分布式廢舊動力電池單元網絡集控儲能系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及IPC分類H02J供電或配電的電路系統或電能存儲系統，尤其是分布式廢舊動力電池單元網絡集控儲能系統。
【背景技術】
[0002]電池儲能技術作為重要的環節，在光伏、風電等綠色能源系統中廣泛的應用，其中，儲能技術基于鋰電池的系統被認為是最有廣泛應用前景。
[0003]目前主要是鋰電池儲能系統的造價過高，投資回報率過長，盈利模式不清晰等客觀因素導致鋰電池儲能系統的應用受到很大的限制。而且，盡管新能源汽車淘汰下來的動力電池還會保留有80%左右的可用容量，但是由于其不一致性非常嚴重，使得動力電池的大規模集中使用變得非常困難。解決前述技術問題的相關技術方案公開較少。
[0004]中國專利申請201320453722.3公開一種基于電池梯次利用的儲能系統，它包括交流轉直流裝置、梯次利用電池組、直流轉交流裝置、電池組管理系統BMS和監控終端，所述的交流轉直流裝置、梯次利用電池組和直流轉交流裝置串連接在市電與用戶負荷之間的電路中，所述電池組管理系統BMS與梯次利用電池組連接，所述監控終端分別與交流轉直流裝置、直流轉交流裝置和電池組管理系統BMS連接。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種分布式廢舊動力電池單元網絡集控儲能系統，是基于廢舊動力電池來構建中小型儲能單元，并在此基礎上組網構成大型儲能系統，延長電池的使用壽命，并在電網故障時為重要負荷供電，平抑充電行為的隨機性，控制負荷波動，提高電網電能質量。
[0006]本實用新型的目的將通過以下技術措施來實現:包括基本儲能單元、中小電池單元、電動汽車廢舊動力電池、基本監控單元、儲能逆變器、電網接口、負載和網絡級儲能系統監控平臺；若干分別包括中小電池單元的基本儲能單元相互連接入網絡級儲能系統監控平臺，而且基本儲能單元與電網接口和負載連接，基本儲能單元包括:中小電池單元、電動汽車廢舊動力電池、基本監控單元和儲能逆變器；其中，中小電池單元連接儲能逆變器，基本監控單元同時與電動汽車廢舊動力電池和儲能逆變器通訊，儲能逆變器連接電網接口，若干電動汽車廢舊動力電池并或串聯連接構成中小電池單元。
[0007]尤其是，電動汽車廢舊動力電池功率5-50KWH。
[0008]尤其是，儲能逆變器為5-20KW PCS。
[0009]尤其是，基本監控單元上安裝有人機監控界面，而且基本監控單元上安裝有485，CAN，Wifi/Ethernet 通訊接口。
[0010]本實用新型的優點和效果:以能源互聯網模式解決傳統儲能技術的瓶頸，將分散的中小型儲能單元構建成大型儲能單元。系統通過利用廢舊動力鋰電池使儲能系統的成本大大降低，同時解決了電動汽車廢舊動力電池的回收問題，在節約成本的同時使資源利用最大化，并保持整個系統維護的簡潔性。環保節能，結構經濟合理，構建和管理方便，能夠有效的控制成本，提高工作效率。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型實施例1結構示意圖。
[0012]附圖標記包括:基本儲能單元1、中小電池單元2、電動汽車廢舊動力電池3、基本監控單元4、儲能逆變器5、電網接口 6、負載7、網絡級儲能系統監控平臺8。
【具體實施方式】
[0013]本實用新型原理在于，不同于以往的集中式大規模使用鋰電池的模式，創立一種新的儲能系統盈利模式，便于廢舊電池進行分組管理，解決均一性較差、維護困難的問題，以一輛電動汽車所用電池模塊為基準，以此為核心構建大型儲能系統，以廢舊電池構建多個5-20KW/5-50KWH左右中小功率儲能單元為基礎，再進一步構建大型儲能單元，大幅度降低系統成本，其功率范圍可比較靈活，同時由于該儲能單元功率較小，便于電池管理系統對電池進行均衡管理，顯著減少系統的維護時間，延長電池使用壽命。
[0014]本發明為了達到上述目的，要求保證電池具有原來的BMS并且實現對每一塊電池BMS的通訊，要求儲能逆變器具有充、放電一體化功能，并且能夠實現通過上級監控平臺控制對電池的充放電功率以及輸出功率因素；而且，基本監控單元具有對下監控BMS和儲能逆變器，同時對上可與網絡級進行通訊；另一方面，網絡級儲能系統監控平臺具有數據收集、數據分析、儲能系統控制策略的制定與實施能力。
[0015]本實用新型包括:基本儲能單元1、中小電池單元2、電動汽車廢舊動力電池3、基本監控單元4、儲能逆變器5、電網接口 6、負載7和網絡級儲能系統監控平臺8。
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0017]實施例1:如附圖1所示，若干分別包括中小電池單元2的基本儲能單元I相互連接入網絡級儲能系統監控平臺8，而且基本儲能單元I與電網接口 6和負載7連接，基本儲能單元I包括:中小電池單元2、電動汽車廢舊動力電池3、基本監控單元4和儲能逆變器5 ；其中，中小電池單元2連接儲能逆變器5，基本監控單元4同時與電動汽車廢舊動力電池3和儲能逆變器5通訊，儲能逆變器5連接電網接口 6，若干電動汽車廢舊動力電池3并或串聯連接構成中小電池單元2。
