約需700萬元,平均每麗成本為116 萬元,單位成本比原一個(gè)管理單元控制一個(gè)儲(chǔ)能單元即1MW儲(chǔ)能系統(tǒng)475萬元成本降低了 約75%,且整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行效率比原來提高了6倍;1MW儲(chǔ)能單元每次存滿電能的時(shí)間 約為1小時(shí),6個(gè)儲(chǔ)能單元的儲(chǔ)能系統(tǒng)通過切換正好能充分利用目前我國晚間約為6小時(shí)的 優(yōu)惠電價(jià)時(shí)間段進(jìn)行充電儲(chǔ)能。
[0025] 本發(fā)明的這些目的,特點(diǎn),和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)在下面的【具體實(shí)施方式】,附圖,和權(quán)利要求 中詳細(xì)的揭露。
【附圖說明】
[0026] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的所述較佳實(shí)施例的所述電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電單元結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0028] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的所述較佳實(shí)施例的所述電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的切換單元結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0029] 圖4為根據(jù)本發(fā)明的所述較佳實(shí)施例的所述電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的管理單元結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0030] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的所述較佳實(shí)施例的所述電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 如圖1所示,一種可切換的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)1,包括:
[0032] 多個(gè)儲(chǔ)能單元11,并聯(lián)連接,其中每一所述儲(chǔ)能單元包括多個(gè)并聯(lián)的電池簇111 ; 每一所述電池簇包括多個(gè)串聯(lián)的電池1111 ;
[0033] -充電單元12,與供電系統(tǒng)連接;
[0034] 一變流單元13,用于將所述供電系統(tǒng)輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電存入所述電池 1111,并將所述電池1111中的直流電轉(zhuǎn)換成交流電供用電負(fù)荷使用;
[0035] -切換單元14,與所述儲(chǔ)能單元11和所述變流單元13連接,用于接收控制指令并 依照所述控制指令與對應(yīng)的所述儲(chǔ)能單元11連接或斷開;
[0036] -管理單元15,與所述多個(gè)儲(chǔ)能單元11和所述切換單元14相連,用于管理所有所 述儲(chǔ)能單元11,檢測所述儲(chǔ)能單元11的運(yùn)行數(shù)據(jù),并在所述運(yùn)行數(shù)據(jù)達(dá)到特定的閾值后發(fā) 送所述控制指令至所述切換單元14 ;及
[0037] -裝載單元16,其中所述儲(chǔ)能單元11、所述切換單元14、所述管理單元15按照體 積大小、重量大小合理均勻排布在所述裝載單元16內(nèi)。
[0038] 其中,所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括所有所述電池的電流、電壓、溫度和存儲(chǔ)消耗量,以及不 同電池簇間充放電的電流、電壓等大小和累計(jì)存儲(chǔ)或釋放電能情況。
[0039] 如圖2所不,所述充電單兀12包括一電力輸入接口 121,一商壓開關(guān)柜及附屬設(shè)備 122和一變壓器123,其中所述電力輸入接口 121與供電系統(tǒng)的電力輸出接口連接;所述供 電系統(tǒng)提供的電能通過所述電力輸入接口 121經(jīng)過所述高壓開關(guān)柜及附屬設(shè)備122和所述 變壓器123的通斷、變壓等功能的控制和保護(hù)進(jìn)入儲(chǔ)能階段。
[0040] 如圖3所示,所述切換單元14包括一個(gè)切換端141和一個(gè)控制端142,其中所述切 換端141包括與多個(gè)儲(chǔ)能單元數(shù)量11相對應(yīng)的切換點(diǎn)1411,其中所述多個(gè)切換點(diǎn)1411分 別與所述多個(gè)儲(chǔ)能單元的每一個(gè)儲(chǔ)能單元11對應(yīng);且至多一個(gè)所述切換點(diǎn)1411和其對應(yīng) 的所述儲(chǔ)能單元11連接;所述控制端用于接收所述切換單元14進(jìn)行切換的控制指令和控 制所述切換端141進(jìn)行相應(yīng)的切換,以控制至多一個(gè)所述切換點(diǎn)1411和對應(yīng)的所述儲(chǔ)能單 兀11連接;在所述控制端142接收到控制指令后,所述切換端141執(zhí)彳了與對應(yīng)的所述儲(chǔ)能 單元11連接或斷開。
