一种采用直流母线的光伏储能系统的制作方法

1.本发明属于光伏供能技术领域，具体来说是一种采用直流母线的光伏储能充电系统。


背景技术：

2.随着电动汽车的快速发展，电动汽车对电力的需求量及便利性逐渐加剧，而现有的大型充电站是直接接入电网取电为电动汽车充电，在用电高峰期给电网造成了很大的压力，同时大型充电站数量分布不均，为电动汽车充电带来不便。而光伏发电作为一种清洁能源，可分布应用在城市的各个社区，能减少电网压力及电力长距离传输的损耗，与电动汽车充电相结合更能发挥其价值。由于光伏发电的间歇性，对增加储能技术的需求越来越强烈，现有光伏储能充电系统的母线采用交流电网，通过光伏逆变器pcs接入，可以直接并网发电，与储能系统间采用整流模块连接。但是现有的光伏储能系统均是交流电网，结构复杂适应性低。


技术实现要素：

3.1.发明要解决的技术问题
4.本发明的目的在于解决现有的光伏储能充电系统均是交流电网，结构复杂适应性低的问题。
5.2.技术方案
6.为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
7.本发明的一种采用直流母线的光伏储能充电系统，包括若干个光伏组件与光伏汇流箱连接，所述光伏汇流箱连接光伏dcdc变流器，所述光伏dcdc变流器连接有储能变流器，所述储能变流器连接有储能电池ess系统和直流dcdc充电桩，所述储能变流器、储能电池ess系统、光伏dcdc变流器和直流dcdc充电桩均连接ems能量管理系统。
8.优选的，所述ems能量管理系统控制储能变流器连接交流户用闸刀，所述交流户用闸刀连接有电源箱一和电源箱二，所述电源箱一为380vac电源箱，所述电源箱二为220vac电源箱。
9.优选的，所述ems能量管理系统控制连接有交流电表和交流进线闸刀，所述交流电表设置于所述储能变流器与交流进线闸刀之间，所述交流进线闸刀设置于交流电表与变压器之间。
10.优选的，所述ems能量管理系统连接有控制柜电源，所述控制柜电源连接储能变流器。
11.优选的，当所述光伏组件停止工作且储能系统亏电时候，储能变流器给储能系统充电。
12.优选的，当外网故障停电，自动断开交流进线闸刀，通过双向pcs逆变后给电源箱二供电，且给控制柜电源供电，同时可以给户用电源箱供电。
13.优选的，所述光伏dcdc变流器为单向变流器，配置为通过光伏直流低压侧，给高压母线供电。
14.优选的，所述系统包括五种工作模式，分别为：
15.工作模式一，所述工作模式一为白天并网模式高压回路，具体为光伏组件开启工作，储能变流器作为整流器，所述交流进线闸刀工作使得系统连接外网；
16.工作模式二，所述工作模式二为白天并网模式pcs切出高压回路，具体为光伏组件开启工作，储能变流器停用，所述交流进线闸刀工作使得系统连接外网；
17.工作模式三，所述工作模式三为白天离网模式高压回路，具体为具体为光伏组件开启工作，储能变流器作为逆变器，所述交流进线闸刀工作使得系统断开外网；
18.工作模式四，所述工作模式四为夜间并网模式高压回路，具体为具体为光伏组件停止工作，储能变流器作为整流器，所述交流进线闸刀工作使得系统连接外网；
19.工作模式五，所述工作模式五为夜间离网模式高压回路，具体为具体为光伏组件停止工作，储能变流器作为逆变器，所述交流进线闸刀工作使得系统断开外网。
20.3.有益效果
21.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
22.本发明的一种采用直流母线的光伏储能充电系统，包括若干个光伏组件与光伏汇流箱连接，光伏汇流箱连接光伏dcdc变流器，光伏dcdc变流器连接有储能变流器，储能变流器连接有储能电池ess系统和直流dcdc充电桩，储能变流器、储能电池ess系统、光伏dcdc变流器和直流dcdc充电桩均连接ems能量管理系统。当光伏组件停止工作且储能系统亏电时候，储能变流器给储能系统充电。当外网故障停电，自动断开交流进线闸刀，通过双向pcs逆变后给电源箱二供电，且给控制柜电源供电，同时可以给户用电源箱供电。
