全文摘要
本实用新型揭示了一种组串式电化学储能系统，包括与外部电网相连的隔离变压器，所述隔离变压器还连接有多个DC\/AC变流器，每个所述DC\/AC变流器均连接有一电池组，每个所述DC\/AC变流器均安装于同一变流器机柜内。本系统将电池组多支路接入DC\/AC变流器中，消除了电池组多支路并联产生的环流问题，同时，提高了储能系统的能量转换效率。
主设计要求
1.一种组串式电化学储能系统，其特征在于：包括与外部电网相连的隔离变压器(5)，所述隔离变压器(5)还连接有多个DC\/AC变流器(4)，每个所述DC\/AC变流器(4)均连接有一电池组(1)，每个所述DC\/AC变流器(4)均安装于同一变流器机柜(2)内。
设计方案
1.一种组串式电化学储能系统，其特征在于：包括与外部电网相连的隔离变压器(5)，所述隔离变压器(5)还连接有多个DC\/AC变流器(4)，每个所述DC\/AC变流器(4)均连接有一电池组(1)，每个所述DC\/AC变流器(4)均安装于同一变流器机柜(2)内。
2.如权利要求1所述的一种组串式电化学储能系统，其特征在于：所述每个所述DC\/AC变流器(4)与隔离变压器(5)之间均设置有第一开关(3)。
3.如权利要求1所述的一种组串式电化学储能系统，其特征在于：每个所述变流器(4)的应用范围为20kw-30kw。
4.如权利要求1或2所述的一种组串式电化学储能系统，其特征在于：所述隔离变压器(5)与外部电网之间设置有第二开关(6)。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于电化学储能技术领域，具体涉及一种组串式电化学储能系统。
背景技术
储能是保障清洁能源大规模发展和电网安全、经济运行的关键。作为未来能源发展的重要环节，能源互联网的发展离不开储能技术的应用。未来应用于全球能源互联网的将主要是电化学储能技术。成本是制约储能大规模应用的一个重要因素，虽然随着新能源电动汽车的发展，动力电池的价格大幅下滑，使储能系统成本也大幅下降，但商业化运行回收期较长。降低储能系统成本，减少环境污染，电动汽车退役电池梯次利用的问题已被提上议事日程。
城市规模的扩大和用电结构的改变，使得电网昼夜电力负荷差值越来越大，造成电网峰谷差异日益增大，给发电机组的安全、高效运行带来困难，电化学储能系统，可以将低谷时段电力存储，满足峰电时段部分电力所需，起到移峰填谷的作用。
如图1所示，传统的电化学储能系统由电池组、电池管理系统、变流器和能量管理系统组成。虽然电池种类多，由于储能系统采用一级式结构，电流仅需进行DC\/AC变换，能量转换效率高，但电池组多路并联易产生环流问题，系统对直流电压的适应性差，为保证n个并联电池组电压一致性，对应同一台变流器的电池，不仅要求同一规格型号，且需对电池进行复杂的选配工作，导致储能系统成本增加。
如图2所示，现有专利技术中，中国专利号为202872689U的专利中公开了一种双向的储能逆变器拓扑结构，它采用两级式结构，通过增加DC\/DC转换，使DC\/AC变流器直流侧电压一致，降低对电池组电压一致性要求，实现两路及以上的直流输入方式。但是，增加了DC\/DC变流电路，变流系统效率降低的同时，也会导致成本增加。且存在因DC\/AC变流器故障导致整个储能系统停运的风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种组串式电化学储能系统，以解决现有电化学储能系统成本高、对并联电池组要求严格的问题。
本实用新型采用以下技术方案：
一种组串式电化学储能系统，包括与外部电网相连的隔离变压器，所述隔离变压器还连接有多个DC\/AC变流器，每个所述变流器均连接有一电池组，每个所述变流器均安装于同一变流器机柜内。
进一步地，所述每个所述DC\/AC变流器与隔离变压器之间均设置有第一开关。
进一步地，每个所述变流器的应用范围为20kw-30kw。
进一步地，所述隔离变压器与外部电网之间设置有第二开关。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型提供的组串式电化学储能系统将多个独立的小功率DC\/AC变流器集成于同一台变流器机柜内，减小了占地面积。
2、每个DC\/AC变流器在直流侧相互独立、隔离，对不同DC\/AC变流器在直流侧的电压无一致性要求，各个支路可以选择不同类型、不同型号、不同SOC的电池，对电池选配的要求降低，减少直流侧并联电路数量，减小初期投资费用，避免电池组因并联产生的环流，提高系统效率；当其中某一支路出现故障，不影响整个系统运行，提高设备的利用率。
