本技術(shù)涉及儲能領(lǐng)域，特別是一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、光儲直柔指在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用光伏、儲能、直流配電和柔性交互四項技術(shù)，是一種在建筑高比例接入光伏后，為提高光伏本地消納率，所構(gòu)建的新型電力系統(tǒng)，是建筑零碳能源的重要技術(shù)方式。該項技術(shù)利用建筑表面敷設(shè)光伏組件，將建筑作為光伏的裝機場?景和能源生產(chǎn)者，使用電化學(xué)儲能、儲冷儲熱、周圍?？康碾妱榆噷崿F(xiàn)能量蓄存、調(diào)節(jié)，通過直流化實現(xiàn)光伏直流、儲能直流和以直流為主的建筑電器高效互聯(lián)，最后利用建筑負(fù)載的可調(diào)節(jié)特性實現(xiàn)與光伏、電網(wǎng)的柔性交互。

2、由于光儲直柔系統(tǒng)的復(fù)雜性，以及建筑場景對安?全性、可靠性的高需求，現(xiàn)有光儲直柔系統(tǒng)的設(shè)計和實施需要多專業(yè)協(xié)同配合，難度較高，?對設(shè)計者專業(yè)水平要求較高?，F(xiàn)有光儲直柔系統(tǒng)以直流供電為主，而我國常見的建筑電器仍為交流供電，在直流系統(tǒng)中不適用；現(xiàn)有光儲直柔系統(tǒng)與常規(guī)建筑電氣系統(tǒng)交叉使用，界限不清晰，存在相互干擾、?不安全、不穩(wěn)定因素，其未形成有效的供電微網(wǎng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有的光儲直柔系統(tǒng)的缺陷，提出一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，與市政電網(wǎng)結(jié)合并引入交流供電等，形成有效的供電微網(wǎng)。

2、本實用新型采用如下技術(shù)方案：

3、一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，與市政電網(wǎng)和光伏設(shè)備相連，包括逆變模塊、儲能模塊和控制模塊；所述控制模塊與所述逆變模塊和儲能模塊相連，還包括有第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)；所述第一開關(guān)連接于所述光伏設(shè)備和所述逆變模塊之間以開啟或關(guān)閉電壓的轉(zhuǎn)換；所述第二開關(guān)連接于所述逆變模塊和所述儲能模塊之間以開啟或關(guān)閉對所述儲能模塊的充電或放電；所述第三開關(guān)連接于所述逆變模塊和交流母線之間以開啟或關(guān)閉對交流母線的供電：所述第四開關(guān)連接于所述第三開關(guān)和市政電網(wǎng)之間以開啟或關(guān)閉市政電網(wǎng)的接入；所述控制模塊還可與所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)相連。

4、所述控制模塊控制所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)閉合，并且控制所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)斷開實現(xiàn)所述光伏設(shè)備對所述儲能模塊進(jìn)行充電；或者所述控制模塊控制所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)閉合并且控制所述第一開關(guān)斷開實現(xiàn)所述市政電網(wǎng)對所述儲能模塊進(jìn)行充電。

5、所述控制模塊控制所述第一開關(guān)和所述第三開關(guān)閉合，并且控制所述第二開關(guān)和所述第四開關(guān)斷開實現(xiàn)所述光伏設(shè)備對所述交流母線的供電；或者所述控制模塊控制所述第四開關(guān)閉合并且控制所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)斷開實現(xiàn)所述市政電網(wǎng)對所述交流母線的供電；或者所述控制模塊控制所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)閉合并且控制所述第一開關(guān)和所述第四開關(guān)斷開實現(xiàn)所述儲能模塊對所述交流母線的供電。

6、所述控制模塊控制所述第一開關(guān)、第三開關(guān)和所述第四開關(guān)閉合并且控制所述第二開關(guān)斷開實現(xiàn)光伏設(shè)備對所述交流母線和所述市政電網(wǎng)的供電或者實現(xiàn)所述光伏設(shè)備和所述市政電網(wǎng)對所述交流母線的供電；或者所述控制模塊控制所述第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)閉合并且控制所述第一開關(guān)斷開實現(xiàn)儲能模塊對所述交流母線和所述市政電網(wǎng)的供電。