附图说明
23.图1为本发明的一种采用直流母线的光伏储能系统的整体结构示意图；
24.图2为系统工作模式一的示意图；
25.图3为系统工作模式二的示意图；
26.图4为系统工作模式三的示意图；
27.图5为系统工作模式四的示意图；
28.图6为系统工作模式五的示意图；
29.图7为系统工作状态数据界面示意图。
30.示意图中的标号说明：
31.1、变压器；2、交流进线闸刀；3、交流电表；4、储能变流器；5、交流户用闸刀；6、电源箱一；7、电源箱二；8、储能电池ess系统；9、光伏dcdc变流器；10、直流dcdc充电桩；11、控制柜电源；12、ems能量管理系统；13、光伏汇流箱；14、光伏组件。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
33.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
34.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
35.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
36.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
38.实施例1
39.参照附图1和附图7，本实施例的一种采用直流母线的光伏储能充电系统，包括若干个光伏组件14与光伏汇流箱13连接，所述光伏汇流箱13连接光伏dcdc变流器9，所述光伏dcdc变流器9连接有储能变流器4，所述储能变流器4连接有储能电池ess系统8和直流dcdc充电桩10，所述储能变流器4、储能电池ess系统8、光伏dcdc变流器9和直流dcdc充电桩10均连接ems能量管理系统12。当所述光伏组件14停止工作且储能系统亏电时候，储能变流器4给储能系统充电。当外网故障停电，自动断开交流进线闸刀2，通过双向pcs逆变后给电源箱二7供电，且给控制柜电源11供电。
40.所述光伏dcdc变流器9为单向变流器，配置为通过光伏直流低压侧，给高压母线供电。
41.所述ems能量管理系统12控制储能变流器4连接交流户用闸刀5，所述交流户用闸刀5连接有电源箱一6和电源箱二7，所述电源箱一6为380vac电源箱，所述电源箱二7为220vac电源箱。所述ems能量管理系统12控制连接有交流电表3和交流进线闸刀2，所述交流电表3设置于所述储能变流器4与交流进线闸刀2之间，所述交流进线闸刀2设置于交流电表3与变压器1之间。所述ems能量管理系统12连接有控制柜电源11，所述控制柜电源11连接储能变流器4。
42.所述系统包括五种工作模式，分别为：
43.工作模式一，所述工作模式一为白天并网模式高压回路，参照附图2，具体为光伏
组件14开启工作，储能变流器4作为整流器，所述交流进线闸刀2工作使得系统连接外网；
44.工作模式二，所述工作模式二为白天并网模式pcs切出高压回路，参照附图3，具体为光伏组件14开启工作，储能变流器4停用，所述交流进线闸刀2工作使得系统连接外网；
45.工作模式三，所述工作模式三为白天离网模式高压回路，参照附图4，具体为具体为光伏组件14开启工作，储能变流器4作为逆变器，所述交流进线闸刀2工作使得系统断开外网；
46.工作模式四，所述工作模式四为夜间并网模式高压回路，参照附图5，具体为具体为光伏组件14停止工作，储能变流器4作为整流器，所述交流进线闸刀2工作使得系统连接外网；
47.工作模式五，所述工作模式五为夜间离网模式高压回路，参照附图6，具体为具体为光伏组件14停止工作，储能变流器4作为逆变器，所述交流进线闸刀2工作使得系统断开外网。
