一种储能并机系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 110212563 A(43)申请公布日 2019.09.06

(21)申请号 201910582532.3(22)申请日 2019.06.29

(71)申请人 沃太能源南通有限公司

地址 226000 江苏省南通市高新区九华路

888号(72)发明人 刘鲁建　张星　张新艳　袁宏亮　

王珺　林栋　(51)Int.Cl.

H02J 3/32(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

()发明名称

一种储能并机系统(57)摘要

本发明公开了一种储能并机系统，所述储能并机系统是由Meter、EMS系统以及若干个储能单元构成，所述EMS系统采用RS485的通讯方式与Meter进行通信，EMS系统采用CAN通讯方式与若干个储能单元通信。本发明揭示了一种储能并机系统，既解决了用户对不同功率段设备的需求，也达到了降低成本。

CN 110212563 ACN 110212563 A

权　利　要　求　书

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1.一种储能并机系统，其特征在于：所述储能并机系统是由Meter、EMS系统以及若干个储能单元构成，所述EMS系统采用RS485的通讯方式与Meter进行通信，EMS系统采用CAN通讯方式与若干个储能单元通信；

所述Meter为电表，读取客户家电表数据，并将数据输送给EMS系统中；所述储能单元收集电池的内部数据输送给EMS系统中；

所述EMS系统采集储能单元及Meter中的数据来分析客户用电情况及负载客户家负载大小。

2.根据权利要求1所述的一种储能并机系统，其特征在于：所述储能单元是由EMU、PCS、BMU组成，每个EMU都可以单独完成储能单元内部的通信，EMU采用CAN通讯方式与BMU通信、EMU采用RS485通讯方式与PCS通信。

3.根据权利要求1所述的一种储能并机系统，其特征在于：所述PCS为储能变流器可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。

4.根据权利要求1所述的一种储能并机系统，其特征在于：所述BMS为电池管理单元，主要就是提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。

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说　明　书一种储能并机系统

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技术领域

[0001]本发明属于及能效率管理领域，具体涉及一种储能并机系统。

背景技术

[0002]近年来，随着科学技术的发展，人民生活水平的提高，而环境污染逐日加剧。人民对清洁环境的需求越来越得到重视。而环境污染部分主要来源发电厂的燃烧废气、雾霾。如何高效使用清洁能源造福于人民显得越来越重要。储能系统在此应运而生，得到大批量的应用。但是由于各地域的发展水平和居住人口的不同，人民对不同功率段的储能系统的需求也不同。大部分户用储能系统都是5kw的，但是有的工厂、村庄等用电需求功率段增加，目前大部分逆变器供应商都生产主流的逆变器，不会单独生产一台功率段的设备而且需求量很少，包括以后如果这个功率段的设备需求不多，逆变器供应商也不会生产，而定制化生产有成本高昂。如何在现有的条件下满足客户各个功率段的储能系统的需求显得尤为重要。[0003]因此，用储能并机系统来满足客户对不同功率段的设备的需求，成本低廉，只需把不同功率段的设备简单叠加就可以实现。但是，功率段满足了，如何管理这N个储能系统单元，它不像单个储能系统那样简单功率控制，他要管理这个N个储能单元，而且系统的步调一致，不能来回转换能量浪费电，是需要解决的问题。发明内容

[0004]发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一个储能并机系统功率控制的方案来调节各个储能单元的输出功率，本发明的优点在满足客户用电功率需求的前提下，动态调节各个储能单元，使得各个储能单元步调一致，电量趋于一致，使得各个储能单元长期稳定的运行。[0005]技术方案：本发明所述的一种储能并机系统，所述储能并机系统是由Meter、EMS系统以及若干个储能单元构成，所述EMS系统采用RS485的通讯方式与Meter进行通信，EMS系统采用CAN通讯方式与若干个储能单元通信；

所述Meter为电表，读取客户家电表数据，并将数据输送给EMS系统中；所述储能单元收集电池的内部数据输送给EMS系统中；

所述EMS系统采集储能单元及Meter中的数据来分析客户用电情况及负载客户家负载大小。

[0006]优选的，所述储能单元是由EMU、PCS、BMU组成，每个EMU都可以单独完成储能单元内部的通信，EMU采用CAN通讯方式与BMU通信、EMU采用RS485通讯方式与PCS通信；