7、所述控制模塊控制所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)閉合并且控制所述第四開關(guān)斷開實現(xiàn)所述光伏設(shè)備對所述儲能模塊和所述交流母線的供電；或者所述控制模塊控制所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)閉合實現(xiàn)所述光伏設(shè)備對所述儲能模塊、所述市政電網(wǎng)和所述交流母線的供電。

8、所述第一開關(guān)采用智能開關(guān)、光敏電阻、光電二極管、晶體管開關(guān)、絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、電磁開關(guān)或磁性接觸開關(guān)。

9、所述第二開關(guān)采用智能開關(guān)、晶體管開關(guān)、絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、電磁開關(guān)或磁性接觸開關(guān)。

10、所述第三開關(guān)采用智能開關(guān)、晶體管開關(guān)、絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、電磁開關(guān)或磁性接觸開關(guān)。

11、所述第四開關(guān)采用智能開關(guān)、晶體管開關(guān)、絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、電磁開關(guān)或磁性接觸開關(guān)。

12、所述儲能模塊包括電池單元、充放電電路和電池管理單元，所述電池單元包括鋰離子電池或鉛酸電池，所述充放電電路與所述電池單元相連以進(jìn)行充電或放電，所述電池管理單元與充放電電路和電。

13、由上述對本實用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果：

14、1、本實用新型的系統(tǒng)，包括逆變模塊、儲能模塊、控制模塊、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)等；通過控制第一開關(guān)、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)狀態(tài)實現(xiàn)協(xié)調(diào)光伏設(shè)備、儲能模塊、市政電網(wǎng)和負(fù)載之間的能量流動，形成有效的供電微網(wǎng)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行，同時滿足負(fù)載的需求。

15、2、本實用新型的系統(tǒng)，將控制模塊、逆變模塊、儲能模塊三者在架構(gòu)上高度集成，為整個光儲一體系統(tǒng)的能量集中化和智能化控制提供了物理基礎(chǔ)。

16、3、本實用新型的系統(tǒng)，通過控制模塊控制第一開關(guān)、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)的狀態(tài)，實現(xiàn)光伏設(shè)備或市政電網(wǎng)對儲能模塊進(jìn)行充電，光伏設(shè)備或者市政電網(wǎng)或者儲能模塊對交流母線的供電，光伏設(shè)備對交流母線和市政電網(wǎng)的供電或者光伏設(shè)備和市政電網(wǎng)對交流母線的供電，儲能模塊對交流母線和市政電網(wǎng)的供電等。

技術(shù)特征：

1.一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，與市政電網(wǎng)和光伏設(shè)備相連，包括逆變模塊、儲能模塊和控制模塊；所述控制模塊與所述逆變模塊和儲能模塊相連，其特征在于：還包括有第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)；所述第一開關(guān)連接于所述光伏設(shè)備和所述逆變模塊之間以開啟或關(guān)閉電壓的轉(zhuǎn)換；所述第二開關(guān)連接于所述逆變模塊和所述儲能模塊之間以開啟或關(guān)閉對所述儲能模塊的充電或放電；所述第三開關(guān)連接于所述逆變模塊和交流母線之間以開啟或關(guān)閉對交流母線的供電：所述第四開關(guān)連接于所述第三開關(guān)和市政電網(wǎng)之間以開啟或關(guān)閉市政電網(wǎng)的接入；所述控制模塊還可與所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)相連。

2.如權(quán)利要求1所述的一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模塊控制所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)閉合，并且控制所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)斷開實現(xiàn)所述光伏設(shè)備對所述儲能模塊進(jìn)行充電；或者所述控制模塊控制所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)閉合并且控制所述第一開關(guān)斷開實現(xiàn)所述市政電網(wǎng)對所述儲能模塊進(jìn)行充電。

