一種可并聯(lián)的箱式溫控儲能站的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,包括一個由合金管與活動板構(gòu)成的儲能箱箱體,儲能箱箱體內(nèi)設(shè)置有配電柜、空調(diào)供電器、監(jiān)控控制器、空調(diào)、電力變壓器、鋰電儲能柜以及電壓變換器。本實用新型相比于傳統(tǒng)儲能站,其接口具有獨立性,本儲能站可以多路并接達(dá)到更大的功率輸出能力,本儲能站內(nèi)設(shè)有獨立的雙向變流裝置,允許獨立工作,本儲能站采用動力鋰電池為儲能單元,壽命長,環(huán)境適應(yīng)度高,具備大功率輸出能力,大功率充電能力,是孤網(wǎng)調(diào)峰重要載體。本實用新型的儲能站既可以針對高原野外應(yīng)用,配合孤網(wǎng)混合發(fā)電技術(shù)成為獨立式儲能站,斷開電力變壓器即可;又可以接通電力變壓器與國家電網(wǎng)并網(wǎng)以調(diào)節(jié)局部電力分配。
【專利說明】一種可并聯(lián)的箱式溫控儲能站
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及各類電源儲能【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種可并聯(lián)的箱式溫控儲能站。
【背景技術(shù)】
[0002]在高原山區(qū)或野外,無論是風(fēng)力發(fā)電還是太陽能發(fā)電,其自身都具有隨機性和間歇性特征,采用可靠的儲能技術(shù)作為支撐和緩沖,以解決新能源發(fā)電的波動性問題,使風(fēng)力發(fā)電及太陽能發(fā)電能夠大規(guī)模的安全的并入電網(wǎng)正常使用,而不影響系統(tǒng)安全和電網(wǎng)的正常調(diào)峰。同時隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對鋰電儲能站快速需求也將大大提高,徹底解決鋰電儲能包、儲能箱、儲能站的功率增大的箱式并聯(lián)技術(shù)和使用中的電池溫度控制技術(shù)也將影響著上述兩個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。
實用新型內(nèi)容
[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點,本實用新型旨在提供一種可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,既能通過多個箱式溫控儲能箱并聯(lián)的方式增大鋰電儲能站的功率,又能控制鋰電池使用的溫度保持在10-40度的正常范圍內(nèi)變動,達(dá)到延長電池使用壽命的目的。
[0004]為解決上述技術(shù)問題,本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]一種可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,包括一儲能箱箱體,所述儲能箱箱體的框架由四根左右橫柱、四根前后橫柱以及四根四周豎柱通過固定件和螺栓固定連接而成,所述框架的前部設(shè)置有帶拉手的活動門,所述框架的其余五面分別設(shè)置有活動板;
[0006]所述儲能箱箱體內(nèi)設(shè)置有配電柜、空調(diào)供電器、監(jiān)控控制器、空調(diào)、電力變壓器、鋰電儲能柜以及電壓變換器;所述配電柜輸入端與所述電壓變換器的交流電壓輸出端連接,所述配電柜輸出端與交流用電器連接,所述空調(diào)供電器的電壓輸入端與所述鋰電儲能柜的電壓輸出端連接,所述空調(diào)供電器的控制信號輸入端與所述監(jiān)控控制器的空調(diào)輸出電源控制端連接,所述空調(diào)供電器的第一交流電源輸出端與所述鋰電儲能柜的第二電源輸入端連接,所述空調(diào)供電器的第二交流電源輸出端與所述空調(diào)的電源輸入端連接,所述鋰電儲能柜的雙向直流電源輸入輸出端與所述電壓變換器的雙向直流電源輸入輸出端連接,所述鋰電儲能柜的電壓、電流、溫度信號輸出端與所述監(jiān)控控制器的電壓、電流、溫度信號輸入端連接,所述鋰電儲能柜的第一電源輸入端與其它直流電連接,所述電壓變換器的電壓變換信號輸入端與所述監(jiān)控控制器的電壓變換信號輸出端連接,所述電壓變換器的雙向交流電源輸入輸出端與所述電力變壓器的雙向交流電源輸入輸出端連接,所述電壓變換器的直流變換輸出端作為向外輸出直流電的接口,所述電力變壓器的雙向電源輸入輸出端與高壓電網(wǎng)連接。
[0007]進(jìn)一步的,所述的左右橫柱、前后橫柱以及四周豎柱均為合金材料。
[0008]進(jìn)一步的,所述活動門和所述的五塊活動板的外側(cè)面均是噴漆薄板,其內(nèi)部均填充有泡沫材料。
