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光伏储能系统实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及新能源技术领域,尤其涉及光伏储能系统。

相关背景技术

[0002] 光伏储能系统是利用太阳电池组件和其他辅助设备将太阳能转换成电能的系统。一般分为独立供电系统、并网供电系统和混合供电系统。
[0003] 在现实中,光伏储能系统中除了使用太阳能光伏组件发电机之外,还使用了柴油机作为混合备用电源。使用混合供电系统的目的就是为了综合利用各种发电技术的优点,
避免各自的缺点。太阳能独立光伏系统的优点是维护少,缺点是能量的输出依赖于天气,不稳定;柴油机系统的缺点是维护频繁且柴油费用较高。综合使用柴油发电机和太阳能光伏
发电的混合供电系统和单一能源的独立系统相比初期投资降低,且系统不依赖于天气,稳
定可靠性高,与柴油机系统相比维护使用成本更低。
[0004] 因此,在包含有柴油机的光伏储能系统中,如何节约成本,就成为一个亟待解决的问题。

具体实施方式

[0023] 以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但该实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
[0024] 以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本
文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同
物。本文中,术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来,而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二
元素,反之亦然。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确
列出的其他要素,或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点
说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0025] 本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本文和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0026] 本发明实施例提供了一种光伏储能系统,如图1所示:
[0027] 柴油发电机DG、储能逆变器PWS、光伏面板PV、直流直流转换器2、储能电池装置1、能量管理系统EMS和负载连接端Load;在所述储能逆变器PWS设置有直流交流转换器4,所述直流直流转换器设置有不同的第一直流端和第二直流端;所述柴油发电机DG和负载连接端Load均电连接到所述直流交流转换器4的交流端,所述光伏面板PV与所述直流直流转换器
的第一直流端电连接,所述直流直流转换器的第二直流端和储能电池装置1均连接到所述
直流交流转换器4的直流端;所述能量管理系统EMS与所述直流直流转换器、储能电池装置1和储能逆变器PWS均通信连接;这里,柴油发电机DG中设置有柴油机和发电机,当柴油机工作时,可以驱动发电机发出交流电;储能逆变器PWS中的直流交流转换器4能够将柴油发电
机DG所产生的的交流电转换成直流电,并输送给储能电池装置1并保存;此外,柴油发电机DG还能够提通过负载连接端Load提供给负载使用。光伏面板PV所产生的直流电经过直流直
流转换器的处理(例如,变压等)之后,输送给直流交流转换器4,直流交流转换器4转换成交流电之后,通过负载连接端Load提供给负载使用;储能电池装置1所产生的直流电输送给直流交流转换器4,直流交流转换器4转换成交流电之后,通过负载连接端Load提供给负载使
用。
[0028] 在实际中,一般都是使用AC(Alternating Current,交流电)耦合方案的光伏储能系统,光伏面板PV接入储能逆变器的交流侧,这样不仅无法直接控制光伏面板PV的输出功
率,而且会导致控制精度不够以及响应时间较长,并且当使用光伏面板PV给电池充电时,由于光伏的电能需要通过DC(Direct Current,直流电)/AC模块(即直流交流转换器4)转为交
流电,然后再通过AC/DC模块转为直流电,才能给电池充电,这样经过多次转化,会损耗很多电能,造成严重的浪费;
[0029] 而在本实施例的光伏储能系统中,可以直接控制光伏面板PV的输出功率,具有精度高、响应快的优点;此外,接入光伏的容量不受储能逆变器PWS规格限制,当然,前提是要小于光伏储能系统中储能电池装置1的规格;此外,光伏经过直流直流转换器给储能电池装置1充电,具有损耗小的优点;夜间没有光伏的时候,储能电池装置1容量若是无法长时间满足负载需求,可以自动开启柴油发电机DG给负载供电。
[0030] 所述能量管理系统EMS用于:
[0031] 当所述柴油发电机DG工作、且所述柴油发电机DG的功率≥所述负载连接端的输出功率时,控制所述储能逆变器PWS向所述储能电池装置1输入电能且功率=柴油发电机DG的
功率‑所述负载连接端的输出功率;
[0032] 当所述柴油发电机DG关闭、且所述光伏面板PV的功率≥所述负载连接端的输出功率时,控制所述储能逆变器PWS向所述储能电池装置1输入电能且功率=光伏面板PV的功
率‑所述负载连接端的输出功率;
[0033] 当所述柴油发电机DG关闭、且所述光伏面板PV的功率<所述负载连接端的输出功率时,控制所述储能逆变器PWS和储能电池装置1同时向所述储能电池装置1输入电能,且所述储能电池装置1的输出功率=所述负载连接端的输出功率‑光伏面板PV的功率。
[0034] 这里,当柴油发电机DG工作时,所产生的电能优先供给给负载使用,然后,剩余的电能就存入到储能电池装置1中。当柴油发电机DG关闭时,如果光伏面板PV所产生的电能足够负载使用,则剩余的电能就存入到储能电池装置1中;如果光伏面板PV所产生的电能不能满足负载使用,则控制储能电池装置1中输出一部分电能给负载使用。从而能够极大的降低成本。
[0035] 本实施例中,所述能量管理系统EMS还用于:当所述柴油发电机DG工作、且所述柴油发电机DG的功率<所述负载连接端的输出功率时,发出报警信息。在实际使用中,选择柴油机规格型号时,必须保证柴油机额定功率比负载大,所以一旦柴油发电机DG的功率<所述负载连接端的输出功率时,就表示有些柴油发电机DG出故障了。
[0036] 本实施例中,还包括:云服务器,所述云服务器与能量管理系统EMS通信连接。可选的,该与服务器为Alpha Cloud。
[0037] 本实施例中,所述云服务器与能量管理系统EMS通过以太网连接。
[0038] 本实施例中,还包括:APP,所述APP与能量管理系统EMS通信连接。这里,APP可以用于管理该光伏储能系统。
[0039] 本实施例中,所述直流直流转换器2被安装于一个柜体中。
[0040] 本实施例中,所述储能电池装置1由多个电池组成,每个电池有多个电芯组成。
[0041] 本实施例中,多个电池通过第一CAN(Controller Area Network,控制器局域网总网)网络进行通信。
[0042] 本实施例中,在所述储能电池装置1和储能逆变器PWS之间串联有开关Q5,所述开关Q5安装于电池汇流箱3。
[0043] 本实施例中,所述能量管理系统EMS与所述直流直流转换器和储能逆变器PWS均通过RS‑485串行总线连接,所述能量管理系统EMS与所述储能电池装置1通过第二CAN网络连
接。
[0044] 这里,如图1所示,在储能逆变器PWS和柴油发电机DG之间设置有开关Q1,在储能逆变器PWS和负载连接端Load之间设置有开关Q2,在直流交流转换器4的直流端设置有开关Q3,直流端与直流直流转换器的第二直流端的连接、以及直流端与储能电池装置1之间能够被开关Q3断开或连通。所述直流直流转换器的第二直流端设置有开关Q4,直流交流转换器4的直流端与直流直流转换器的第二直流端的连接能够被开关Q3断开或连通。可选的,光伏
面板PV的数量可以为多个,每个光伏面板PV均对应设置有一个直流直流转换器2。
[0045] 能量管理系统EMS能够控制开关Q1、开关Q2、开关Q3、开关Q4和开关Q5的连通或断开,可选的,能量管理系统EMS与开关Q1、开关Q2、开关Q3、开关Q4和开关Q5之间的连接均为干连接。
[0046] 应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说
明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可
以理解的其他实施方式。
[0047] 上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式
或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

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