本技術(shù)屬于儲(chǔ)能，尤其涉及一種多功能組串式儲(chǔ)能逆變器pcs及儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、組串式儲(chǔ)能是指將多個(gè)儲(chǔ)能單元(如電池或超級電容器)連接成串組合，形成一個(gè)大型儲(chǔ)能系統(tǒng)。組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求靈活配置，以滿足不同的電壓、容量和功率要求，因此組串式儲(chǔ)能在工商業(yè)儲(chǔ)能中備受青睞。

2、本地控制器lcu、儲(chǔ)能逆變器pcs、電池控制單元bcu是儲(chǔ)能系統(tǒng)中的三個(gè)主要的控制組件。在組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)中，這三個(gè)控制組件一般都是安裝在一個(gè)柜體內(nèi)。為了降低柜體的占地面積和降低成本，一般需要將柜體內(nèi)部布置的足夠緊湊占用體積大。然而本地控制器lcu、儲(chǔ)能逆變器pcs、電池控制單元bcu這三個(gè)控制組件外部有較多同通訊接線，且各單元模塊也占用一定安裝空間，因此一種能夠?qū)⑷齻€(gè)控制組件集成的儲(chǔ)能逆變器亟待研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種多功能組串式儲(chǔ)能逆變器pcs，將本地控制器lcu、電池控制系統(tǒng)bcu集成在儲(chǔ)能逆變器pcs內(nèi)部，具有更高的集成密度和更低的成本。

2、一種多功能組串式儲(chǔ)能逆變器pcs，包括本地控制器lcu模塊、儲(chǔ)能逆變器pcs控制單元和電池控制單元bcu模塊，其中，pcs控制單元和bcu模塊基于內(nèi)部通訊接口與lcu模塊的內(nèi)部通訊接口連接，基于lcu模塊對外實(shí)現(xiàn)信息互傳，具體的，pcs控制單元發(fā)送機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)信息給lcu模塊，bcu模塊發(fā)送采集的電池單體信息給lcu模塊，lcu模塊將收到的信息轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的通訊協(xié)議，并通過lcu模塊的外部通訊接口向外傳輸；lcu模塊的外部通訊接口接收外部的信息，轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的通訊協(xié)議并對內(nèi)傳輸給pcs控制單元和bcu模塊，pcs控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)化后的外部信息實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)和外部電網(wǎng)之間的交直流能量轉(zhuǎn)換，bcu模塊根據(jù)轉(zhuǎn)化后的外部信息計(jì)算電池的sox信息,并對外向電池管理單元bmu下達(dá)電池充放電控制指令。

3、作為優(yōu)選，pcs控制單元、bcu模塊與lcu模塊的連接具體為，將bcu模塊、lcu模塊與pcs控制單元的前面板組件接口插接，bcu模塊與pcs控制單元通過內(nèi)部的線纜將通訊接入到lcu模塊中，拆除pcs控制單元的對外接口，由lcu模塊外部通訊接口統(tǒng)一對外提供通訊服務(wù)。

4、作為優(yōu)選，對所述pcs控制單元內(nèi)部的接口做通訊增強(qiáng)處理以實(shí)現(xiàn)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換，具體的，在lcu模塊上嵌入對通訊功能接口的代理功能，通訊功能接口包括lcu模塊的開入開出io串口、modbus通訊串口、can通訊接口和以太網(wǎng)通訊串口。

5、作為優(yōu)選，lcu模塊對外向電池管理單元bmu和能量管理系統(tǒng)ems輸出和接收通訊信息，電池控制單元bmu用于匯總收集到的電池系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)并通過lcu模塊的外部通訊接口與電池管理單元bmu進(jìn)行通訊，輸出電池的充放電控制指令；能量管理系統(tǒng)ems用于決策并通過lcu模塊的外部通訊接口與pcs控制單元、bcu模塊進(jìn)行通訊，輸出控制信息，實(shí)現(xiàn)單體電池/電池組充放電。

6、作為優(yōu)選，逆變器內(nèi)置的lcu模塊通過lcu模塊對外的modbus通訊串口或can通訊接口和電池管理單元bmu通訊，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的控制。

7、作為優(yōu)選，pcs控制單元通過所述lcu模塊的外部通訊接口與ems實(shí)現(xiàn)通訊，反饋執(zhí)行信息；pcs控制單元和所述lcu模塊通過內(nèi)部通訊接口通訊,獲得系統(tǒng)充電要求,并按要求執(zhí)行單體電池/電池組充放電。

8、作為優(yōu)選，bcu模塊通過所述lcu模塊的外部通訊接口與ems實(shí)現(xiàn)通訊，輸出采集的電池組信息；bcu模塊和所述lcu模塊通過內(nèi)部通訊接口通訊,獲得系統(tǒng)運(yùn)行信息并計(jì)算電池的sox信息。