[0009]進(jìn)一步的,位于所述框架底部的所述活動板上覆蓋有一塊環(huán)氧樹脂板,并在所述環(huán)氧樹脂板上還墊有一層絕緣橡膠皮,以保證底部的所述活動板的絕緣和強度。
[0010]進(jìn)一步的,位于所述框架左右兩側(cè)的所述活動板上均開設(shè)有一出氣口,所述出氣口上均設(shè)有防盜及空氣濾清網(wǎng)。
[0011]進(jìn)一步的,所述監(jiān)控控制器包括鍵盤、中央處理器CPU、顯示器、遠(yuǎn)程收發(fā)器以及設(shè)置在監(jiān)控室的遠(yuǎn)程監(jiān)控器,所述鍵盤的輸出端與所述中央處理器CPU的鍵盤信號接收端連接,所述中央處理器CPU的顯示信號輸出端與所述顯示器的輸入端連接,所述中央處理器CPU的雙向信號輸入輸出端與所述遠(yuǎn)程收發(fā)器的雙向信號輸入輸出端連接,所述中央處理器CPU的空調(diào)輸出電源控制端與所述空調(diào)供電器的控制信號輸入端連接,所述中央處理器CPU的電壓變換信號輸出端與所述電壓變換器的電壓變換信號輸入端連接,所述中央處理器CPU的電壓、電流、溫度信號輸入端與所述鋰電儲能柜的電壓、電流、溫度信號輸出端連接,所述遠(yuǎn)程收發(fā)器通過手機無線基站及互聯(lián)網(wǎng)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器連接。
[0012]進(jìn)一步的,所述鋰電儲能柜包括鋰電池包、電池管理系統(tǒng)、空調(diào)D,所述鋰電池包輸入端通過所述鋰電儲能柜的雙向直流電源輸入輸出端與所述電壓變換器的雙向直流輸入輸出端連接,所述鋰電池包的第一電源輸入端作為其它直流電源的輸入接口(包括已為直流電的光電、鳳電),所述鋰電池包的電壓輸出端與所述空調(diào)供電器的電壓輸入端連接,所述鋰電池包的溫度傳感器信號輸出端與所述電池管理系統(tǒng)的電池溫度信號接收端連接,所述鋰電池包的單體鋰電模塊電壓信號輸出端與所述電池管理系統(tǒng)的單體鋰電模塊電壓信號接收端連接,所述鋰電池包的電流傳感器信號輸出端與所述電池管理系統(tǒng)的電池電流信號接收端連接,所述電池管理系統(tǒng)的制冷信號輸出端與所述空調(diào)D的制冷信號控制端連接,所述電池管理系統(tǒng)的制熱信號輸出端與所述空調(diào)D的制熱信號控制端連接,所述電池管理系統(tǒng)的電壓、電流、溫度信號輸出端與所述監(jiān)控控制器的電壓、電流、溫度信號輸入端連接,所述空調(diào)D的第二電源輸入端與所述空調(diào)供電器的第一交流電源輸出端連接。
[0013]進(jìn)一步的,所述電壓變換器包括雙向變流器和DC/DC變換器,所述雙向變流器的交流輸入端通過所述電壓變換器的雙向交流電源輸入輸出端與所述電力變壓器的雙向交流電源輸入輸出端連接,所述雙向變流器的直流輸入端通過所述電壓變換器的雙向直流電源輸入輸出端與所述鋰電儲能柜的雙向直流電源輸入輸出端連接,所述雙向變流器的信號輸入端通過所述電壓變換器的電壓變換信號輸入端與所述監(jiān)控控制器的電壓變換信號輸出端連接,所述雙向變流器的交流電壓輸出端與所述配電柜的輸入端連接,所述雙向變流器的控制信號輸出端與所述DC/DC變換器的控制信號輸入端連接,所述DC/DC變換器的直流電源輸入端與通過所述電壓變換器的雙向直流電源輸入輸出端與所述鋰電儲能柜的雙向直流電源輸入輸出端連接,所述DC/DC變換器的直流變換輸出端作為向外輸出直流電的接口。
[0014]進(jìn)一步的,多個所述可并聯(lián)的箱式溫控儲能站通過并聯(lián)使用實現(xiàn)大功率輸出的能力,并由所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器進(jìn)行并機運算及控制;每個所述可并聯(lián)的箱式溫控儲能站中的所述電壓變換器的直流變換輸出端分別與一對應(yīng)的二極管的正極連接,每個所述二極管的負(fù)極分別在并聯(lián)后與直流用電器連接。
[0015]使用時,空調(diào)供電器首先工作,以解決環(huán)境溫度用電,接著啟動監(jiān)控控制器觀察鋰電儲能柜上的電壓及電量,如果鋰電儲能柜上的電量低于設(shè)計容量的30%時,監(jiān)控控制器通過雙向控制線啟動電壓變換器,控制電壓變換器工作在AC/DC狀態(tài),將電力變壓器的電網(wǎng)來電和其它直流電一起對鋰電儲能柜進(jìn)行充電;當(dāng)監(jiān)控控制器檢測到充電已達(dá)到設(shè)計容量的50%時,電壓變換器開始向外輸送直流電,用于電動車等充電及用電;當(dāng)監(jiān)控控制器檢測到充電已達(dá)到設(shè)計容量的90%時,控制電壓變換器變換方向,工作在DC/AC狀態(tài),同時向外輸送直流電和交流電,配電柜將根據(jù)交流用電負(fù)載情況人工或者自動調(diào)整用電負(fù)荷。