[0041] 如圖4所示,所述管理單元15包括:
[0042] 一監(jiān)控端151,所述監(jiān)控端包括多個(gè)與對應(yīng)電池1111連接的模塊管理層控制器 1511,多個(gè)與對應(yīng)的所述模塊管理層控制器1511連接的串聯(lián)管理層控制器1512, 一與對應(yīng) 的所述多個(gè)串聯(lián)管理層控制器1512連接的并聯(lián)管理層控制器1513,和多個(gè)與對應(yīng)的所述 電池1111連接的均衡管理控制器1514,其中所述模塊管理層控制器1511用于采集所述多 個(gè)單體電池1111的電壓、溫度信息,并將信息傳送給所述串聯(lián)管理層控制器1512,同時(shí)對 所述電池1111進(jìn)行主動(dòng)式冷熱管理;所述串聯(lián)管理層控制器1512用于管理所述多個(gè)電池 簇111,識(shí)別所述電池簇111的電流、電壓、溫度、存儲(chǔ)消耗量等信息,并將信息傳送給所述 并聯(lián)管理層控制器1513 ;所述并聯(lián)管理層控制器1513用于管理所述多個(gè)儲(chǔ)能單元11,計(jì)算 所述多個(gè)儲(chǔ)能單元11的電流、電壓、溫度、存儲(chǔ)消耗量等信息;所述均衡管理控制器1514用 于靈活調(diào)整所述多個(gè)儲(chǔ)能單元11中每一串聯(lián)的不同電池1111間充放電的電流、電壓等大 小和累計(jì)存儲(chǔ)或釋放電能情況,保持電池1111間的動(dòng)態(tài)平衡;及
[0043] 一操作端152,包括一數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)器1521和一顯示器操作終端1522,其中所述數(shù) 據(jù)庫存儲(chǔ)器1521用于存儲(chǔ)所述并聯(lián)管理層控制器1513和所述多個(gè)均衡管理控制器1514 傳送的所有信息;所述顯示器操作終端1522用于顯示所述數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)器1521的信息和手 動(dòng)操作發(fā)出指令。
[0044] 所述可切換的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)1可以如下具體實(shí)施。
[0045] 一種5兆瓦時(shí)的可切換的電力儲(chǔ)能系統(tǒng),包括:
[0046] 十個(gè)500千瓦時(shí)的儲(chǔ)能單元,每一個(gè)所述500千瓦時(shí)儲(chǔ)能單元獨(dú)立集成在一個(gè)電 池柜單元內(nèi);首先由54串200Ah單體串聯(lián),然后共四串這樣的電池組并聯(lián),組成一個(gè)所述 500KWh儲(chǔ)能單元;
[0047] -充電單兀,包括一電力輸入接口,一 10kV高壓柜及附屬設(shè)備,和一臺(tái)容量為 1250kVA、10/0. 4kV站用干式降壓變壓器,該電力輸入接口與供電系統(tǒng)的電力輸出接口連 接,所述供電系統(tǒng)提供的電能通過所述電力輸入口經(jīng)過所述高壓柜及附屬設(shè)備和所述變壓 器的通斷、變壓等功能的控制和保護(hù)進(jìn)入儲(chǔ)能階段;
[0048] -儲(chǔ)能雙向變流器(PCS),包括整流/逆變模塊,直流側(cè)斷路器,交流側(cè)斷路器和 內(nèi)置耦合變壓器,其中所述整流/逆變模塊最多可并聯(lián)32組功率模塊,最大單機(jī)容量可達(dá) 到1(MW的雙向變流能力;
[0049] 一切換單元,分別與所述充電單元和所述十個(gè)儲(chǔ)能單元連接,包括一個(gè)切換端和 一個(gè)控制端,其中所述切換端包括十個(gè)切換點(diǎn),其中所述十個(gè)切換點(diǎn)分別與所述十個(gè)儲(chǔ)能 單元對應(yīng);且至多一個(gè)所述切換點(diǎn)和其對應(yīng)的所述儲(chǔ)能單元連接;所述控制端用于接收所 述切換單元進(jìn)行切換的控制指令和控制所述切換端進(jìn)行相應(yīng)的切換,以控制至多一個(gè)所述 切換點(diǎn)和對應(yīng)的所述儲(chǔ)能單兀連接;在所述控制端接收到控制指令后,所述切換端執(zhí)彳丁并 與對應(yīng)的所述儲(chǔ)能單元連接或斷開;
[0050] -管理單元,分別與所述十個(gè)儲(chǔ)能單元和所述切換單元相連,主要包括:模塊管理 層控制器(BMU)、串聯(lián)管理層控制器(B⑶)和陣列管理層控制器(BAU)、有源主動(dòng)均衡控制 器、嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫;及
[0051] -集裝箱式的不銹鋼箱體,其中所述十個(gè)儲(chǔ)能單元、所述切換單元、所述管理單元 按照體積大小、重量大小合理均勻排布在所述不銹鋼箱體內(nèi)。
[0052] 其中,所述10kV高壓柜及附屬設(shè)備