(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211082096.1 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 中广核大悟阳平风力发电有限公司 地址 432802 湖北省孝感市大悟县城关镇 兴华路202号 (72)发明人 雷政平　张绍强　田祥　 (74)专利代理 机构 湖北科智达知识产权代理事 务所(普通 合伙) 4231 1 专利代理师 邱晓敏 (51)Int.Cl. H02J 3/32(2006.01) H02J 15/00(2006.01) H02J 7/00(2006.01) H02J 7/34(2006.01) H01M 10/42(2006.01)H01M 10/44(2006.01) H01M 10/48(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 智能组串式储能系统及其储能装置 (57)摘要 本发明公开了智能组串式储能系统及其储 能装置， 管理系统通过ETH通信线与智能子阵控 制器连接， 智能子阵控制器通过ETH通信线分别 与智能组串式储能装置、 智能储能控制器和 智能 箱式变电站连接， 电网的电通过升压变压器连接 智能箱式变电站， 箱式变电站分别连接智能储能 控制器和储能配电变压器， 智能储能控制器连接 直流配电柜， 直流配电柜和储能配电变压器均与 智能组串式储能装置连接。 本发明有益效果： 本 发明组串式储能方案具备精细化管理、 主动安 全、 更优LOCS的储能架构等特点， 具备电池模组 管理， 具备电池簇单独管理， 支持新旧电池混用、 分期补电模式， 工厂预装部件、 节省 施工时间， 分 布式温控设计； 智 能内短路检测， 提前预警热失 控风险。 权利要求书1页 说明书9页 附图5页 CN 115378014 A 2022.11.22 CN 115378014 A 1.智能组串式储能系统， 其特征在于： 包括管理系统(7)、 智能子阵控制器(5)、 智能箱 式变电站(6)、 直流配电柜(2)、 升压变压器(8)、 储能配电变压器(4)、 智能储能控制器(3)和 智能组串式储 能装置(1)， 所述管理系统(7)通过ETH通信线与智能子阵控制器(5)连接， 所 述智能子阵控制器(5)通过ETH通信线分别与智能组串式储能装置(1)、 智能储能控制器(3) 和智能箱式变电站(6)连接， 电网(9)的电通过升压变压器(8)连接智能箱式变电站(6)， 所 述箱式变电站(6)分别 连接智能储 能控制器(3)和储 能配电变压器(4)， 所述智能储 能控制 器(3)连接直流配电柜(2)， 所述直流配电柜(2)和储能配电变压器(4)均与智能组串式储能 装置(1)连接 。 2.如权利要求1所述的智能组串式储能系统， 其特征在于： 所述管理系统(7)包括 SmartPVMS服务器、 SACU、 ESS、 STS、 PCS和客户端， ESS和PCS通过FE串口连接SACU， STS通过 RS485连接SACU， 所述SACU通过SFP/FE线连接SmartPVMS服务器， 客户端可通过Internet或 内网访问Smar tPVMS服务器。 3.如权利要求1所述的智能组串式储能系统， 其特征在于： PCS包括DC滤波器、 软启电 路、 桥式逆变、 线滤波器、 输出继电器、 残余漏电流检测、 AC滤波器和浪涌保护器， 所述DC滤 波器通过软启电路连接桥式逆变器， 所述桥式逆变器通过线滤波器连接输出继电器， 所述 输出继电器通过AC滤波器连接三相线， 所述 三相线连接有浪涌保护器。 4.如权利要求1所述的智能组串式储能系统， 其特征在于： 所述智能子阵控制器(5)通 过光纤环网或eLTE组网方式上报到电站监控后。 5.如权利要求1所述的智能组串式储能系统， 其特征在于： 所述智能子阵控制器包括数 据采集器、 PLC通讯模块、 光纤环网交换机、 光纤终端盒、 POE电源和通讯管 理机， 所述数据采 集器通过PLC通讯模块连接光纤环网交换机， 所述光纤环网交换机通过光纤终端盒连接通 讯管理机， 所述POE电源分别为数据采集器、 PLC通讯模块、 光纤环网交换机、 光纤终端盒和 通讯管理机提高电源。 6.如权利要求1所述的智能组串式储能系统， 其特征在于： 所述智能组串式储能装置设 置有电池管理系统， 所述电池管理系统包括模组级BMU、 电池簇级BCU、 系统级CMU以及子阵 级SACU， 若干个模组级BMU串 联， 模组级BMU与电池簇级BCU 连接， 每个所述电池簇级BCU均通 过系统级C MU连接子阵级SACU。 