9、本實(shí)用新型還公開了一種儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，包括上述的多功能組串式儲(chǔ)能逆變器pcs。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

11、(1)將本地控制器lcu和電池控制單元bcu嵌入到儲(chǔ)能逆變器pcs中,實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能的三種控制組件的集成，提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成密度，降低控制組件對柜體空間的占用，降低了整體成本。

12、(2)用本地控制器lcu替代了儲(chǔ)能逆變器pcs和電池控制單元bcu的通訊組件，降低了整個(gè)系統(tǒng)的成本。

13、(3)將本地控制器lcu和電池控制單元bcu嵌入到儲(chǔ)能逆變器pcs后，三個(gè)設(shè)備的外部通訊改為內(nèi)部直接通訊，減少外部接線并提高通訊可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種多功能組串式儲(chǔ)能逆變器pcs，其特征在于，包括本地控制器lcu模塊、儲(chǔ)能逆變器pcs控制單元和電池控制單元bcu模塊，其中，pcs控制單元和bcu模塊基于內(nèi)部通訊接口與lcu模塊的內(nèi)部通訊接口連接，基于lcu模塊對外實(shí)現(xiàn)信息互傳，具體的，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能組串式儲(chǔ)能逆變器pcs，其特征在于，對所述pcs控制單元內(nèi)部的接口做通訊增強(qiáng)處理以實(shí)現(xiàn)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換，具體的，在lcu模塊上嵌入對通訊功能接口的代理功能，通訊功能接口包括lcu模塊的開入開出io串口、modbus通訊串口、can通訊接口和以太網(wǎng)通訊串口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能組串式儲(chǔ)能逆變器pcs，其特征在于，所述lcu模塊對外向電池管理單元bmu和能量管理系統(tǒng)ems輸出和接收通訊信息，電池控制單元bmu用于匯總收集到的電池系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)并通過lcu模塊的外部通訊接口與電池管理單元bmu進(jìn)行通訊，輸出電池的充放電控制指令；能量管理系統(tǒng)ems用于決策并通過lcu模塊的外部通訊接口與pcs控制單元、bcu模塊進(jìn)行通訊，輸出控制信息，實(shí)現(xiàn)單體電池/電池組充放電。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能組串式儲(chǔ)能逆變器pcs，其特征在于，所述逆變器內(nèi)置的lcu模塊通過lcu模塊對外的modbus通訊串口或can通訊接口和電池管理單元bmu通訊，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能組串式儲(chǔ)能逆變器pcs，其特征在于，所述pcs控制單元通過所述lcu模塊的外部通訊接口與ems實(shí)現(xiàn)通訊，反饋執(zhí)行信息；pcs控制單元和所述lcu模塊通過內(nèi)部通訊接口通訊,獲得系統(tǒng)充電要求,并按要求執(zhí)行單體電池/電池組充放電。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能組串式儲(chǔ)能逆變器pcs，其特征在于，所述bcu模塊通過所述lcu模塊的外部通訊接口與ems實(shí)現(xiàn)通訊，輸出采集的電池組信息；bcu模塊和所述lcu模塊通過內(nèi)部通訊接口通訊,獲得系統(tǒng)運(yùn)行信息并計(jì)算電池的sox信息。

7.一種儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的多功能組串式儲(chǔ)能逆變器pcs。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種多功能組串式儲(chǔ)能逆變器PCS及儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，儲(chǔ)能逆變器PCS內(nèi)部集成了本地控制器LCU模塊、電池控制單元BCU模塊和PCS控制單元，其中，PCS控制單元和BCU模塊基于內(nèi)部通訊接口與LCU模塊的內(nèi)部通訊接口電連接，基于LCU模塊對外實(shí)現(xiàn)信息互傳。PCS控制單元發(fā)送機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)信息給LCU模塊，BCU模塊發(fā)送采集的電池單體信息給LCU模塊，LCU模塊將收到的信息轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的通訊協(xié)議，并通過LCU模塊的外部通訊接口向外傳輸；外部信息通過LCU模塊的外部通訊接口接收，轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的通訊協(xié)議并對內(nèi)傳輸給PCS控制單元和BCU模塊。本技術(shù)實(shí)現(xiàn)了LCU、BCU集成到PCS內(nèi)部，集成密度高，大幅度減少了儲(chǔ)能柜內(nèi)的接線復(fù)雜程度，降低了控制組件對柜體空間的占用。

技術(shù)研發(fā)人員：莫錦攀,霍利杰,王書果,張志遠(yuǎn),陳永,王欽民
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇領(lǐng)儲(chǔ)宇能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231024
技術(shù)公布日：2024/12/23