一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统的制作方法

1.本实用新型涉及直流供电技术领域，具体为一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统。


背景技术：

2.目前应用的储能方案均以锂电池为主，相比其他储能形式，其具有能量密度高循环寿命长、效率高等优势。但是其价格居高不下，也成为了制约储能在电网中规模化应用的重要因素之一。锂电池在储能系统的整体成本中占有较大的比重，不仅初期投资成本过高，而且随着锂电池的消耗，后期也会产生大量的运维成本。近年来，电动汽车逐渐普及，同时也产生了大量的退役动力电池。电动汽车对车载动力电池的容量、比能量等性能参数有较高要求，当电池性能难以满足车用标准时必须进行更换。这些退役的动力电池通常还保有初始容量70％～80％的剩余容量，适于在储能这种对能量密度要求不高的领域发挥余热，因此动力电池梯次利用的概念应运而生。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统。
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统，包括直流母线、直流负载、光伏阵列、梯次电池与超导储能线圈；
6.所述直流负载通过直流电缆与所述直流母线连接，所述光伏阵列通过dc
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dc变换器与直流母线连接，所述梯次电池通过双向的dc
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dc变换电路与直流母线进行连接，所述超导储能线圈通过单相全桥电路与直流母线连接。
7.优选的，所述直流母线为一条，额定电压为48v。
8.优选的，所述超导储能线圈为电流型。
9.优选的，所述单相全桥电路由四个mosfet组成。
10.优选的，所述光伏阵列为太阳能光伏发电阵列。
11.优选的，所述梯次电池为电动汽车退役的梯次利用动力电池，标称电压48v。
12.优选的，所述直流负载包括直流电机、直流照明灯具。
13.本实用新型的有益效果是：
14.太阳能光伏发电阵列通过dc
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dc变换器与直流母线相连，dc
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dc变换器的前端对光伏阵列进行最大功率点跟踪；电动汽车退役的梯次利用动力电池与直流母线之间通过双向的dc
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dc变换电路进行连接，通过充放电控制实现太阳能发电与直流负荷的平衡；配置的超导储能线圈为电流型，通过四个mosfet组成的单相全桥电路与直流母线相连，当直流母线电压波动时，通过快速的大电流注入和吸收予以暂态调节，保持直流母线电压稳定，减少对梯次电池的冲击。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
17.如图1所示，一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统，包括直流母线、直流负载、光伏阵列、梯次电池与超导储能线圈；所述直流负载通过直流电缆与所述直流母线连接，所述光伏阵列通过dc
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dc变换器与直流母线连接，所述梯次电池通过双向的dc
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dc变换电路与直流母线进行连接，所述超导储能线圈通过单相全桥电路(h
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桥电路)与直流母线连接。
18.在具体的一个实施例中，设置系统直流母线一条，额定电压48伏；直流负载(直流电机、直流照明灯具等)通过直流电缆和开关与直流母线连接；太阳能光伏发电阵列通过dc
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dc变换器(boost电路)与直流母线相连，dc
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dc变换器的前端对光伏阵列进行最大功率点跟踪；电动汽车退役的梯次利用动力电池(标称电压48伏)与直流母线之间通过双向的dc
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dc变换电路(buck
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boost电路)进行连接，通过充放电控制实现太阳能发电与直流负荷的平衡；配置的超导储能线圈为电流型，通过四个mosfet组成的单相全桥电路(h
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桥电路)与直流母线相连，当直流母线电压波动时，通过快速的大电流注入和吸收予以暂态调节，保持直流母线电压稳定，减少对梯次电池的冲击。
19.本系统以太阳能光伏发电电池板获得电能并作为电源，供电负荷为直流负荷(直流电机、直流照明灯具等)，将电动汽车退役的动力电池作为储能装置进行源荷平衡调节，为避免直流冲击负荷对梯次电池的损伤，采用了电流型超导储能线圈提供瞬时大电流，对梯次电池进行补偿。
20.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。


技术特征：
1.一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统，其特征在于，包括直流母线、直流负载、光伏阵列、梯次电池与超导储能线圈；所述直流负载通过直流电缆与所述直流母线连接，所述光伏阵列通过dc
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dc变换器与直流母线连接，所述梯次电池通过双向的dc
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dc变换电路与直流母线进行连接，所述超导储能线圈通过单相全桥电路与直流母线连接。2.根据权利要求1所述的一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统，其特征在于，所述直流母线为一条，额定电压为48v。3.根据权利要求1所述的一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统，其特征在于，所述超导储能线圈为电流型。4.根据权利要求1所述的一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统，其特征在于，所述单相全桥电路由四个mosfet组成。5.根据权利要求1所述的一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统，其特征在于，所述光伏阵列为太阳能光伏发电阵列。6.根据权利要求1所述的一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统，其特征在于，所述梯次电池为电动汽车退役的梯次利用动力电池，标称电压48v。7.根据权利要求1所述的一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统，其特征在于，所述直流负载包括直流电机、直流照明灯具。

技术总结
本实用新型公开了一种含有退役梯次电池的光伏直流供电系统，涉及直流供电技术领域，包括直流母线、直流负载、光伏阵列、梯次电池与超导储能线圈；所述直流负载通过直流电缆与所述直流母线连接，所述光伏阵列通过DC


技术研发人员：雷一 李海波 陈孝元 张东辉
受保护的技术使用者：清华四川能源互联网研究院
技术研发日：2021.03.29
技术公布日：2021/11/21