技术领域
[0001] 本发明涉及一种微网电池储能综合装置的二次电路的安装连接结构。
相关背景技术
[0002] 电池储能设备的主要功能是以电池为主体,在电网电能富裕或剩余时进行电能储存和在电网电能紧缺时释放电能,即对电网电能削峰填谷,广泛应用于风能、太阳能电站和用电峰、谷差较大的用电场景,是新型电力系统重要组成部分的新能源产业。
[0003] 微网电池储能设备一般采用机柜形式,功率为百千瓦级,储存电能为百千瓦时(度)级,属于中小型储能设备,适用于工商业电力用户和公用配电台区的电能调节。
[0004] 微网电池储能设备中除了有储存电能的电池之外,还有把电网交流电能转换成直流电能和电池直流电能转换成交流电能的双向变流系统的PCS装置、进行储能电池安全、经济运行管理系统的BMS装置、进行储能电池和机柜内消防可靠运行管理系统的FMS装置、进行设备交流配电电源和直流工作电源安全、可靠运行管理系统的PMS装置,以及进行储能电池充放电电能、设备储发电电能、配电供送电电能进行安全、经济运行管理系统的EMS装置。BMS、FMS、PMS、EMS装置和PCS中的控制器PCS(C)属于低电压(微电压)、小电流(微电流)的二次电路,其元器件数量占元器件总数的95%以上,另有一小部分在与一次电路相附的接口器等方面。
[0005] 现有的微网电池储能设备中的PCS、BMS、FMS、PMS、EMS都是独立分散的,或者仅有部分结合的,结果使微网电池储能设备内部结构复杂,制造与维修困难,且可靠性差、成本高。
[0006] 由于微网电池储能设备中PCS、BMS、FMS、PMS、EMS(又称5S)二次电路对大体积、大重量、高电压、大电流、高温升、大电磁干扰的一次电路的依附的复杂性,和对温度与电磁兼容的敏感性,目前尚无微网电池储能设备PCS、BMS、FMS、PMS、EMS(5S)实现综合的装置。
具体实施方式
[0018] 一种微网电池储能综合装置的二次电路的安装连接结构,包括:1个钢质机框001,机框001由前板002、后面板003、右侧板004、左侧板005、右隔板006、左隔板007通过焊接而成;右隔板006、左隔板007把机框001纵向分成交流箱012、变流箱013、直流箱014;变流箱031中有中隔板008,中隔板008较短且与后面板003焊接,中隔板008把变流箱013分成变流上室015、变流下室016、变流前室017;机框001有上盖板009、下盖板010;根据5S综合装置中的一次、二次器件与电路及其温度、电磁兼容等特性把装置分成三箱、三室,使装置结构清晰,有利于装配、调试、维修,右隔板006、左隔板007、中隔板008不仅空间划分与安装器、部件之用,而且有隔热、隔电磁干扰效用。
[0019] 有金属材质的扁盒型模块化的PCS二次电路盒018、BMS二次电路盒019、FMS二次电路盒020、PMS二次电路盒021、EMS二次电路盒022、AC/DC直流工作电源盒023、DC/DC直流工作电源盒024;PMS二次电路盒021侧装在交流箱012内固定在右侧板004上或右隔板006上,EMS二次电路盒022侧装在交流箱012内固定在右隔板006上或右侧板004上,BMS二次电路盒019侧装在直流箱014内固定在左侧板005上或左隔板007上,FMS二次电路盒020侧装在直流箱014内固定在左侧板005上或左隔板007上,PCS二次电路盒018平装在变流箱013内前室前下部,AC/DC直流工作电源盒023侧装在交流箱012内固定在右侧板004上或右隔板006上,DC/DC直流工作电源盒024侧装在直流箱014内固定在左侧板005上或左隔板007上或者安装在交流箱012内固定在右侧板004上或右隔板006上。PCS、BMS、FMS、PMS、EMS二次电路和AC/DC、DC/DC直流工作电源均安装在金属材质、扁盒型、模块化(可以独立测试、安装、维护、替换)的盒子内,提高电磁兼容性和隔热性,也便于侧装减小空间和与隔板固定有利于热量散失,安装位置与其依附的一次电路相近,缩短连接导线,提高电磁兼容性和减小成本。模块化有助于运行维护装卸调换。
