專利名稱：大功率直流儲電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
大功率直流儲電站技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種大功率儲電站或器，特別是一種能穩(wěn)定電網(wǎng)電壓、確保電網(wǎng)安全高效運行的大功率直流儲電站或器，可廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)、風力發(fā)電、太陽能光伏儲電、 海島供電、住宅小區(qū)和家庭用電等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]為了確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、高效運行，國家電網(wǎng)采取了多項措施和政策，一是從內(nèi)部管理出發(fā)，不斷提高電網(wǎng)技術(shù)裝備水平，加強電網(wǎng)調(diào)度、削峰填谷；二是制訂峰谷電價政策，鼓勵企業(yè)和家庭多用谷電、少用峰電；三是從硬件著手，建設(shè)調(diào)峰電廠、調(diào)峰水電站以及小型儲電站或器，這對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定高效運行起到了極大的促進作用。目前小型儲電站或器一般采用鉛酸電池，主要作為應(yīng)急電源使用，但鉛酸電池存在以下不足一是容量小、 體積大；二是充電速度慢、時間長；三是使用壽命短；四是環(huán)境污染嚴重。如果儲電站或器采用鋰電池，雖能減少體積大、解決環(huán)境污染等問題，但也存在容量小、充電速度慢、壽命短、價格貴、使用不安全等問題。因此，到目前為止，大功率儲電站至今還是空白。[0003]針對上述問題，我們投入大量科研經(jīng)費，經(jīng)過反復試驗，終于發(fā)明了固體陶瓷大功率電容電池。它的主要優(yōu)點如下[0004]1、充電快該電池是利用物理性能，不存在電能轉(zhuǎn)換為化學能，化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軓碗s的化學反應(yīng)過程，可在幾分鐘一40分鐘充滿95%。[0005]2、循環(huán)使用壽命長至幾百年不壞，深度充放電可達上百萬次。[0006]3、電流放電能力強，充放電能量轉(zhuǎn)換過程損失小，大電流能量循環(huán)效率90%以上。[0007]4、功率密度高，單個電池體積小、功率大，儲電量根據(jù)需要可大可小，儲存電量可達 50000KWH。[0008]5、由于固體陶瓷大功率電容電池沒有電介液，也不會膨脹爆炸，生產(chǎn)使用過程沒有任何環(huán)境污染，是理想的綠色環(huán)保安全電池。[0009]6、超低溫性能好，溫度范圍廣，在-50—+100°C之間能正常運行。[0010]7、充放電電路和檢測手段簡單，免維護，剩余電量可直接讀出。[0011]8、只要穩(wěn)定電壓，不存在過充損壞電池現(xiàn)象。[0012]為此，我們利用固體陶瓷大功率電容電池的固有特性，對大功率儲電站或器進行開發(fā)和研制。發(fā)明內(nèi)容[0013]為克服現(xiàn)有利用電池建立的大功率儲電站或器所存在的上述不足，本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、儲電量大、充電速度快、損耗小、使用壽命長、免維護的大功率直流儲電站。[0014]本發(fā)明創(chuàng)造解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案，它包括依次連接的交流電輸入端、將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的交變整流電路、控制電池組快速充電的脈沖充電控制開關(guān)、用來存儲電能的大功率電池組、控制電池組向電網(wǎng)供電的反充控制開關(guān)、將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的DC/AC變換器、連接電網(wǎng)的交流電輸出端，控制器分別與脈沖充電控制開關(guān)和反充控制開關(guān)連接，控制器通過時間、電網(wǎng)電壓、電池組電壓分別控制脈沖充電控制開關(guān)和反充控制開關(guān)工作。所述大功率電池組的輸出端依次連接民用交流電控制開關(guān)、將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的民用DC/AC變換器和民用交流電輸出端，民用交流電控制開關(guān)由控制器控制工作。