[0016]其它直流電由光伏發(fā)電或者風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生,通過將它們儲存在鋰電儲能柜中,解決了它們發(fā)電時的隨機性和間歇性問題。電壓變換器接受監(jiān)控控制器的控制,工作在DC/AC狀態(tài)時,即可以通過配電柜向負(fù)載供電,又可以通過電力變壓器向高壓電網(wǎng)輸送電力,而不影響系統(tǒng)安全和達(dá)到電網(wǎng)的正常調(diào)峰,實現(xiàn)風(fēng)電及太陽能發(fā)電的大規(guī)模的安全的并入電網(wǎng)正常使用目的。
[0017]由于一個箱子就是一個儲能站,當(dāng)一個儲能站不滿足電網(wǎng)調(diào)峰或者使用功率時,可以多個并聯(lián)使用,由遠(yuǎn)程監(jiān)控器進(jìn)行并機運行及控制。遠(yuǎn)程監(jiān)控器通過監(jiān)控控制器對儲能站進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰控制,當(dāng)電網(wǎng)電力充足,而儲能站電量又不多時,控制電壓變換器工作在AC/DC狀態(tài),將電力變壓器的電網(wǎng)來電充入儲能站儲存;而當(dāng)電網(wǎng)電力不足出現(xiàn)用電緊張時,而儲能站電量又> 30%時,遠(yuǎn)程監(jiān)控器通過監(jiān)控控制器控制電壓變換器工作在DC/AC狀態(tài),將儲能站內(nèi)的電量通過電力變壓器向電網(wǎng)輸送電力。監(jiān)控控制器既能控制站內(nèi)空調(diào)的開機及停機,實現(xiàn)站內(nèi)溫度和濕度的控制,同時監(jiān)控控制器還可以與遠(yuǎn)程監(jiān)控器進(jìn)行數(shù)據(jù)及控制交互。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下有益效果:
[0019]本實用新型相比于傳統(tǒng)儲能站,其接口具有獨立性,本儲能站可以多路并接,可以通過兩個以上進(jìn)行并接達(dá)到更大的功率輸出能力,本儲能站內(nèi)設(shè)有獨立的雙向變流裝置,允許獨立工作,本儲能站采用動力鋰電池為儲能單元,壽命長,環(huán)境適應(yīng)度高,具備大功率輸出能力,大功率充電能力,是孤網(wǎng)調(diào)峰重要載體。
[0020]本實用新型的儲能站既可以針對高原野外應(yīng)用,配合孤網(wǎng)混合發(fā)電技術(shù)成為獨立式儲能站,斷開電力變壓器即可;又可以接通電力變壓器與國家電網(wǎng)并網(wǎng)以調(diào)節(jié)局部電力分配。
[0021]本實用新型的儲能站的箱體具備獨立的穩(wěn)定性設(shè)計,裝卸方便,有類似集裝箱的吊運能力;本儲能站箱體采用了由噴漆薄板內(nèi)部夾泡沫的冰箱專用材料制成,具有了防曬隔熱的能力、又配置了箱內(nèi)空調(diào),箱內(nèi)環(huán)境溫度可控,使系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性得到保證。
[0022]上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段,并可依照說明書的內(nèi)容予以實施,以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本實用新型的【具體實施方式】由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0024]圖1為本實用新型的箱體結(jié)構(gòu)及箱內(nèi)部布局示意圖;
[0025]圖2為本實用新型的箱體結(jié)構(gòu)活動門示意圖;
[0026]圖3為本實用新型的整體電路原理框架圖;
[0027]圖4為本實用新型的監(jiān)控控制器構(gòu)成示意圖;
[0028]圖5為本實用新型的鋰電儲能柜構(gòu)成示意圖;
[0029]圖6為本實用新型的電壓變換器構(gòu)成示意圖;
[0030]圖7為兩臺本實用新型的儲能站并聯(lián)使用的電路原理框架圖。
【具體實施方式】
[0031]下面將參考附圖并結(jié)合實施例,來詳細(xì)說明本實用新型。
[0032]參見圖1、圖2所示,一種可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,包括一儲能箱箱體,所述儲能箱箱體的框架由四根左右橫柱10、四根前后橫柱11以及四根四周豎柱12通過固定件4和螺栓5固定連接而成,所述框架的前部設(shè)置有帶拉手13的活動門14,所述框架的其余五面分別設(shè)置有活動板15。
[0033]進(jìn)一步的,所述的左右橫柱10、前后橫柱11以及四周豎柱12均為合金材料;所述活動門14和所述的五塊活動板15的外側(cè)面均是噴漆薄板,其內(nèi)部均填充有泡沫材料;位于所述框架底部的所述活動板15上覆蓋有一塊環(huán)氧樹脂板,并在所述環(huán)氧樹脂板上還墊有一層絕緣橡膠皮,以保證底部的所述活動板15的絕緣和強度;位于所述框架左右兩側(cè)的所述活動板15上均開設(shè)有一出氣口 16,所述出氣口 16上均設(shè)有防盜及空氣濾清網(wǎng)。