48.以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种采用直流母线的光伏储能系统，其特征在于：包括若干个光伏组件(14)与光伏汇流箱(13)连接，所述光伏汇流箱(13)连接光伏dcdc变流器(9)，所述光伏dcdc变流器(9)连接有储能变流器(4)，所述储能变流器(4)连接有储能电池ess系统(8)和直流dcdc充电桩(10)，所述储能变流器(4)、储能电池ess系统(8)、光伏dcdc变流器(9)和直流dcdc充电桩(10)均连接ems能量管理系统(12)。2.根据权利要求1所述的一种采用直流母线的光伏储能系统，其特征在于：所述ems能量管理系统(12)控制储能变流器(4)连接交流户用闸刀(5)，所述交流户用闸刀(5)连接有电源箱一(6)和电源箱二(7)，所述电源箱一(6)为380vac电源箱，所述电源箱二(7)为220vac电源箱。3.根据权利要求2所述的一种采用直流母线的光伏储能系统，其特征在于：所述ems能量管理系统(12)控制连接有交流电表(3)和交流进线闸刀(2)，所述交流电表(3)设置于所述储能变流器(4)与交流进线闸刀(2)之间，所述交流进线闸刀(2)设置于交流电表(3)与变压器(1)之间。4.根据权利要求3所述的一种采用直流母线的光伏储能系统，其特征在于：所述ems能量管理系统(12)连接有控制柜电源(11)，所述控制柜电源(11)连接储能变流器(4)。5.根据权利要求3所述的一种采用直流母线的光伏储能系统，其特征在于：当所述光伏组件(14)停止工作且储能系统亏电时候，储能变流器(4)给储能系统充电。6.根据权利要求3所述的一种采用直流母线的光伏储能系统，其特征在于：当外网故障停电，自动断开交流进线闸刀(2)，通过双向pcs逆变后给电源箱二(7)供电，且给控制柜电源(11)供电，同时可以给户用电源箱(7)供电。7.根据权利要求3所述的一种采用直流母线的光伏储能系统，其特征在于：所述光伏dcdc变流器(9)为单向变流器，配置为通过光伏直流低压侧，给高压母线供电。8.根据权利要求4所述的一种采用直流母线的光伏储能系统，其特征在于，所述系统包括五种工作模式，分别为：工作模式一，所述工作模式一为白天并网模式高压回路，具体为光伏组件(14)开启工作，储能变流器(4)作为整流器，所述交流进线闸刀(2)工作使得系统连接外网；工作模式二，所述工作模式二为白天并网模式pcs切出高压回路，具体为光伏组件(14)开启工作，储能变流器(4)停用，所述交流进线闸刀(2)工作使得系统连接外网；工作模式三，所述工作模式三为白天离网模式高压回路，具体为具体为光伏组件(14)开启工作，储能变流器(4)作为逆变器，所述交流进线闸刀(2)工作使得系统断开外网；工作模式四，所述工作模式四为夜间并网模式高压回路，具体为具体为光伏组件(14)停止工作，储能变流器(4)作为整流器，所述交流进线闸刀(2)工作使得系统连接外网；工作模式五，所述工作模式五为夜间离网模式高压回路，具体为具体为光伏组件(14)停止工作，储能变流器(4)作为逆变器，所述交流进线闸刀(2)工作使得系统断开外网。

技术总结
本发明的一种采用直流母线的光伏储能充电系统，属于光伏供能技术领域。包括若干个光伏组件与光伏汇流箱连接，光伏汇流箱连接光伏DCDC变流器，光伏DCDC变流器连接有储能变流器，储能变流器连接有储能电池ESS系统和直流DCDC充电桩，储能变流器、储能电池ESS系统、光伏DCDC变流器和直流DCDC充电桩均连接EMS能量管理系统。当光伏组件停止工作且储能系统亏电时候，储能变流器给储能系统充电。当外网故障停电，自动断开交流进线闸刀，通过双向PCS逆变后给电源箱二供电，且给控制柜电源供电。且给控制柜电源供电。且给控制柜电源供电。


技术研发人员：孟为祥
受保护的技术使用者：博雷顿科技股份公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/12