所述大功率電池組的輸出端依次連接民用直流電控制開關(guān)和民用直流電輸出端， 民用直流電控制開關(guān)由控制器控制工作。所述的控制器在谷電時間段、電網(wǎng)電壓高于額定電壓值、大功率電池組電壓低于額定電壓值時，發(fā)出信號使脈沖充電控制開關(guān)工作，對大功率電池組進行快速充電；當大功率電池組電壓高于額定電壓值110%時，控制器發(fā)出信號使脈沖充電控制開關(guān)停止工作。所述的控制器在峰電時間段、電網(wǎng)電壓低于額定電壓值、大功率電池組電壓高于額定電壓值時，發(fā)出信號使反充控制開關(guān)工作，大功率電池組向電網(wǎng)供電；當大功率電池組電壓低于額定電壓值80%時，控制器發(fā)出信號使反充控制開關(guān)停止工作。所述的大功率電池組由若干個固體陶瓷大功率電容電池串并聯(lián)組成。采用上述結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術(shù)比較有如下優(yōu)點和效果一是充分利用固體陶瓷大功率電容電池容量大、充電速度快的特性，可廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)削峰填谷、風力發(fā)電的儲能設(shè)備、海島供電、重要辦公場所和住宅小區(qū)的應(yīng)急用電。二是由于深度充放電可達上百萬次以上，使用壽命長，免維護，一次投資，終身受
■、Λ
frff. ο三是建設(shè)速度快，投入成本低，以峰谷電價每一度相差0. 4元計算，投資一個 50000 KffH的儲電站，每天電價差為2萬元，一年就700萬元，五年就可收回投資成本。四是固體陶瓷大功率電容電池生產(chǎn)使用無環(huán)境污染，能真正做到節(jié)能減排的要求。

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的原理示意圖。其中1交流電輸入端，2交變整流電路，3脈沖充電控制開關(guān)，4大功率電池組，5控制器，6反充控制開關(guān)，7DC/AC變換器，8交流電輸出端，9民用交流電控制開關(guān)，10民用DC/ AC變換器，11民用交流電輸出端，12民用直流電控制開關(guān)，13民用直流電輸出端。
具體實施方式
圖1所示，為本發(fā)明創(chuàng)造大功率直流儲電站的具體實施方案，它包括交流電輸入端1、將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的交變整流電路2、控制電池組快速充電的脈沖充電控制開關(guān) 3、用來存儲電能的大功率電池組4、控制電池組向電網(wǎng)供電的反充控制開關(guān)6、將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的DC/AC變換器7、連接電網(wǎng)的交流電輸出端8，交變整流電路2主要由變壓器、 整流器、穩(wěn)壓器組成，大功率電池組4由若干個固體陶瓷大功率電容電池串并聯(lián)組成，該電池個數(shù)及連接方式視儲電量和電壓來決定，交變整流電路2、脈沖充電控制開關(guān)3、大功率電池組4、反充控制開關(guān)6和DC/AC變換器7相互之間依次連接，控制器5分別與脈沖充電控制開關(guān)3和反充控制開關(guān)6連接。控制器5通過檢測工作時間、電網(wǎng)電壓高低、電池組電壓高低等相應(yīng)參數(shù)來分別控制脈沖充電控制開關(guān)3和反充控制開關(guān)6工作。具體控制方式如下1、所述的控制器5在谷電時間段、電網(wǎng)電壓高于額定電壓值、大功率電池組4電壓低于額定電壓值時，發(fā)出信號使脈沖充電控制開關(guān)3工作，對大功率電池組4進行快速充電；當大功率電池組4電壓高于額定電壓值110%時，大功率電池組4已充滿，控制器5發(fā)出信號使脈沖充電控制開關(guān)3停止工作。2、所述的控制器5在電網(wǎng)電壓低于額定電壓值、大功率電池組4電壓高于額定電壓值時，發(fā)出信號使反充控制開關(guān)6工作，大功率電池組4向電網(wǎng)供電；當大功率電池組4 電壓低于額定電壓值80%時，大功率電池組4電壓過低，控制器5發(fā)出信號使反充控制開關(guān) 6停止工作，不再向電網(wǎng)供電。所述大功率電池組4的輸出端依次連接民用交流電控制開關(guān)9、將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的民用DC/AC變換器10和民用交流電輸出端11，使用交流電的應(yīng)急用戶連接在民用交流電輸出端11，民用交流電控制開關(guān)9由控制器5控制工作。當電網(wǎng)停電或強制停電、大功率電池組4電壓高于額定電壓值時，控制器5發(fā)出信號使民用交流電控制開關(guān)9接通工作，大功率電池組4為使用交流電的應(yīng)急用戶供電。所述大功率電池組4的輸出端依次連接民用直流電控制開關(guān)12和民用直流電輸出端13，使用直流電的應(yīng)急用戶連接在民用直流電輸出端13，民用直流電控制開關(guān)12由控制器5控制工作。當電網(wǎng)停電或強制停電、大功率電池組4電壓高于額定電壓值時，控制器 5發(fā)出信號使民用直流電控制開關(guān)12接通工作，大功率電池組4為使用直流電的應(yīng)急用戶