[0034]參見圖3所示,所述儲能箱箱體內(nèi)設(shè)置有配電柜1、空調(diào)供電器2、監(jiān)控控制器3、空調(diào)6、電力變壓器7、鋰電儲能柜8以及電壓變換器9 ;所述配電柜I輸入端A7與所述電壓變換器9的交流電壓輸出端A6連接,所述配電柜I輸出端AS與交流用電器連接,所述空調(diào)供電2的電壓輸入端A17與所述鋰電儲能柜8的電壓輸出端A16連接,所述空調(diào)供電器2的控制信號輸入端A23與所述監(jiān)控控制器3的空調(diào)輸出電源控制端A22連接,所述空調(diào)供電器2的第一交流電源輸出端A18與所述鋰電儲能柜8的第二電源輸入端A19連接,所述空調(diào)供電器2的第二交流電源輸出端A20與所述空調(diào)6的電源輸入端A21連接,所述鋰電儲能柜8的雙向直流電源輸入輸出端AlO與所述電壓變換器9的雙向直流電源輸入輸出端A9連接,所述鋰電儲能柜8的電壓、電流、溫度信號輸出端A13與所述監(jiān)控控制器3的電壓、電流、溫度信號輸入端A14連接,所述鋰電儲能柜8的第一電源輸入端A15與其它直流電連接,所述電壓變換器9的電壓變換信號輸入端All與所述監(jiān)控控制器3的電壓變換信號輸出端A12連接,所述電壓變換器9的雙向交流電源輸入輸出端A4與所述電力變壓器7的雙向交流電源輸入輸出端A3連接,所述電壓變換器9的直流變換輸出端A5作為向外輸出直流電的接口,所述電力變壓器7的雙向電源輸入輸出端A2與高壓電網(wǎng)Al連接。
[0035]進(jìn)一步的,為了解決儲能站內(nèi)的環(huán)境溫度用電,本實用新型包括有所述空調(diào)供電器2,所述空調(diào)供電器2由DC/AC變換器構(gòu)成,所述空調(diào)供電器2得到從所述鋰電儲能柜8的輸入的電壓后,通過所述DC/AC變換把得到的220V交流電壓,分別送到所述鋰電儲能柜8的內(nèi)部空調(diào)D 83的電源輸入端A19和所述空調(diào)6的電源輸入端A21,給兩個空調(diào)供電。所述空調(diào)6只工作在制冷狀態(tài),它的啟動、停止除自身控制外,還可以通過所述監(jiān)控控制器3控制。
[0036]進(jìn)一步的,參見圖4所示,為了解決儲能站的站內(nèi)控制和遠(yuǎn)程控制,本實用新型包括有所述監(jiān)控控制器3,所述監(jiān)控控制器3包括鍵盤31、中央處理器CPU 32、顯示器33、遠(yuǎn)程收發(fā)器34以及設(shè)置在監(jiān)控室的遠(yuǎn)程監(jiān)控器35,所述鍵盤31的輸出端B6與所述中央處理器CPU 32的鍵盤信號接收端B5連接,所述中央處理器CPU 32的顯示信號輸出端B4與所述顯示器33的輸入端B3連接,所述中央處理器CPU 32的雙向信號輸入輸出端BI與所述遠(yuǎn)程收發(fā)器34的雙向信號輸入輸出端B2連接,所述中央處理器CPU 32的空調(diào)輸出電源控制端A22與所述空調(diào)供電器2的控制信號輸入端A23連接,所述中央處理器CPU 32的電壓變換信號輸出端A12與所述電壓變換器9的電壓變換信號輸入端All連接,所述中央處理器CPU 32的電壓、電流、溫度信號輸入端A14與所述鋰電儲能柜8的電壓、電流、溫度信號輸出端A13連接,所述遠(yuǎn)程收發(fā)器34通過手機無線基站及互聯(lián)網(wǎng)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器35連接。
[0037]當(dāng)有從所述鍵盤31來的操作信號時,所述顯示器33會顯示操作的內(nèi)容,通過所述中央處理器CPU 32的處理后,分別送到相關(guān)部分進(jìn)行執(zhí)行,系統(tǒng)開始按設(shè)置工作。如果所述鋰電儲能柜8上的電量低于設(shè)計容量的30%時,所述監(jiān)控控制器3通過雙向控制線啟動所述電壓變換器9,控制所述電壓變換器9工作在AC/DC狀態(tài),將所述電力變壓器7的電網(wǎng)來電和其它直流電一起對所述鋰電儲能柜8進(jìn)行充電,當(dāng)所述監(jiān)控控制器3檢測到充電已達(dá)到設(shè)計容量的50%時,所述電壓變換器9開始向外輸送直流電,用于電動車等充電及用電,當(dāng)所述監(jiān)控控制器3檢測到充電已達(dá)到設(shè)計容量的90%時,控制所述電壓變換器9變換方向,工作在DC/AC狀態(tài),同時向外輸送直流電和交流電,所述配電柜I將根據(jù)交流用電負(fù)載情況人工或者自動調(diào)整用電負(fù)荷。