本發(fā)明屬于供電設備領域，具體提供一種多電壓輸出的戶用儲能系統(tǒng)。

背景技術：

通過使用戶用儲能系統(tǒng)，用戶可以在白天利用分布式發(fā)電存儲電量，夜晚通過戶用儲能系統(tǒng)輸出使用，降低了對傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴，實現(xiàn)了綠色能源的高效利用?；谕ㄐ判袠I(yè)的延續(xù)及60V安全電壓的考慮，傳統(tǒng)戶用儲能系統(tǒng)電壓平臺使用48V系統(tǒng)；隨著市場對于戶用儲能系統(tǒng)容量及效率提升的需求，可通過采用200V以上的高壓平臺將系統(tǒng)效率提升10％以上，這種高壓平臺正逐漸成為戶用儲能系統(tǒng)新的選擇。

但是在48V系統(tǒng)及200V以上高壓系統(tǒng)需求并存的時代，如何實現(xiàn)同一個儲能系統(tǒng)既可應用于48V低壓系統(tǒng)，也可應用于200V以上高壓系統(tǒng)，或者其他不同電壓的系統(tǒng)，成為戶用儲能產(chǎn)品所需解決的一個關鍵問題。

相應地，本領域需要一種新的戶用儲能系統(tǒng)來解決上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中的上述問題，即為了解決現(xiàn)有戶用儲能系統(tǒng)不能實現(xiàn)多電壓靈活輸出的問題，本發(fā)明提供了一種多電壓輸出的戶用儲能系統(tǒng)，該戶用儲能系統(tǒng)包括控制器、多個電子開關、CAN總線、多個電池模塊和逆變器，所述電子開關經(jīng)由直流母線將所述電池模塊電連接到所述逆變器，所述控制器通過所述CAN總線分別與所述電池模塊電連接，所述控制器控制所述電子開關的通斷，以便實現(xiàn)所述電池模塊的串聯(lián)或者并聯(lián)。

在本發(fā)明的優(yōu)選技術方案中，每個所述電子開關都包括第一電子開關和第二電子開關，所述電池模塊通過所述第一電子開關依次電連接，用以實現(xiàn)所述電池模塊的串聯(lián)輸出；所述電池模塊分別通過所述第二電子開關與所述直流母線電連接，用以實現(xiàn)所述電池模塊的并聯(lián)輸出。

在本發(fā)明的優(yōu)選技術方案中，所述控制器以互鎖方式控制所述第一電子開關和所述第二電子開關，使得所述第一電子開關和所述第二電子開關不能同時閉合。

在本發(fā)明的優(yōu)選技術方案中，所述多個電池模塊中的第一個和最后一個的第二電子開關是單刀單擲開關，其他電池模塊的第二電子開關是雙刀雙擲開關，并且所述多個電池模塊的第一電子開關都是單刀單擲開關或者所述多個電池模塊的第一電子開關都是單刀雙擲開關。

在本發(fā)明的優(yōu)選技術方案中，每個所述電池模塊的內(nèi)部都設置有直流熔斷器，所述直流熔斷器用于使特定電池模塊獨立地退出所述戶用儲能系統(tǒng)，而不影響其他電池模塊的操作。

在本發(fā)明的優(yōu)選技術方案中，每個所述電池模塊的內(nèi)部都設置有BMS，每個所述電池模塊通過所述BMS與所述CAN總線連接。

在本發(fā)明的優(yōu)選技術方案中，所述電池模塊通過分布式發(fā)電設備進行充電。

在本發(fā)明的優(yōu)選技術方案中，所述逆變器是DC/AC逆變器，所述DC/AC逆變器與所述直流母線電連接，用于將直流電轉變成交流電輸出。

在本發(fā)明的優(yōu)選技術方案中，所述戶用儲能系統(tǒng)還包括顯示裝置，用于顯示每個所述電池模塊的工作狀態(tài)并且/或者顯示每個所述電池模塊的輸出電壓和輸出電流。

本領域技術人員容易理解的是，根據(jù)本發(fā)明的技術方案，通過控制器控制與電池模塊電連接的電子開關的通斷，能夠?qū)崿F(xiàn)多個電池模塊的串聯(lián)或并聯(lián)，從而能夠根據(jù)需求得到多個不同的輸出電壓。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的戶用儲能系統(tǒng)的第一實施方式中所有電池模塊串聯(lián)時的系統(tǒng)拓撲框圖。

圖2是本發(fā)明的戶用儲能系統(tǒng)的第一實施方式中所有電池模塊并聯(lián)時的系統(tǒng)拓撲框圖。

圖3是本發(fā)明的戶用儲能系統(tǒng)的第二實施方式的系統(tǒng)拓撲框圖。

具體實施方式

下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。本領域技術人員應當理解的是，這些實施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護范圍。本領域技術人員可以根據(jù)需要對其作出調(diào)整，以便適應具體的應用場合。