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權(quán)利要求1.一種大功率直流儲電站，其特征是包括依次連接的交流電輸入端(1)、將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的交變整流電路O)、控制電池組快速充電的脈沖充電控制開關(guān)(3)、用來存儲電能的大功率電池組G)、控制電池組向電網(wǎng)供電的反充控制開關(guān)(6)、將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的DC/AC變換器(7)、連接電網(wǎng)的交流電輸出端(8)，控制器(5)分別與脈沖充電控制開關(guān)(3)和反充控制開關(guān)(6)連接，控制器(5)分別控制脈沖充電控制開關(guān)(3)和反充控制開關(guān)(6)工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率直流儲電站，其特征是所述大功率電池組的輸出端依次連接民用交流電控制開關(guān)(9)、將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的民用DC/AC變換器(10) 和民用交流電輸出端(11)，民用交流電控制開關(guān)(9)由控制器(5)控制工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率直流儲電站，其特征是所述大功率電池組(4)的輸出端依次連接民用直流電控制開關(guān)(12)和民用直流電輸出端(13)，民用直流電控制開關(guān) (12)由控制器(5)控制工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的大功率直流儲電站，其特征是所述的控制器(5)在谷電時間段、電網(wǎng)電壓高于額定電壓值、大功率電池組電壓低于額定電壓值時，發(fā)出信號使脈沖充電控制開關(guān)(3)工作，對大功率電池組(4)進行快速充電；當大功率電池組(4) 電壓高于額定電壓值120%時，控制器(5)發(fā)出信號使脈沖充電控制開關(guān)(3)停止工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大功率直流儲電站，其特征是所述的控制器( 在峰電時間段、電網(wǎng)電壓低于額定電壓值、大功率電池組電壓高于額定電壓值時，發(fā)出信號使反充控制開關(guān)(6)工作，大功率電池組⑷向電網(wǎng)供電；當大功率電池組⑷電壓低于額定電壓值80%時，控制器(5)發(fā)出信號使反充控制開關(guān)(6)停止工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率直流儲電站，其特征是所述的大功率電池組由若干個固體陶瓷大功率電容電池串并聯(lián)組成。
專利摘要本實用新型公開了一種大功率直流儲電站，包括依次連接的交流電輸入端(1)、將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的交變整流電路(2)、控制電池組快速充電的脈沖充電控制開關(guān)(3)、用來存儲電能的大功率電池組(4)、控制電池組向電網(wǎng)供電的反充控制開關(guān)(6)、將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的DC/AC變換器(7)、連接電網(wǎng)的交流電輸出端(8)，控制器(5)分別與脈沖充電控制開關(guān)(3)和反充控制開關(guān)(6)連接，控制器(5)通過時間、電網(wǎng)電壓、電池組電壓分別控制脈沖充電控制開關(guān)(3)和反充控制開關(guān)(6)工作。采用本結(jié)構(gòu)后，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、儲電量大、充電速度快、損耗小、使用壽命長、免維護等特點。
文檔編號H02J15/00GK202260646SQ20112032083
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者李世鋒, 李永麒, 蔣志堅, 蔣龍友 申請人:浙江世鋒新能源開發(fā)有限公司