所述電壓變換器9接受所述監(jiān)控控制器3的控制,工作在DC/AC狀態(tài)時,即可以通過所述配電柜I向負(fù)載供電,又可以通過所述電力變壓器7向高壓電網(wǎng)輸送電力,而不影響系統(tǒng)安全和達(dá)到電網(wǎng)的正常調(diào)峰。所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器35通過所述監(jiān)控控制器3對儲能站進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰控制,當(dāng)電網(wǎng)電力充足,而儲能站電量又不多時,控制所述電壓變換器9工作在AC/DC狀態(tài),將所述電力變壓器7的電網(wǎng)來電充入儲能站儲存;而當(dāng)電網(wǎng)電力不足出現(xiàn)用電緊張時,而儲能站電量又> 30%時,所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器35通過所述監(jiān)控控制器3控制所述電壓變換器9工作在DC/AC狀態(tài),將儲能站內(nèi)的電量通過所述電力變壓器7向電網(wǎng)輸送電力。
[0038]所述監(jiān)控控制器3既能控制站內(nèi)所述空調(diào)6的開機及停機,實現(xiàn)站內(nèi)溫度和濕度的控制,同時所述監(jiān)控控制器3還可以通過無線基站與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器35進(jìn)行數(shù)據(jù)及控制交互,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控儲能站的運行,同時接收遠(yuǎn)程監(jiān)控指令,并能對儲能站的運行和遠(yuǎn)程監(jiān)控指令進(jìn)行指定位置保存。所述監(jiān)控控制器3既能按照設(shè)置將儲能站進(jìn)行獨立運行,也能夠與電網(wǎng)并網(wǎng)運行,實現(xiàn)儲能站與電網(wǎng)的電能調(diào)峰。
[0039]進(jìn)一步的,參見圖5所示,為了解決儲能與電網(wǎng)調(diào)峰,本實用新型包括有所述鋰電儲能柜8,所述鋰電儲能柜8包括鋰電池包81、電池管理系統(tǒng)82、空調(diào)D 83,所述鋰電池包81輸入端通過所述鋰電儲能柜8的雙向直流電源輸入輸出端AlO與所述電壓變換器9的雙向直流輸入輸出端A9連接,所述鋰電池包81的第一電源輸入端A15作為其它直流電源的輸入接口,所述鋰電池包81的電壓輸出端A16與所述空調(diào)供電器2的電壓輸入端A17連接,所述鋰電池包81的溫度傳感器信號輸出端B7與所述電池管理系統(tǒng)82的電池溫度信號接收端B8連接,所述鋰電池包81的單體鋰電模塊電壓信號輸出端B9與所述電池管理系統(tǒng)82的單體鋰電模塊電壓信號接收端BlO連接,所述鋰電池包81的電流傳感器信號輸出端Bll與所述電池管理系統(tǒng)82的電池電流信號接收端B12連接,所述電池管理系統(tǒng)82的制冷信號輸出端B13與所述空調(diào)D 83的制冷信號控制端B14連接,所述電池管理系統(tǒng)82的制熱信號輸出端B15與所述空調(diào)D 83的制熱信號控制端B16連接,所述電池管理系統(tǒng)82的電壓、電流、溫度信號輸出端A13與所述監(jiān)控控制器3的電壓、電流、溫度信號輸入端A14連接,所述空調(diào)D 83的第二電源輸入端A19與所述空調(diào)供電器2的第一交流電源輸出端A18連接。
[0040]所述鋰電儲能柜8將所述鋰電池包81的溫度、電壓、電流信號送到所述監(jiān)控控制器3后,所述監(jiān)控控制器3將根據(jù)所述鋰電池包81的電量情況分別進(jìn)行充電或者放電控制,如果所述鋰電儲能柜8上的電量低于設(shè)計容量的30%時,所述監(jiān)控控制器3就啟動所述電壓變換器9,控制所述電壓變換器9工作在AC/DC狀態(tài),將所述電力變壓器7的電網(wǎng)來電和其它直流電一起(如太陽能、風(fēng)電等)對所述鋰電儲能柜8進(jìn)行充電(也可以分開充電),當(dāng)所述監(jiān)控控制器3檢測到充電已達(dá)到設(shè)計容量的50%時,所述電壓變換器9開始向外輸送直流電,用于電動車等充電及用電,當(dāng)所述監(jiān)控控制器3檢測到充電已達(dá)到設(shè)計容量的90%時,控制所述電壓變換器9變換方向,工作在DC/AC狀態(tài),同時向外輸送直流電和交流電;所述監(jiān)控控制器3控制所述電壓變換器9工作在DC/AC狀態(tài)時,即可以通過所述配電柜I向負(fù)載供電,又可以通過所述電力變壓器7向高壓電網(wǎng)輸送電力,而不影響系統(tǒng)安全和達(dá)到電網(wǎng)的正常調(diào)峰。
