[发明专利]基于电池梯次利用及智能终端通讯的光伏储能一体化系统

说明书

技术领域

本发明涉及基于电池梯次利用及智能终端通讯的光伏储能一体化系统。

背景技术

随着国家能源局颁发的《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》，针对制约当 前分布式光伏发电市场的诸多因素进行全面政策调整，大力推进光伏发电多元化发展，加快 扩大光伏发电市场规模。家用光伏系统已纳入分布式光伏发电规模管理，执行当地光伏电站 标杆上网电价；在上网模式方面，允许选择“自发自用”或“全额上网”两种模式，在“自 发自用、余量上网”用电负荷显著减少时，允许变更为“全额上网”，有效降低了用户用电成 本，提高清洁能源利用，达到了低碳减排。

另外，随着国内电动汽车不断推广，作为动力来源的蓄电池(以锂离子电池为主)得到 越来越广泛的应用。按照标准要求，作为电动汽车动力电池当SOC衰减至80％±5％即被淘 汰，从而造成了较大的资源浪费，并且增加了动力电池回压力。迄今为止，针对动力锂电池 回收再利用因技术难度大、回收成本高、可再利用率少及标准缺乏等原因一直是国际性难题。

目前，利用电池梯次利用与智能终端通讯技术的光伏储能一体化系统的开发研究较少， 为了适应市场的需要及新技术前瞻应用，通过对光伏发电、动力电池梯次利用及智能终端通 讯技术结合，在能效管理监控系统监控管理发明一套光储一体化系统，一方提高清洁能源利 用，达到节能减排，降低用户用电成本；另一方面提高了动力电池等资源利用率，降低电动 汽车用户使用成本，减缓动力电池回收周期与回收压力。

现有技术存在的缺点是：

1、无法解决电动汽车等废旧电池梯次利用问题，存在废旧动力电池回收成本高、回收难 等压力；

2、没有通过智能终端无线通信技术(包括手机、平板电脑等)，没有实现用户实时、随 地查看并掌握动力电池储能系统、光伏发电系统及用电负荷等相关信息，并进行实施控制， 没有达到用户与发电系统间实时互动、安全可控；

3、没有通过光伏发电技术，实现用户清洁能源的利用，达到节能减排，减低用户用电成 本；

4、没有通过智能后台监控技术，实现用户针对不用用电时段、运行模式等自主设置市电 与光储一体化系统用电方式，无法提高用户用电的灵活性；

5、没有利用快速切换装置，无法实现光储一体化系统与市电间平稳、快速切换，保证负 荷正常运行，达到负荷用电不间断；

6、没有利用储能系统，无法实现光伏发电峰值功率平抑，充分保障供电电能质量。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了基于电池梯次利用及智能终端通讯的光伏储 能一体化系统，目的在于：提高清洁能源利用率，节能减排，降低用户用电成本；解决电动 汽车等废旧电池梯次利用问题，从而缓解废旧动力电池回收成本高、回收难等压力；实现用 户用电自主性、灵活性；通过配套储能系统，提高用户负荷供电电能质量；动力电池梯次利 用，避免资源浪费。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

基于电池梯次利用及智能终端通讯的光伏储能一体化系统，包括光伏发电系统、储能系 统、逆变器、快速切换装置、能效监控管理装置、智能终端通讯装置及市电，所述光伏发电 系统通过第一接触器分别与储能系统及逆变器相连，逆变器通过快速切换装置给用户供电， 储能系统与能效监控管理装置通讯，能效监控管理装置与智能终端通讯装置通信，快速切换 装置还与市电相连；通过能效管理监控装置监控光伏系统的发电量或储能系统的SOC是否满足 用电负荷功率需求确定选择光伏发电系统供电或者是市电供电或者是储能系统供电或者是两 种供电方式的结合。

当光伏发电系统的光伏发电大于用电负荷需求功率时，光伏发电通过光伏控制器及逆变 器进行转换为用户负荷供电，多余的电量通过储能系统进行储存；

光伏发电系统发电不足且无法满足用户负荷用电功率需求时，储能系统进行放电；储能 系统能够针对光伏发电峰值功率进行平抑；

光伏发电系统停止发电时，此时由储能系统为用户负荷供电，当储能系统电能无法满足 用电负荷要求或储能达到放电截止电压时，通过能效管理监控装置针对快速切换装置进行控 制管理，使快速切换单元在一个周波内切换至市电，为用户负荷供电，充分保证用户负荷正 常不间断用电。