本實用新型涉及一種互補系統(tǒng)，尤其涉及一種多能互補系統(tǒng)。

背景技術：

電動汽車不燃燒汽油和柴油，所使用的鋰電池是國際公認的環(huán)保電池，具有極佳的環(huán)保性能，隨著電動汽車的快速發(fā)展，電動汽車充電站的建設和有效利用變的尤為重要。因此，如何利用多種能源為電動汽車提供方便、穩(wěn)定的電能供給是未來新能源運用中的重要課題之一，這也是目前制約電動洗車高速發(fā)展的主要因素。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題中的不足之處，本實用新型提供了一種多能互補系統(tǒng)。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種多能互補系統(tǒng)，包括光伏系統(tǒng)、儲能饋網(wǎng)系統(tǒng)、充電站子系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)和能量監(jiān)控管理系統(tǒng)；光伏系統(tǒng)包括太陽能電池組件、匯流箱、逆變器、用電負載；太陽能電池組件通過匯流箱與逆變器相連接，逆變器通過并網(wǎng)配電裝置與用電負載相連接；匯流箱、逆變器、并網(wǎng)配電裝置分別發(fā)出數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集裝置相連接，數(shù)據(jù)采集裝置的輸入端與傳感器連接、輸出端與監(jiān)控顯示裝置相連接；

太陽能電池組件按20塊組成一串，每個組串接入12路/16路智能直流匯流箱，匯流后接入逆變器的直流側，經(jīng)過逆變器輸出三相400V交流電，通過升壓變壓器升壓至10kV，形成一個發(fā)電單元；并網(wǎng)系統(tǒng)包括發(fā)電單元接線和電氣主接線；發(fā)電單元通過發(fā)電單元接線接入發(fā)電系統(tǒng)，單個1000kW光伏陣列構成一個發(fā)電系統(tǒng)；

儲能饋網(wǎng)系統(tǒng)由多個并列的模塊化儲能單元構成，每個模塊化儲能單元包括集成在一個集裝箱內的電池組、充電機、饋網(wǎng)逆變器；饋網(wǎng)逆變器將電池組電能由直流逆變成交流，作固定式的儲能電站使用時，與電網(wǎng)聯(lián)接回饋電網(wǎng)，作移動儲能電站時可用作應急三相交流電源。

充電站子系統(tǒng)包括直流充電樁和交流充電樁；直流充電樁和交流充電樁同時接入能量監(jiān)控管理系統(tǒng)；能量監(jiān)控系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)。

用電負載接入有公共電網(wǎng)，用電負載包括直流配電柜、交流配電柜。

每個模塊化儲能功能單元配儲能電池1000kWH,120KW充電機2臺，正常工作時為電池組充電，作為移動儲能電站使用時，兼作移動直流充電樁，為電動車進行大功率快速充電。電池組選取磷酸鐵鋰蓄電池組，經(jīng)重組后形成標準電池組，電池組容量為500kWH。

本實用新型，采用多能互補方案，集市電、光伏和儲能互補供電，有效利用太陽能對電動汽車充電、利用太陽能發(fā)電并回饋電網(wǎng)；利用蓄電池貯能作為移動的充電站、利用電網(wǎng)谷時貯電，峰時回饋電網(wǎng)，有效削峰填谷，提高供電網(wǎng)絡穩(wěn)定性，降低用電成本。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構框圖。

圖2是本實用新型的通信系統(tǒng)拓撲框圖。

具體實施方式

如圖1-圖2所示，本實用新型包括光伏系統(tǒng)、儲能饋網(wǎng)系統(tǒng)、充電站子系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)和能量監(jiān)控管理系統(tǒng)；光伏系統(tǒng)包括太陽能電池組件、匯流箱、逆變器、用電負載；太陽能電池組件通過匯流箱與逆變器相連接，逆變器通過并網(wǎng)配電裝置與用電負載相連接；匯流箱、逆變器、并網(wǎng)配電裝置分別發(fā)出數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集裝置相連接，數(shù)據(jù)采集裝置的輸入端與傳感器連接、輸出端與監(jiān)控顯示裝置相連接；

本實用新型的光伏組件采用國內生產(chǎn)的太陽能電池板，單塊容量為260W。每個發(fā)電系統(tǒng)共布置太陽能組件15400塊，組件布置于東源新能源廠房屋頂。其中，太陽能電池組件所發(fā)直流電通過逆變器逆變成50HZ、400V的交流電再升壓至10kV送入電網(wǎng)；太陽能電池組件按20塊組成一串，每個組串接入12路/16路智能直流匯流箱，匯流后接入逆變器的直流側，經(jīng)過逆變器輸出三相400V交流電，通過升壓變壓器升壓至10kV，形成一個發(fā)電單元；并網(wǎng)系統(tǒng)包括發(fā)電單元接線和電氣主接線；發(fā)電單元通過發(fā)電單元接線接入發(fā)電系統(tǒng)，單個1000kW光伏陣列構成一個發(fā)電系統(tǒng)；發(fā)電系統(tǒng)的電壓為400V，經(jīng)匯流后，升壓至10kV，其中并網(wǎng)點10kV為單母線接線，可采用在原10kV變電所新增一面并網(wǎng)柜，采用10kV高壓側并網(wǎng)(最終以供電局接入方案為準)。