[0041]應(yīng)該特別指出,所述鋰電儲能柜8的調(diào)峰主要是:1、把在高原山區(qū)及野外的風(fēng)電和太陽能發(fā)電的隨機性和間歇性特征,通過采用向所述鋰電儲能柜8的輸入,變成了可靠的穩(wěn)定的直流電,再通過DC/AC轉(zhuǎn)換后,得到可靠的穩(wěn)定的交流電向負(fù)載供電,或者向電網(wǎng)輸送電力,而不影響系統(tǒng)的安全和電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn);2、當(dāng)電網(wǎng)電力充足,用戶使用不完時多余的電量,通過所述電力變壓器7和所述電壓變換器9向所述鋰電儲能柜8充電進(jìn)行存儲;當(dāng)用戶用電超過負(fù)荷,電網(wǎng)電力不足時,通過所述電壓變換器9和所述電力變壓器7把所述鋰電儲能柜8中的電能向電網(wǎng)輸送。
[0042]所述鋰電儲能柜8是獨立使用還是與電網(wǎng)并網(wǎng)使用由所述監(jiān)控控制器3控制決定。所述鋰電儲能柜8內(nèi)部的所述空調(diào)D 83可以根據(jù)所述鋰電池包81的溫度工作在制冷和制熱兩個工作狀態(tài),當(dāng)所述鋰電池包81的溫度< 10度時,所述電池管理器82通過制熱信號控制線啟動所述空調(diào)D 83工作在制熱狀態(tài);當(dāng)電池組溫度>40度時,所述電池管理器82通過制冷信號控制線啟動所述空調(diào)D 83工作在制冷狀態(tài)。
[0043]進(jìn)一步的,參見圖6所示,為了實現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)不同電源對儲能包的充電和用電,本實用新型包括有所述電壓變換器9,所述電壓變換器9包括雙向變流器91和DC/DC變換器92,所述雙向變流器91的交流輸入端通過所述電壓變換器9的雙向交流電源輸入輸出端A4與所述電力變壓器7的雙向交流電源輸入輸出端A3連接,所述雙向變流器91的直流輸入端通過所述電壓變換器9的雙向直流電源輸入輸出端A9與所述鋰電儲能柜8的雙向直流電源輸入輸出端AlO連接,所述雙向變流器91的信號輸入端通過所述電壓變換器9的電壓變換信號輸入端All與所述監(jiān)控控制器3的電壓變換信號輸出端A12連接,所述雙向變流器91的交流電壓輸出端A6與所述配電柜I的輸入端A7連接,所述雙向變流器91的控制信號輸出端B17與所述DC/DC變換器92的控制信號輸入端B18連接,所述DC/DC變換器92的直流電源輸入端B19與通過所述電壓變換器9的雙向直流電源輸入輸出端A9與所述鋰電儲能柜8的雙向直流電源輸入輸出端AlO連接,所述DC/DC變換器92的直流變換輸出端A5作為向外輸出直流電的接口。
[0044]所述電壓變換器9由所述監(jiān)控控制器3控制工作狀態(tài),當(dāng)所述雙向變流器91接收到向所述鋰電儲能柜8進(jìn)行充電的信號時,所述雙向變流器91工作在AC/DC狀態(tài),將所述電力變壓器7送來的交流電變換為向所述鋰電儲能柜8充電的直流電;當(dāng)所述雙向變流器91接收到對所述鋰電儲能柜8進(jìn)行放電的信號時,所述雙向變流器91工作在DC/AC狀態(tài),將所述鋰電儲能柜8的直流電變換為交流電后,向所述電力變壓器7和所述配電柜I輸送交流電(也可以分別送電);當(dāng)所述鋰電儲能柜8中的儲存電量達(dá)到50%時,所述監(jiān)控控制器3通過所述雙向變流器91的控制信號輸出端B17控制所述DC/DC變換器92進(jìn)入工作,將所述鋰電儲能柜8的直流電壓變換成滿足需要的直流電壓,并通過所述電壓變換器9的直流電壓輸出端A5供直流用電器使用,例如對電動車充電等。
[0045]進(jìn)一步的,為了實現(xiàn)交流電壓的變換和電網(wǎng)并網(wǎng),本實用新型包括有所述電力變壓器7,當(dāng)所述電壓變換器9工作在DC/AC狀態(tài),并由所述監(jiān)控控制器3控制向所述電力變壓器7輸送交流電時,所述電力變壓器7將其雙向交流電源輸入輸出端A3得到的電壓升高到電網(wǎng)的高電壓,并通過其雙向電源輸入輸出端A2輸送到高壓電網(wǎng)I中去;當(dāng)所述電壓變換器9工作在AC/DC狀態(tài),并由所述監(jiān)控控制器3控制向所述電力變壓器7索取交流電時,所述電力變壓器7將雙向電源輸入輸出端A2得到的電壓降低到滿足所述電壓變換器9的工作電壓,并通過雙向交流電源輸入輸出端A3輸送到所述電壓變換器9的雙向交流電源輸入輸出端A4中去。所述電力變壓器7不改變交流電壓的頻率、相位。
[0046]進(jìn)一步的,為了實現(xiàn)交流電壓的負(fù)荷分配,本實用新型包括有所述配電柜1,當(dāng)所述電壓變換器9工作在DC/AC狀態(tài),并由所述監(jiān)控控制器3控制向所述配電柜I的輸入端A7輸送交流電時,所述配電柜I通過輸出端AS向交流用電器供電,并控制交流用電器的負(fù)荷。