[0020] 有二次电路总线板025,二次电路总线板025位于前板002之前的下部且横跨交流箱012、变流箱013、直流箱014;二次电路总线板025外侧有数量不少于15个的外接线端子026;二次电路总线板025的内侧有总线板PCS接插件027、总线板BMS接插件028、总线板FMS接插件029、总线板PMS接插件030、总线板EMS接插件031;PCS二次电路盒018上有PCS盒接线端034、BMS二次电路盒019上有BMS盒接线端035、FMS二次电路盒020上有FMS盒接线端036、PMS二次电路盒021上有PMS盒接线端037、EMS二次电路盒022上有EMS盒接线端038、AC/DC直流电源盒023上有AC/DC盒接线端039、DC/DC直流电源盒024上有DC/DC盒接线端040;PCS盒接线端034、BMS盒接线端035、FMS盒接线端036、PMS盒接线端037、EMS盒接线端038分别有线缆与二次电路总线板025上的总线板PCS接插件027、总线板BMS接插件028、总线板FMS接插件029、总线板PMS接插件030、总线板EMS接插件031相连,AC/DC盒接线端039、DC/DC盒接线端040与PMS盒接线端037相连;外接线端子026与外部设备的相关端子相连。PCS、BMS、FMS、PMS、EMS二次电路盒018、019、020、021、022相互之间主要连接是信息交换和直流工作电源共享,信息采用总线通信方式,使用具有通信总线和直流工作电源线的二次电路总线板025和接插连接方法,极大简洁了连接线,且生产装配、调试调换方便,同时总线方式提高电磁兼容性。
[0021] 交流箱012中有交流一次元部件相互相连组成的一次交流电路101,一次交流电路101中有交流输入接线端子102、交流断路器103、交流熔断器104,PMS二次电路盒021上的PMS盒接线端037、AC/DC直流电源盒023上的AC/DC盒接线端039有导线或线缆与一次交流电路101相连或与一次交流电路101上的交流接口器105相连,一次交流电路连接着配电电网,PMS二次电路盒021通过对一次交流电路101的参数采集进行电源安全、可靠运行管理和AC/DC直流工作电源盒023从一次交流电路取得输入能量;变流箱013中有变流一次元部件相互相连组成的一次变流电路201,一次变流电路201中有滤波电抗器组件202、储能电容器组件
203、IGBT组件204,PCS二次电路盒018上的PCS盒接线端034有导线或线缆与一次变流电路
201相连或与一次变流电路201上的变流接口器205相连,PCS二次电路盒018通过对一次变流电路201的参数采集与运行工况控制实现配电交流电能转换成可电池储能的直流电能和电池直流电能转换成可注入配电交流电网的交流电能;直流箱014中有直流一次元部件相互相连组成的的一次直流电路301,一次直流电路301中有直流接入接线端子303、直流断路器304、直流熔断器305、直流继电器306,BMS二次电路盒019上的BMS盒接线端035、DC/DC直流工作电源盒024上的DC/DC盒接线端040有导线或线缆与一次直流电路301相连或与一次直流电路301上的直流接口器307相连,一次直流电路301连接着储能电池,BMS二次电路盒
019通过对一次直流电路301的参数采集和运行工况控制实现对储能电池的安全、经济运行管理和DC/DC直流工作电源盒024从一次直流回路取得输入能量。
[0022] 直流箱014中装有消防储液罐401,直流箱014的左侧板005前上部装有喷液连接咀402,消防储液罐401的一端有喷液咀403,另一端有储液罐接线404;有导液管连接喷液咀
403与喷液连接咀402一端;储液罐接线404与FMS盒接线端038相连接。在FMS二次电路盒020接到消防事故信息时,通过FMS盒接线端038、储液罐接线404启动储液罐401将消防液从喷液咀403经喷液链接咀402喷出。