7.智能组串式储能装置， 其特征在于： 包括若干个储能电池箱， 若干个所述储能电池箱 之间通过SFP网络连接 。 8.如权利要求7所述的智能组串式储能装置， 其特征在于： 所述储能电池箱包括箱体、 电池簇和智能电池簇控制器， 所述电池簇和智能电池簇控制 器安装在箱体内， 所述电池簇 与智能电池簇控制器连接， 所述电池簇由若干个电池 包(13)串联组成。 9.如权利要求7所述的智能组串式储能装置， 其特征在于： 所述箱体内安装有温湿度传 感器(14)、 感烟探测器(15)、 CO传感器(16)、 感温探测器(17)、 照明灯(21)、 扰流风扇(22)和 水浸传感器(23)。 10.如权利要求7所述的智能组串式储能装置， 其特征在于： 所述箱体设置有柜门， 所述 柜门安装有门磁传感器(11)， 所述箱体内还安装有储能仓空调(12)、 消防控制器(25)和排 气控制器(26)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115378014 A 2智能组串式储能系统及其 储能装置 技术领域 [0001]本发明涉及电能储能技 术领域,尤其是智能组串式储能系统及其储能装置 。 背景技术 [0002]大规模储能技术是智能电网、 电力调度、 电网削峰填谷、 调峰调频的关键技术。 锂 离子电池由于其具有能量密度高、 自放电率低、 放电电压平稳、 循环寿命长等优点在 多个领 域得到了广泛的应用， 在大规模储电系统中应用锂电池将成为技术发展的必然趋势。 大规 模储能系统需要几千只锂离子单体电芯通过串并联 组成系统， 任一单体发生 故障都会对整 个储能系统的运行造成影响， 因此如何确保储能系统的安全、 可靠、 高效的运行， 是大规模 储能系统的关键技 术。 [0003]1、 如中国专利公开了一种可扩展的组串式大规模储能系统(申请号： CN201710329288.0)， 由多个单簇储能系统并联而成， 每一簇储能系统由4～13个电池模组 以及一个高压箱和逆变器串联而成， 其中4～13个电池模组的电源正负端以及高压箱输入 正负端依 次串联形成回路， 高压箱的输出正负端与逆变器的直流正负端连接， 且各个电池 模组及高压箱之间通过通信电源总线连接通信端口通信， 高压箱与逆变器之间通过485总 线通信， 多簇储能系统的逆变 器之间通过交流火线和交流 零线实现并联 连接。 [0004]2、 一种基于光伏发电自供电仓式储能系统(申请号： CN201810774226.5)， 通过在 仓式储能系统的集装箱上安装光伏板阵列， 为储能集装箱遮阴同时发电为仓式储能系统自 用电供电， 即采用光伏发电供电系统为储能系统提供自用电， 减少用电成本； 光伏板阵列安 放在储能集装箱顶部， 起到防晒遮阴的作用， 克服了由于仓式储能系统通常放置在露天， 晴 天太阳的暴晒使得安装蓄电池的集装箱顶部保温层被晒透， 集装箱内温度上升， 由此需要 更大规模的温控系统和更多的耗电， 也给蓄电池安全运行增加了隐患的缺陷； 利用光伏发 电供电不仅增加了新能源的利用， 同时还防止和减少阳光直晒使得集装箱内温度上升弊 端， 实现减少投资和耗电， 提高效率和商业收益。 [0005]3、 一种组串式电化学储能系统(申请号： CN201920114145.2)， 储能系统N个电池 簇、 N个组串式PCS、 N个L型滤波回路、 交流汇流设备、 变压器、 并网设备柜， 每个电池簇一一 对应地接入每个组串式PCS的直流侧， 每个组串式PCS的交流侧一一对应地接入每个L型滤 波回路， 所有L型滤波回路接入交流汇流设备进行汇流， 交流汇流设备接入变压器、 通过并 网设备柜接入大电网。 基于组串式PCS的电化学储能系统一次拓扑结能实现单元电池簇的 独立管理， 提高储能系统的可利用率、 维护性和可靠性。 [0006]传统储能系统缺乏电池模组均衡管理技术， 导致容量损失， 缩短储能系统生命周 期， 当前集中 式储能系统具有以下明显不足： [0007](1)缺乏电池模组均衡管理技术， 导致容量损失， 缩短储能系统生命周期； 粗放的 温控方案， 缩短电池组寿命； 不支持新、 旧混用， 不支持补电,投资模式单一,初始及总投资 金额大； [0008](2)现场电池二次装配， 存在安全风险； 运维专业性强,难度大， 时间长； 集中式说　明　书 1/9 页 3 CN 115378014 A 3