3、多个DC\/AC变流器在交流侧并联，通过对小功率DC\/AC变流器的控制，主动实现每个支路的实时功率控制；由于采用一级DC\/AC转换设计，能量损失小，系统效率高，使得本系统在动力电池梯次利用上的优势极为明显。
附图说明
图1为其中一现有技术中的电化学储能系统结构示意图；
图2为其中另一现有技术中的电化学储能系统结构示意图；
图3为本实用新型其中一实施例提供的电化学储能系统结构示意图；
其中：1-电池组；2-变流器机柜；3-第一开关；4-DC\/AC变流器；5-隔离变压器；6-第二开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图3所示，本实用新型公开了一种组串式电化学储能系统，包括与外部电网相连的隔离变压器5，隔离变压器5与外部电网之间设置有第二开关6，这样设置的好处一方面可以更加安全，另一方面还可以防止干扰。
所述隔离变压器5还连接有多个DC\/AC变流器4，每个DC\/AC变流器4均连接有一电池组1，多个变DC\/AC流器4均安装于同一变流器机柜2内，可以方便管理，节省空间，对于后期的维修维护也方便。而且变流器设置为多个，这样每个DC\/AC变流器4可以根据对应的不同电池组1的配置不同，设置不同参数，适应不同的电池组，优选的每个变流器4的应用范围为20kw-30kw。
各个支路(每个DC\/AC变流器4和电池组1即为一个支路)可以选择不同类型、不同型号、不同SOC(SOC，全称是State of Charge，荷电状态，也叫剩余电量)的电池，对电池选配的要求降低，减少直流侧并联电路数量，减小初期投资费用，避免电池组因并联产生的环流，提高系统效率。
每个DC\/AC变流器4与隔离变压器5之间均设置有第一开关3，设置第一开关3可以当系统中某一支路出现故障时，切断对应的开关，不影响整个系统运行，提高设备的利用率。
如图3所示，本实用新型的工作过程为：
系统储能时，依次闭合第一开关1-1、1-2……1-n，第二开关6，来自电网等的交流电能，通过n个独立的小功率DC\/AC变流器4转换为直流电能，储存在电池组1-n中，当电池充电完成时，切断第二开关2，系统停止储能。
系统放能时，依次闭合第一开关1-1、1-2……1-n，第二开关6，存储在电池组1中的电能，通过n个小功率的DC\/AC变流器4转换为交流电，通过隔离变压器5供给用户使用，当电池组1内存储电能降低预设值或用户不需要电能时，切断第二开关6，系统停止放电。
储能或放能时，当某一路出现故障时，切断该路的第一开关3，以免影响其他支路的工作。
本实用新型通过一个变流器机柜2集成多个小功率的DC\/AC变流器4，能够在单台储能变流器机柜2中，直接接入不同电压等级的电池组1，且无直流侧并联之间产生的环流问题，一方面减少了电池复杂的选配环节，降低电池使用的成本，另一方面，提高系统效率的同时，减少因设备故障导致系统停运的几率。
电化学储能系统在用电低谷时段，通过变流器5，把电网交流电转换为直流电给电池充电，用电高峰时段或电网停电时，储存在电池中的电能，由直流电经过变流器4，电池组1多支路接入DC\/AC变流器4中，消除了电池组1多支路并联产生的环流问题，同时，提高了储能系统的能量转换效率。
本实用新型应用于实际的一个典型设计，1套300kW组串式储能系统，以10台30kW的DC\/AC变流器并联布置于一台变流器机柜2内，每台30kWDC\/AC变流器在直流侧相互独立、隔离，在交流侧并联。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920114145.2
申请日:2019-01-23
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:87(西安)
授权编号:CN209344800U
授权时间:20190903
主分类号:H02J 3/32
专利分类号:H02J3/32
范畴分类:37P;
申请人:西安华新新能源股份有限公司
第一申请人:西安华新新能源股份有限公司
申请人地址:710600 陕西省西安市临潼区新丰工业园区
发明人:雷琰;史晓云
第一发明人:雷琰
当前权利人:西安华新新能源股份有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：电化学论文; 隔离变压器论文; 变流器论文; 电池论文; 新能源汽车论文; 电池管理系统论文; 新能源论文; 能源论文; 储能论文; 电池组论文;