3.如權(quán)利要求1所述的一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模塊控制所述第一開關(guān)和所述第三開關(guān)閉合，并且控制所述第二開關(guān)和所述第四開關(guān)斷開實現(xiàn)所述光伏設(shè)備對所述交流母線的供電；或者所述控制模塊控制所述第四開關(guān)閉合并且控制所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)斷開實現(xiàn)所述市政電網(wǎng)對所述交流母線的供電；或者所述控制模塊控制所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)閉合并且控制所述第一開關(guān)和所述第四開關(guān)斷開實現(xiàn)所述儲能模塊對所述交流母線的供電。

4.如權(quán)利要求1所述的一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模塊控制所述第一開關(guān)、第三開關(guān)和所述第四開關(guān)閉合并且控制所述第二開關(guān)斷開實現(xiàn)光伏設(shè)備對所述交流母線和所述市政電網(wǎng)的供電或者實現(xiàn)所述光伏設(shè)備和所述市政電網(wǎng)對所述交流母線的供電；或者所述控制模塊控制所述第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)閉合并且控制所述第一開關(guān)斷開實現(xiàn)儲能模塊對所述交流母線和所述市政電網(wǎng)的供電。

5.如權(quán)利要求1所述的一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模塊控制所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)閉合并且控制所述第四開關(guān)斷開實現(xiàn)所述光伏設(shè)備對所述儲能模塊和所述交流母線的供電；或者所述控制模塊控制所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)閉合實現(xiàn)所述光伏設(shè)備對所述儲能模塊、所述市政電網(wǎng)和所述交流母線的供電。

6.如權(quán)利要求1所述的一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，其特征在于：所述第一開關(guān)采用智能開關(guān)、光敏電阻、光電二極管、晶體管開關(guān)、絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、電磁開關(guān)或磁性接觸開關(guān)。

7.如權(quán)利要求1所述的一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，其特征在于：所述第二開關(guān)采用智能開關(guān)、晶體管開關(guān)、絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、電磁開關(guān)或磁性接觸開關(guān)。

8.如權(quán)利要求1所述的一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，其特征在于：所述第三開關(guān)采用智能開關(guān)、晶體管開關(guān)、絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、電磁開關(guān)或磁性接觸開關(guān)。

9.如權(quán)利要求1所述的一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，其特征在于：所述第四開關(guān)采用智能開關(guān)、晶體管開關(guān)、絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、電磁開關(guān)或磁性接觸開關(guān)。

10.如權(quán)利要求1所述的一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，其特征在于：所述儲能模塊包括電池單元、充放電電路和電池管理單元，所述電池單元包括鋰離子電池或鉛酸電池，所述充放電電路與所述電池單元相連以進(jìn)行充電或放電，所述電池管理單元與充放電電路和電池單元相連；所述第二開關(guān)與所述充放電電路相連；所述控制模塊與所述電池管理單元相連。

技術(shù)總結(jié)
一種光儲電一體能量管理系統(tǒng)，包括逆變模塊、儲能模塊、控制模塊、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)；第一開關(guān)連接于光伏設(shè)備和逆變模塊之間以開啟或關(guān)閉電壓的轉(zhuǎn)換；第二開關(guān)連接于逆變模塊和儲能模塊之間以開啟或關(guān)閉對儲能模塊的充電或放電；第三開關(guān)連接于逆變模塊和交流母線之間以開啟或關(guān)閉對交流母線的供電：第四開關(guān)連接于第三開關(guān)和市政電網(wǎng)之間以開啟或關(guān)閉市政電網(wǎng)的接入；控制模塊還可與第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)相連。本技術(shù)能實現(xiàn)協(xié)調(diào)光伏設(shè)備、儲能模塊、市政電網(wǎng)和負(fù)載之間的能量流動，形成有效的供電微網(wǎng)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行，同時滿足負(fù)載的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：冷鷺浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門新技術(shù)集成有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240228
技術(shù)公布日：2024/12/19