[0018]前述中，系統通過電網接口 6連接電網。
[0019]前述中，電動汽車廢舊動力電池3功率5-50KWH。電動汽車廢舊動力電池3直接利用從電動汽車上拆除下來的廢舊動力電池包即可，即保留了原有BMS和機構設計，同時也最大程度上保證了該電池單元內部電池的一致性。
[0020]前述中，儲能逆變器5為5-20KW PCS，要求具有充、放電一體化功能，并開放通訊協議以供上級監控平臺控制電池的充、放電功率及輸出功率因數。在此種應用環境下，對該逆變器的功率調整響應速度和保護功能都會有較高要求。
[0021]前述中，基本監控單元4上安裝有人機監控界面，而且基本監控單元4上安裝有485，CAN, Wifi/Ethernet通訊接口 ；基本監控單元4對下連接監控BMS和儲能逆變器5，對上可和網絡級進行通訊。其基本功能為:
[0022]I)整合各廠商的BMS通訊協議以對電池包的運行狀態進行監控；
[0023]2)整合儲能逆變器的通訊協議以對儲能逆變器進行控制；
[0024]3)整合上級系統的網絡通訊協議以上傳基本儲能單元的運行數據并接受上級系統下發的控制指令；
[0025]4)制訂基本儲能單元系統控制策略，其核心思想為如何在滿足上級系統下發的控制指令和電池的實際運行情況中達到一個動態平衡。同時，若需要，也可以根據用戶指定策略獨立控制該儲能單元系統運行；
[0026]5)提供多種安全、可靠、快速的通訊接口(485，CAN，Wifi/Ethernet等)以完成和BMS、儲能逆變器、上級監控系統及其他監測設備的通訊功能。
[0027]前述中，網絡級儲能系統監控平臺8核心功能為數據收集、數據分析、儲能系統控制策略的制訂實施，接收各個基本儲能單元上傳的電池、逆變器、各監測單元收集上來的各種信息并歸納到相應的數據庫中進行數據存儲。對收集上來的各種數據進行分析，以實現用電負荷分析、負荷預測、電網電能質量評估等功能。制訂系統控制策略，根據不同的用戶需求會有不同的系統控制策略，包括:通過調整各個基本儲能單元的有功、無功輸出改善電網電能質量如功率因數、頻率/電壓穩定等；用戶系統控制策略:主要包括以下五類功能，用戶需量管理、削峰填谷、新能源自發自用、改善電能質量、電網故障時提供緊急電源?’另夕卜，考慮到基本儲能單元數量較多，各單元電池健康情況差別很大，系統將協調不同基本儲能單元的輸出功率以最大程度上滿足系統要求。
[0028]本實用新型工作時，網絡級儲能系統監控平臺8在監測基本儲能單元I及其諸構成部分中小電池單元2的電動汽車廢舊動力電池3的儲能狀況前提下，根據編程和負載7實際需要，結合電網控制分配儲能/共供電工作。
【主權項】
1.分布式廢舊動力電池單元網絡集控儲能系統，包括基本儲能單元(I)、中小電池單元(2)、電動汽車廢舊動力電池(3)、基本監控單元(4)、儲能逆變器(5)、電網接口(6)、負載(7)和網絡級儲能系統監控平臺(8);其特征在于，若干分別包括中小電池單元(2)的基本儲能單元(I)相互連接入網絡級儲能系統監控平臺(8)，而且基本儲能單元(I)與電網接口(6)和負載(7)連接，基本儲能單元(I)包括:中小電池單元(2)、電動汽車廢舊動力電池(3)、基本監控單元(4)和儲能逆變器(5);其中，中小電池單元(2)連接儲能逆變器(5)，基本監控單元(4)同時與電動汽車廢舊動力電池(3)和儲能逆變器(5)通訊，儲能逆變器(5)連接電網接口(6)，若干電動汽車廢舊動力電池(3)并或串聯連接構成中小電池單元(2)。2.如權利要求1所述的分布式廢舊動力電池單元網絡集控儲能系統，其特征在于，電動汽車廢舊動力電池(3)功率5-50KWH。3.如權利要求1所述的分布式廢舊動力電池單元網絡集控儲能系統，其特征在于，儲能逆變器(5)為5-20KW PCS04.如權利要求1所述的分布式廢舊動力電池單元網絡集控儲能系統，其特征在于，基本監控單元(4)上安裝有人機監控界面，而且基本監控單元(4)上安裝有485，CAN，Wifi/Ethernet 通訊接 口。
【專利摘要】分布式廢舊動力電池單元網絡集控儲能系統,若干分別包括中小電池單元(2)的基本儲能單元(1)相互連接入網絡級儲能系統監控平臺(8)，而且基本儲能單元(1)與電網接口(6)和負載(7)連接，中小電池單元(2)同時連接基本監控單元(4)和儲能逆變器(5)，而且，基本監控單元(4)和儲能逆變器(5)連接，儲能逆變器(5)連接電網接口(6)，若干電動汽車廢舊動力電池(3)并或串聯連接構成中小電池單元(2)。將分散的中小型儲能單元構建成大型儲能單元。系統通過利用廢舊動力鋰電池使儲能系統的成本大大降低，同時解決了電動汽車廢舊動力電池的回收問題。
【IPC分類】H02J3/32, H02J9/06
【公開號】CN204858582
【申請號】CN201520579466
【發明人】李劍鐸
【申請人】上海煦達新能源科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月4日