优选的，所述PCS为储能变流器可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。[0007]优选的，所述BMS为电池管理单元，主要就是提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。[0008]有益效果：本发明揭示了一种储能并机系统，既解决了用户对不同功率段设备的

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需求，也达到了降低成本，储能并机系统各储能单元的一致性，均衡性、稳定性目的，储能并机系统实际运行结果良好，是电能分配更加合理，更加节能，保证各客户家负载的有效运行。

附图说明

[0009]图1为发明的系统图；

图2为Pmeter功率衰减曲线。

具体实施方式

[0010]如图1所示的一种储能并机系统，所述储能并机系统是由Meter、EMS系统以及若干个储能单元构成，所述EMS系统采用RS485的通讯方式与Meter进行通信，EMS系统采用CAN通讯方式与若干个储能单元通信；

所述Meter为电表，读取客户家电表数据，并将数据输送给EMS系统中；所述储能单元收集电池的内部数据输送给EMS系统中；

所述EMS系统采集储能单元及Meter中的数据来分析客户用电情况及负载客户家负载大小。

[0011]本实例中，所述储能单元是由EMU、PCS、BMU组成，每个EMU都可以单独完成储能单元内部的通信，EMU采用CAN通讯方式与BMU通信、EMU采用RS485通讯方式与PCS通信；

本实例中，所述PCS为储能变流器可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。[0012]本实例中，所述BMS为电池管理单元，主要就是提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。

[0013]所述储能系统单元内部EMUx一般采用CAN通讯方式与BMU通信，采用RS485通讯方式与PCS通信。这种拓扑结构并不会因为不同电池、逆变器厂家采用的对外采用的方式所改变，因为每个EMU都可以单独完成储能单元内部的通信；

储能并机系统功率分配控制介绍，包括如下内容：S1、EMS系统分析客户家电表数据，来分析客户家负载大小，计算负载功率公式为Pload = Pmeter + Pinv；其中Pload负载功率，Pmeter是电表功率，Pinv是储能并机系统输出功率。

[0014]S2、如果Pinv = Pload，那么Pmeter = 0；这是我们的期望结果。因为Pload是变化的，我们期望Pinv一直跟随Pload变化而变化，从而达到Pmeter = 0 的目的。如果直接输出Pinv = Pload，那么由于Pmeter滞后于Pinv，这样调节会引起系统振荡，影响客户用电。我们用这个公式Pinv = Pinv’ + Pmeter/adj；来调节Pinv从而达到解决系统不停的振荡问题；其中Pinv’是储能并机系统上一次输出功率值，其中adj是调节斜率，adj太大同样会引起系统振荡，调节时间段，adj小调节时间长，实时性就会降低。通过调节adj来达到最优时间系统输出稳定并且Pmeter = 0 的效果，如图2所示。[0015]S3、PCS功率响应时间是100ms。这个速度很快，可以排除PCS输出功率输出滞后的问题。如果各个储能单元不能同时输出功率，同样会引起系统振荡，所以这是我们采用CAN并机的原因，在EMS系统计算出功率之后EMS系统软件要同时下发给各个储能单元；才能保

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证不被储能单元输出滞后引起的振荡。[0016]S4、EMS系统会通过EMU获取每一簇电池的SOCx；EMS系统采用如下两个公式来计算出各个储能单元的输出功率；

放电：Pinvx = ( SOCx/(SOC1+SOC2+...SOCn) )*Pinv;充电：Pinvx = ( (100 - SOCx ) /(n*100-(SOC1+SOC2+...SOCn) ) )*Pinv;实例采用三个储能单元并机组成一个储能并机系统：SOC1 = 30% ,SOC2 = 50%，SOC3 = 80%，放电时Pinv = 10.0kw；充电时Pinv = -10.0kw；放电：Pinv1 = 1.9kw ，Pinv2 = 3.1kw，Pinv3 = 5.0kw；充电：Pinv1 = 5.0kw ，Pinv2 = 3.6kw，Pinv3 = 1.4kw；本发明既解决了用户对不同功率段设备的需求，也达到了降低成本，储能并机系统各储能单元的一致性，均衡性、稳定性目的，储能并机系统实际运行结果良好，是电能分配更加合理，更加节能，保证各客户家负载的有效运行。[0017]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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