儲能饋網(wǎng)系統(tǒng)采用模塊化設計，由多個并列的模塊化儲能單元構成，每個模塊化儲能單元包括集成在一個集裝箱內的電池組、充電機、饋網(wǎng)逆變器；正常工作時，在光儲充電站作固定儲能，緊急情況下，每個集裝箱又是一個移動儲能電站，可通過專用拖車移動，用于緊急用電的應急三相交流電源及移動直流充電樁，為電動車提供大功率快速充電電源。饋網(wǎng)逆變器將電池組電能由直流逆變成交流，作固定式的儲能電站使用時，與電網(wǎng)聯(lián)接回饋電網(wǎng)，作移動儲能電站時可用作應急三相交流電源。每個模塊化儲能功能單元配儲能電池1000kWH,120KW充電機2臺，正常工作時為電池組充電，作為移動儲能電站使用時，兼作移動直流充電樁，為電動車進行大功率快速充電。電池組選取大巴退役的磷酸鐵鋰蓄電池組，經(jīng)重組后形成標準電池組，電池組容量為500kWH。

本實用新型用電負載接入有公共電網(wǎng)，可通過市電電源為其供電，市電作為補充能源，晚上由市電給蓄電池充電，由市電給充電機供電。用電負載包括直流配電柜、交流配電柜，充電站子系統(tǒng)包括直流充電樁和交流充電樁；直流充電樁和交流充電樁同時接入能量監(jiān)控管理系統(tǒng)；能量監(jiān)控系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)(BMS，BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)。

本實用新型集市電、光伏和儲能互補供電，白天有光照時，由光伏系統(tǒng)發(fā)電，供給充電樁，多余部分優(yōu)先給蓄電池充電，電池充滿后，再供給廠內用電負載使用(如照明、發(fā)電設備等)，市電作為補充能源；晚上由市電給蓄電池充電，由市電給充電機供電，能有效地階梯利用已經(jīng)有一定使用年限，容量降低的電動汽車動力電池。

本實用新型的電池管理系統(tǒng)的工作方式如下：

a)全面電池信息管理

實時采集每一節(jié)電池電壓、每個電池箱或電池柜內部溫度(根據(jù)箱體、機柜尺寸和設計情況，具備多個溫度檢測點)、整組電池組端電壓、充放電電流等；采樣精度高，電壓精度±(0.2％FS+0.2％RD)，電流精度±(0.5％FS+0.5％RD)。

b)在線SOC診斷

在實時數(shù)據(jù)采集的基礎上，采用多種模式分段處理辦法，建立專家數(shù)學分析診斷模型，在線測量每一節(jié)電池的剩余電量SOC。同時，智能化地根據(jù)電池的放電電流和環(huán)境溫度等對SOC預測進行校正，給出更符合變化負荷下的電池剩余容量及可靠使用時間。

c)無損主動均衡充電管理

在充電過程中，采用“補償式串聯(lián)電流均衡法”和“集中式均衡法”兩項實用新型專利技術調整單節(jié)電池充電電流，保證系統(tǒng)內所有電池的電池端電壓在每一時刻有良好的一致性，同時減少有損均衡方法帶來的能量浪費，最大均衡電流可達1A。

d)系統(tǒng)保護功能

對運行過程中可能出現(xiàn)的電池嚴重過壓、欠壓、過流(短路)、漏電(絕緣)等異常故障情況，通過高壓控制單元實現(xiàn)快速切斷電池回路，并隔離故障點、及時輸出聲光報警信息，保證系統(tǒng)安全可靠運行。

e)熱管理功能

對電池箱的運行溫度進行嚴格監(jiān)控，如果溫度高于或低于保護值將輸出熱管理啟動信號，系統(tǒng)可配備風機或保溫儲熱裝置來調整溫度；若溫度達到設定的危險值，電池管理系統(tǒng)自動與系統(tǒng)保護機制聯(lián)動，及時切斷電池回路，保證系統(tǒng)安全。

f)自我故障診斷與容錯技術

電池管理系統(tǒng)采用先進的自我故障診斷和容錯技術，對模塊自身軟硬件具有自檢功能，即使內部故障甚至器件損壞，也不會影響到電池運行安全。不會因電池管理系統(tǒng)故障導致儲能系統(tǒng)發(fā)生故障，甚至導致電池損壞或發(fā)生惡性事故。

g)專業(yè)的負荷聯(lián)動控制及優(yōu)化

電池管理系統(tǒng)具備相應的數(shù)字通訊接口及開放的通訊協(xié)議，以及必要的輸入輸出干節(jié)點，可靈活接口PCS、儲能電站監(jiān)控調度系統(tǒng)等，實現(xiàn)聯(lián)動控制，提高儲能電站效率，優(yōu)化負荷控制和調度決策。

h)靈活的模塊化設計

系統(tǒng)采用模塊化設計思路，針對儲能電站電池增長擴容的需要，可靈活增加ESBMM模塊配置，滿足升級擴容要求；同時，針對儲能電站用“智能一體化電池”的應用，可靈活配置ESBMM模塊在電池箱中，方便用戶運行維護。

上述實施方式并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本實用新型的技術方案范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也均屬于本實用新型的保護范圍。