放电控制器提供稳定的工作电压，本深度充放电型电池蓄能装置还包括UPS电源。所述的蓄能模块P4为电池组，其中，所述的电池组可以为燃料电池、液流电池其中的一种。

如图1所示，本并网装置可以模块化，通过并联很多组P3变流模块，从而可以对多个电池组进行充电，性能稳定，易于实现。

本实施例的深度充放电型电池蓄能并网装置通过AC-DC和DC-DC两个充放电装置进行充放电，达到了深度充放电的目的，可靠性高，使用方便，而且可以非常方便的存储富余电能，避免了一些新能源发电的浪费，绿色、环保。本装置具有体积小、重量轻、模块化组成的优点，减少了装置所需的安装空间，而且装置可以模块化、热插拔设计，易于安装，采用多模块并联模式，单台故障自动脱离系统，更加安全、可靠。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种深度充放电型电池蓄能并网装置，其特征在于：包括控制模块和分别用于连接外部蓄能模块的N个并联的变流模块，所述N个并联变流模块的另外一端分别连接交流电输入端子，控制模块实时检测蓄能模块的电压、变流模块的输入\输出电压，发送用于控制导通状态的控制指令至所述的N个并联的变流模块，其中，N为正整数。

2.根据权利要求1所述的深度充放电型电池蓄能并网装置，其特征在于：所述的变流模块包括AC-DC变流单元和DC-DC变流单元，所述AC-DC变流单元通过其直流端子与DC-DC变流单元相串联。

3.根据权利要求2所述的深度充放电型电池蓄能并网装置，其特征在于：所述的N个AC-DC变流单元的直流端子相并联。

4.根据权利要求3所述的深度充放电型电池蓄能并网装置，其特征在于：所述的DC-DC变流单元包括IGBT型双向大功率变流器。

5.根据权利要求4所述的深度充放电型电池蓄能并网装置，其特征在于：所述的AC-DC变流单元包括电压型PWM脉冲整流器。

6.根据权利要求1-5任一项权利要求所述的深度充放电型电池蓄能并网装置，其特征在于：所述的控制模块为深度充放电控制器。

7.根据权利要求6所述的深度充放电型电池蓄能并网装置，其特征在于：还包括为所述深度充放电控制器提供工作电压的UPS电源。

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