一种微网新能源混合储能系统

摘要

本发明提供了一种微网新能源混合储能系统，包括新能源发电子系统、储能载体子系统、变流器子系统、高低压配电子系统、后台监控子系统。本发明通过BMS进行电池均衡，避免因电压、容量等参数不均一造成的短板效应，避免引起电池组性能恶性循环而导致整组容量下降、电池寿命缩短；同时通过热管理系统对空调设备制冷模式进行科学控制，使蓄电池在工作过程中保持适当、均一、稳定的环境温度；从而延长了蓄电池的使用寿命，有效降低运行成本。本发明采用集装箱模块化储能方案，可以设计为小型临时发电系统，建设投入相对较小。使用方便，紧急情况下，可随时运输到野外等不良条件环境中，进行发电供电；能够集中建设为大型储能电站，且扩容方便。

主权项

一种微网新能源混合储能系统，特征在于：包括新能源发电子系统、储能载体子系统、变流器子系统、高低压配电子系统、后台监控子系统；所述新能源发电子系统，包括光伏发电设备和风力发电设备，光伏发电设备和风力发电设备可同时或分别发电，其中的光伏发电设备所发之电通过防雷汇流箱进行汇流输出；储能载体子系统中的储能载体包括储能电池，储能载体子系统配有电池管理系统模块（BMS），进行电池均衡、电池荷电状态（SOC）、电池健康状态（SOH）管理；所述变流器子系统中设有对应光伏发电设备的直流/直流（DC/DC）变换装置，将电压波动的新能源发电转换为电压稳定的输出；当设有风力发电设备时，所述变流器子系统中设有控制和逆变装置，风力发电设备的能量输出通过控制逆变装置转化为电压稳定的交流输出，输出的能量直接供负载使用或通过交流母线为储能载体子系统充电；所述变流器子系统还设有对应储能载体子系统中的储能电池的直流/直流（DC/DC）变换装置，将发电子系统所发之电回充给载体子系统中的储能电池以及供所述储能电池放电；所述变流器子系统还设有直流/交流 (DC/AC)变换装置，实现经所述直流/直流（DC/DC）变换装置输出的电能与电网或负载的能量流动转换；所述高低压配电子系统，通过隔离变压器变压，与电网侧实现并网，所述高低压配电子系统安装逆功率保护装置，防止剩余电量向电网倒送，确保市电的电能质量；新能源发电子系统、储能载体子系统、变流器子系统、高低压配电子系统与后台监控子系统进行通讯，通过后台监控子系统实现对上述设备的远程操作，以及对系统运行历史数据的记录分析；电池管理系统模块依据储能载体子系统中的电池成组配置，设有电池组检测控制柜单元（BCU），以及在每个电池组，分别设有若干个电池检测模块单元（BMU），每个电池检测模块单元对应十几个单体电池进行数据采集监控；变流器子系统的直流/直流（DC/DC）变换装置采用多通道设计，储能载体的能量输出先经过直流/直流（DC/DC）变换装置在变流器子系统内部的直流母线汇集，再通过直流/交流 (DC/AC)变换装置变换；变流器子系统配有最大功率跟踪装置（MPPT），能够最大程度发挥光伏组件的发电能效；另一方面，通过新能源发电子系统为储能载体充电时，能量先通过变流器子系统内部的直流母线，再由储能载体子系统对应的DC/DC变换，完成能量的转移；风力发电设备输出的能量通过交流母线为储能载体子系统充电，其路径为通过交流母线、隔离变压器到直流母线，然后在经直流/直流（DC/DC）变换装置回充储能载体；    储能载体子系统配有分散在不同位置的多个温度感应装置、热管理系统以及空调设备，所述空调设备在不同位置设有多个出风口，所述热管理系统控制空调设备的工作，使空调设备对应储能电池高温部位的出风口进行针对性的出风降温；所述最大功率跟踪系统（MPPT）由后台监控子系统控制，所述最大功率跟踪系统（MPPT）根据后台监控子系统对最大功率跟踪系统（MPPT）的指令，通过直流/直流（DC/DC）变换装置对光伏发电输出进行调节，达到系统输出最大功率的目标。