[0047]進(jìn)一步的,參見圖7所示,為了能夠增大儲能站的輸出功率,本實用新型通過將兩臺的所述箱式溫控儲能站的并聯(lián),并由所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器35進(jìn)行并機運算及控制;每個所述可并聯(lián)的箱式溫控儲能站中的所述電壓變換器9的直流變換輸出端A5分別與一對應(yīng)的二極管D的正極連接,每個所述二極管D的負(fù)極分別在并聯(lián)后與直流用電器連接。
[0048]為了不影響兩個電池管理系統(tǒng)的正常工作和控制,所述鋰電池包81不能直接并聯(lián),由于兩個所述鋰電池包81本身就為大功率,并且生產(chǎn)和使用中的特性變化不完全相同,特別是后期并站,所述鋰電池包81直接并聯(lián)后將使兩個電池管理系統(tǒng)的都不能正常工作和控制,即出現(xiàn)了電池管理由誰決定的問題,對此本實用新型在直流輸出端采用了在兩站直流變換輸出端A5上先增加大型二極管D的方式,兩個所述二極管D的正極分別與兩站的直流變換輸出端A5連接,兩個所述二極管D的負(fù)極在Xl處并聯(lián)來實現(xiàn)兩個所述鋰電池包81既能輸出直流大電流,又能夠不影響電池管理和控制。
[0049]兩臺以上的儲能站并聯(lián)后,交流部分只要求同相位、同頻率、同電壓既可并聯(lián)使用,也可以采用獨立交流供電方式;兩臺以上的儲能站并聯(lián)后,直流用電器得到的功率增加一倍,能夠更快地給電動車充電。
[0050]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,其特征在于:包括一儲能箱箱體,所述儲能箱箱體的框架由四根左右橫柱(10)、四根前后橫柱(11)以及四根四周豎柱(12)通過固定件(4)和螺栓(5)固定連接而成,所述框架的前部設(shè)置有帶拉手(13)的活動門(14),所述框架的其余五面分別設(shè)置有活動板(15); 所述儲能箱箱體內(nèi)設(shè)置有配電柜(I)、空調(diào)供電器(2)、監(jiān)控控制器(3)、空調(diào)(6)、電力變壓器(7)、鋰電儲能柜(8)以及電壓變換器(9);所述配電柜(I)輸入端(A7)與所述電壓變換器(9)的交流電壓輸出端(A6)連接,所述配電柜(I)輸出端(AS)與交流用電器連接,所述空調(diào)供電器(2)的電壓輸入端(A17)與所述鋰電儲能柜(8)的電壓輸出端(A16)連接,所述空調(diào)供電器(2)的控制信號輸入端(A23)與所述監(jiān)控控制器(3)的空調(diào)輸出電源控制端(A22)連接,所述空調(diào)供電器(2)的第一交流電源輸出端(A18)與所述鋰電儲能柜(8)的第二電源輸入端(A19)連接,所述空調(diào)供電器(2)的第二交流電源輸出端(A20)與所述空調(diào)(6)的電源輸入端(A21)連接,所述鋰電儲能柜(8)的雙向直流電源輸入輸出端(AlO)與所述電壓變換器(9)的雙向直流電源輸入輸出端(A9)連接,所述鋰電儲能柜(8)的電壓、電流、溫度信號輸出端(A13)與所述監(jiān)控控制器(3)的電壓、電流、溫度信號輸入端(A14)連接,所述鋰電儲能柜(8)的第一電源輸入端(A15)與其它直流電連接,所述電壓變換器(9)的電壓變換信號輸入端(All)與所述監(jiān)控控制器(3)的電壓變換信號輸出端(A12)連接,所述電壓變換器(9 )的雙向交流電源輸入輸出端(A4 )與所述電力變壓器(7 )的雙向交流電源輸入輸出端(A3 )連接,所述電壓變換器(9 )的直流變換輸出端(A5 )作為向外輸出直流電的接口,所述電力變壓器(7)的雙向電源輸入輸出端(A2)與高壓電網(wǎng)(Al)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,其特征在于:所述的左右橫柱(10)、前后橫柱(11)以及四周豎柱(12)均為合金材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,其特征在于:所述活動門(14)和所述的五塊活動板(15)的外側(cè)面均是噴漆薄板,其內(nèi)部均填充有泡沫材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,其特征在于:位于所述框架底部的所述活動板(15 )上覆蓋有一塊環(huán)氧樹脂板,并在所述環(huán)氧樹脂板上還墊有一層絕緣橡膠皮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,其特征在于:位于所述框架左右兩側(cè)的所述活動板(15)上均開設(shè)有一出氣口( 16),所述出氣口( 16)上均設(shè)有防盜及空氣濾清網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,其特征在于:所述監(jiān)控控制器(3)包括鍵盤(31)、中央處理器CPU (32)、顯示器(33)、遠(yuǎn)程收發(fā)器(34)以及設(shè)置在監(jiān)控室的遠(yuǎn)程監(jiān)控器(35),所述鍵盤(31)的輸出端(B6)與所述中央處理器CPU (32)的鍵盤信號接收端(B5)連接,所述中央處理器CPU (32)的顯示信號輸出端(B4)與所述顯示器(33)的輸入端(B3)連接,所述中央處理器CPU (32)的雙向信號輸入輸出端(BI)與所述遠(yuǎn)程收發(fā)器(34)的雙向信號輸入輸出端(B2)連接,所述中央處理器CPU (32)的空調(diào)輸出電源控制端(A22)與所述空調(diào)供電器(2)的控制信號輸入端(A23)連接,所述中央處理器CPU (32)的電壓變換信號輸出端(A12)與所述電壓變換器(9)的電壓變換信號輸入端(All)連接,所述中央處理器CPU (32)的電壓、電流、溫度信號輸入端(A14)與所述鋰電儲能柜(8)的電壓、電流、溫度信號輸出端(A13)連接,所述遠(yuǎn)程收發(fā)器(34)通過手機無線基站及互聯(lián)網(wǎng)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器(35)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,其特征在于:所述鋰電儲能柜(8)包括鋰電池包(81)、電池管理系統(tǒng)(82)、空調(diào)D (83),所述鋰電池包(81)輸入端通過所述鋰電儲能柜(8)的雙向直流電源輸入輸出端(AlO)與所述電壓變換器(9)的雙向直流輸入輸出端(A9)連接,所述鋰電池包(81)的第一電源輸入端(A15)作為其它直流電源的輸入接口,所述鋰電池包(81)的電壓輸出端(A16)與所述空調(diào)供電器(2)的電壓輸入端(A17)連接,所述鋰電池包(81)的溫度傳感器信號輸出端(B7)與所述電池管理系統(tǒng)(82)的電池溫度信號接收端(B8)連接,所述鋰電池包(81)的單體鋰電模塊電壓信號輸出端(B9)與所述電池管理系統(tǒng)(82)的單體鋰電模塊電壓信號接收端(BlO)連接,所述鋰電池包(81)的電流傳感器信號輸出端(Bll)與所述電池管理系統(tǒng)(82)的電池電流信號接收端(B12)連接,所述電池管理系統(tǒng)(82)的制冷信號輸出端(B13)與所述空調(diào)D (83)的制冷信號控制端(B14)連接,所述電池管理系統(tǒng)(82)的制熱信號輸出端(B15)與所述空調(diào)D (83)的制熱信號控制端(B16)連接,所述電池管理系統(tǒng)(82)的電壓、電流、溫度信號輸出端(A13)與所述監(jiān)控控制器(3)的電壓、電流、溫度信號輸入端(A14)連接,所述空調(diào)D (83)的第二電源輸入端(A19)與所述空調(diào)供電器(2)的第一交流電源輸出端(A18)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,其特征在于:所述電壓變換器(9)包括雙向變流器(91)和DC/DC變換器(92),所述雙向變流器(91)的交流輸入端通過所述電壓變換器(9 )的雙向交流電源輸入輸出端(A4 )與所述電力變壓器(7 )的雙向交流電源輸入輸出端(A3 )連接,所述雙向變流器(91)的直流輸入端通過所述電壓變換器(9 )的雙向直流電源輸入輸出端(A9)與所述鋰電儲能柜(8)的雙向直流電源輸入輸出端(AlO)連接,所述雙向變流器(91)的信號輸入端通過所述電壓變換器(9 )的電壓變換信號輸入端(Al I)與所述監(jiān)控控制器(3)的電壓變換信號輸出端(A12)連接,所述雙向變流器(91)的交流電壓輸出端(A6)與所述配電柜(I)的輸入端(A7)連接,所述雙向變流器(91)的控制信號輸出端(B17 )與所述DC/DC變換器(92 )的控制信號輸入端(B18 )連接,所述DC/DC變換器(92 )的直流電源輸入端(B19)與通過所述電壓變換器(9)的雙向直流電源輸入輸出端(A9)與所述鋰電儲能柜(8)的雙向直流電源輸入輸出端(AlO)連接,所述DC/DC變換器(92)的直流變換輸出端(A5 )作為向外輸出直流電的接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的可并聯(lián)的箱式溫控儲能站,其特征在于:多個所述可并聯(lián)的箱式溫控儲能站通過并聯(lián)使用實現(xiàn)大功率輸出的能力,并由所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器(35)進(jìn)行并機運算及控制;每個所述可并聯(lián)的箱式溫控儲能站中的所述電壓變換器(9)的直流變換輸出端(A5)分別與一對應(yīng)的二極管(D)的正極連接,每個所述二極管(D)的負(fù)極分別在并聯(lián)后與直流用電器連接。
【文檔編號】H02J3/32GK203932725SQ201420323897
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】樊朝暉, 李珩, 熊代榮, 薛禹勝 申請人:重慶京藏電氣設(shè)備租賃有限公司