[发明专利]一种一体化充放电系统

说明书

本发明涉及一种一体化充放电系统，包括交流母线、充放电桩、用电负载、光伏发电模块和储能电池；所述充放电桩和储能电池均与所述交流母线双向电性连接，所述光伏发电模块输出端与所述交流母线的输入端电性连接，所述用电负载与充放电桩双向电性连接；在离网模式中，光伏发电模块和充放电桩为储能电池提供电能，储能电池也为充放电桩提供电能，在并网模式中，充放电桩、光伏发电模块和储能电池将电能传输至交流母线；当光伏产生电能无法满足负载时，其他负载可以反向传输电能至母线，合理利用过剩电能。

技术领域

本发明涉及综合能源领域，更具体地，涉及一种一体化充放电系统。

背景技术

在新一代电力系统建设进程中，储能作为其中重要一环，能够促进清洁能源高效消纳、确保大电网安全稳定运行、提升电网投资运行效率，建设智能柔性、经济高效的大电网，是建设清洁低碳、安全高效的能源体系提供关键技术支撑。

目前，用于光储充的一体化充放电装置一般包括：光伏组件、单向DC/DC转换器、储能单元、负载、直流母线，光伏组件通过单向DC/DC转换器与直流母线连接，用于向储能单元和负载提供直流电，负载是为电动汽车单向充电；单向 DC/DC转换器，其输入端与光伏组件连接，输出端与直流母线相连，用于把光伏组件输出的直流电转换成与储能单元或负载直流电输出；直流母线分别与负载、储能单元连接，用于传输光伏组件发的直流电或储能单元的储存的直流电；储能单元包括控制系统和蓄电池，蓄电池用于把光伏组件发的直流电以化学能的形式储存或向负载提供直流电电源。

可见，目前的装置一般是采用单向的转换器，当光伏组件产生的电能无法满足负载的负荷时，储能单元不能反向传输电能至母线以提供给负载使用，而当负载上电动汽车的电能过于剩余无处使用时，也无法反向传输回储能单元存储，当负载或储电设备存在过于剩余的电能，难以较好利用起来，显然，目前的光储充一体化充放电装置存在电能利用效率较低的技术问题。

现有的技术中，中国发明专利CN111244992A公开了“一种混合储能单元、级联型变流系统及其充放电控制方法”，公开日为2020年06月05日，提出了一种混合储能单元，该混合储能单元包括储能电池模块、超级电容器、双向DC/ DC电路、第一开关和第二开关；储能电池模块与超级电容器并联，且超级电容器与第一开关串联，储能电池模块与第二开关串联；双向DC-DC电路设置在储能电池模块与超级电容器之间，从而实现储能电池模块和超级电容器之间的电压均衡；该发明中，混合储能单元利用超级电容器和储能电池模块的特点，且通过控制电子开关、DC-DC电路及功率模块来实现级联型变流系统的工作稳定以及SOC均衡，但是其充放电并不是利用负载的多余电量，只能通过超级电容器和混合储能单元来对电能进行调配，其来源并不是用电负载，无法进行电能的反向传输。

发明内容

本发明为解决现有的装置采用单向的转换器，当光伏产生电能无法满足负载时，储能单元不能反向传输电能至母线的技术缺陷，提供了一种一体化充放电系统。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

一种一体化充放电系统，包括交流母线、充放电桩、用电负载、光伏发电模块和储能电池；所述充放电桩和储能电池均与所述交流母线双向电性连接，所述光伏发电模块输出端与所述交流母线的输入端电性连接，所述用电负载与充放电桩双向电性连接；在离网模式中，光伏发电模块和充放电桩为储能电池提供电能，储能电池也为充放电桩提供电能，在并网模式中，充放电桩、光伏发电模块和储能电池将电能传输至交流母线。

上述方案中，在离网模式中，光伏发电模块和充放电桩为储能电池提供电能，储能电池也为充放电桩提供电能，在并网模式中，充放电桩、光伏发电模块和储能电池将电能传输至交流母线；当光伏产生电能无法满足负载时，其他负载可以反向传输电能至母线，合理利用过剩电能。

所述充放电桩接入所述交流母线，用于通过所述交流母线获取电能，来为用电负载充电，或在用电负载上获取电能，以输送至所述交流母线；