在本發(fā)明的描述中，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在圖1和圖2所示的第一實施方式中，本發(fā)明的戶用儲能系統(tǒng)包括控制器、多個電子開關、CAN總線、DC/AC逆變器和多個電池模塊。電池模塊為標準電池模塊，標準電壓為48V。電子開關包括第一電子開關Kt和第二電子開關Km，第一電子開關Kt設置在電池模塊與電池模塊之間，用于將相鄰的電池模塊電連接，第二電子開關Km設置在電池模塊和直流母線之間，將電池模塊連接到直流母線上。需要說明的是，在圖1和圖2所示的第一實施方式中，第一個電池模塊的第二電子開關Km1和最后一個電池模塊的第二電子開關Kmn是單刀單擲開關，其他電池模塊的第二開關Km均是雙刀雙擲開關，第一電子開關Kt都是單刀單擲開關。各電池模塊通過CAN總線與控制器連接。DC/AC逆變器與直流輸出母線電連接，用于將直流電轉變成交流電輸出。

如圖1所示，第一電子開關Kt全部閉合，第二電子開關Km全部斷開，所有電池模塊依次串聯(lián)，戶用儲能系統(tǒng)高壓輸出，輸出電壓是所有電池模塊輸出電壓之和。若是輸出電壓為200V以上，戶用儲能系統(tǒng)至少需要5塊電池模塊組成。

如圖2所示，第一電子開關Kt全部斷開，第二電子開關Km全部閉合，所有電池模塊分別與直流母線電連接并且彼此并聯(lián)，戶用儲能系統(tǒng)低壓輸出，輸出電壓與標準電池模塊的電壓相同。

需要說明的是，第一電子開關Kt和第二電子開關Km的閉合與斷開都是通過控制器進行控制。為了避免電池模塊短路，控制器中還設置有互鎖程序，用以保證第一電子開關Kt和第二電子開關Km不能同時閉合。進一步，還可以選用熱繼電器作為第一電子開關Kt。

每個電池模塊內(nèi)都設置有BMS，BMS通過CAN總線與控制器連接。每個電池模塊內(nèi)還設置有可拆卸更換的直流熔斷器，當電池模塊出現(xiàn)過載的情況時，直流熔斷器會迅速被切斷，電池模塊斷開與外部的連接。每個直流熔斷器都用于使對應的電池模塊獨立地退出整個戶用儲能系統(tǒng)，而不影響其他電池模塊的操作。直流熔斷器與熱繼電器一同對電池模塊起到雙重保護的作用。

戶用儲能系統(tǒng)還設置了顯示裝置(圖中未示出)，該顯示裝置與控制器連接，用于實時觀察電池模塊的工作狀態(tài)和輸出電壓、電流和電池的使用情況等信息。

接下來參閱圖3，在圖3所示的第二實施方式中，第一電子開關Kt₁為單刀雙擲開關，同樣由控制器控制其斷開與閉合。第一電子開關Kt₁的不動端與電池模塊1#電連接，第一電子開關Kt₁的兩個動端分別與電池模塊2#的兩個輸出端電連接；第一電子開關Kt_(n-1)的不動端與電池模塊(n-1)#電連接，第一電子開關Kt_(n-1)的兩個動端分別與電池模塊n#的兩個輸出端電連接。第二電子開關Km1和第二電子開關Kmn是單刀單擲開關，其他第二開關Km均是雙刀雙擲開關。

繼續(xù)參閱圖3，電池模塊全部串聯(lián)時，將所有第一電子開關Kt的刀頭與左側動端的連接；電池模塊部分串聯(lián)時，將控制該部分電池模塊的第一電子開關Kt的刀頭與左側動端的連接，其余的第一電子開關Kt的刀頭與右側動端的連接。此種實施方式可實現(xiàn)2至n倍于單個標準電池模塊的電壓輸出。較之只能1倍或n倍于單個標準電池模塊的電壓輸出的第一實施方式，具有更多的電壓輸出選擇。

繼續(xù)參閱圖3，當電池模塊全部并聯(lián)時，所有的第一電子開關Kt斷開，第二電子開關Km全部閉合，所有電池模塊分別與直流母線電連接，戶用儲能系統(tǒng)低壓輸出，輸出壓力與標準電池模塊的電壓相同。

至此，已經(jīng)結合附圖所示的優(yōu)選實施方式描述了本發(fā)明的技術方案，但是，本領域技術人員容易理解的是，本發(fā)明的保護范圍顯然不局限于這些具體實施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領域技術人員可以對相關技術特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術方案都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。