模块化变流储能系统和能量转换系统PCS模块
阅读：519发布：2020-05-12
专利汇可以提供模块化变流储能系统和能量转换系统PCS模块专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种模 块 化变流储能系统和 能量 转换系统PCS模块。其中，该模块化变流储能系统包括：多个能量转换系统(PCS)模块、 电池 组 、通讯线和储能控制系统，多个PCS模块中的每个PCS模块包括：控制单元、用于连接电池组的电池组 接口 、双向变流器和LCL 正弦波 滤波器 ；其中，电池组接口与双向变流器的直流侧连接；LCL 正弦波滤波器 与双向变流器的交流侧连接；多个PCS模块并联接入交流 母线 ；储能控制系统通过通讯线分别与每个PCS模块的控制单元连接。通过本实用新型，该LCL正弦波滤波器用于进行阻抗匹配，使得PCS模块的阻抗大于 电网 阻抗，从而解决了相关技术中采用交流并联PCS的变流储能系统的交流并网侧存在环流的问题，避免了多个PCS模块共模 电压 间的环流。，下面是模块化变流储能系统和能量转换系统PCS模块专利的具体信息内容。
1.一种模块化变流储能系统，其特征在于包括：多个能量转换系统PCS模块、电池组、通讯线和储能控制系统，所述多个PCS模块中的每个PCS模块包括：控制单元、用于连接所述电池组的电池组接口、双向变流器和LCL正弦波滤波器；其中，
所述电池组接口与所述双向变流器的直流侧连接；
所述LCL正弦波滤波器与所述双向变流器的交流侧连接；
所述多个PCS模块并联接入交流母线；
所述储能控制系统通过所述通讯线分别与所述每个PCS模块的控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述双向变流器为一个AC/DC双向变流器。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括断路器，所述每个PCS模块各连接一个断路器，并经过该断路器并联接入所述交流母线。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述多个PCS模块包括：处于工作中的多个主用PCS模块和作为备用模块的一个或多个备用PCS模块，其中，所述多个主用PCS模块的数量不多于32个。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个PCS模块的功率包括：20kW、50kW和100kW中的一种、任意两种的组合、或者三种的组合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括：功率控制子单元、时钟同步子单元和参考值给定接口。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电池组包括电动汽车退役电池组，所述电动汽车退役电池组的容量为20kWh至100kWh。
8.一种能量转换系统PCS模块，其特征在于，所述PCS模块包括：控制单元、用于连接电池组的电池组接口、双向变流器和LCL正弦波滤波器；其中，
所述电池组接口与所述双向变流器的直流侧连接；
所述LCL正弦波滤波器与所述双向变流器的交流侧连接。
9.根据权利要求8所述的模块，其特征在于，所述双向变流器为一个AC/DC双向变流器。
10.根据权利要求8所述的模块，其特征在于，所述PCS模块的功率为20kW、50kW或者
100kW中的一种。
模块化变流储能系统和能量转换系统PCS模块
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电力存储技术领域，具体而言，涉及一种模块化变流储能系统和能量转换系统PCS模块。
背景技术
[0002] 1.储能技术的定义
[0003] 储能特指通过机械的、电磁的、电化学等方法，将能量存储起来，在需要的时候，再通过机械的、电磁的、电化学的方法转变为电能，为用电设备提供电能的技术。
[0004] 2.储能技术分类
[0005] 储能技术有物理储能、电磁储能、电化学储能和相变储能等4类。物理储能主要有飞轮储能、抽水蓄能和压缩空气储能方式；电磁储能主要有超导储能方式；电化学储能主要有蓄电池储能、超级电容器储能；相变储能主要有冰蓄冷储能等。
[0006] 在各类储能技术中，电化学储能项目数量最多。电化学储能中，锂离子电池的项目数占比、装机容量占比最大，其增长幅度也最快，已成为发展最快的电化学储能技术。
[0007] 根据中关村储能联盟(CNESA)项目数据库不完全统计，到2015年底，中国化学储能项目装机106MW，占全球化学储能项目装机总容量的 12％。近五年，中国电化学储能市场增速明显高于全球市场，年复合增长率(2010-2015)为110％，是全球的6倍。其中锂离子电池储能技术占主要地位。
[0008] 3.储能系统的应用
[0009] 储能技术在电网的发电、输电、配电和用电等各个环节中都有响应的应用场景。
[0010] 4.储能变流器的现状
[0011] 在上述电化学储能技术中，存储的电能以直流电形式释放，而电网需要交流电和部分直流电，因此需要电网接入系统。电网接入系统包括电力开关、变压器、电能转换变流器、保护设备等，其中电能转换变流器PCS (简称PCS)是电网接入系统的核心器件。储能PCS的种类较多，生产厂家通常具有电源类产品开发经验，或者具有光伏、变频器等电力电子产品开发经验，但受限于电池容量、电压、功率等级等因素，各家储能PCS 的技术参数相对比较统一。
[0012] 4.1储能PCS的分类
[0013] 储能PCS的分类按照用户类型分，可以分为三类，即户用型、工商业用户型、电网应用型。户用型储能PCS通常指户用光伏储能一体机，即具有储能功能的户用光伏逆变器，其功率通常为3kW，6kW和10kW，单相供电。工商业用户型储能PCS通常为三相电源双向变流器，既可以充放电，也可以具有离网运行的功能。功率从20kW～500kW不等。电网应用型储能PCS功率通常比较大，从250kW到几兆瓦都有，与工商业用户型储能 PCS不同，电网应用向储能PCS通常要满足电网的并网准则，并且可靠性要求较高。
[0014] 储能PCS的拓扑结构分类方式较多，从变流次数来分，可以有单级式 (AC/DC双向变流)和双级式(AC/DC+DC/DC两级双向变流)；
[0015] 从机械结构来分，可以分为模块化PCS和非模块化PCS；
[0016] 从模块连接方式来分，可以分为模块并联方式和模块串联方式(级联)；
[0018] 4.2储能PCS拓扑结构
[0019] 4.2.1单级变换PCS
[0020] 单级变换PCS的拓扑图如图1所示。单级变换PCS结构简单，变换效率通常可以达到97％以上。PCS的直流电压范围通常为550V～820V之间，当电池电压低于这个范围时，通常系统需要降容运行并且在交流并网侧需要增加并网变压器。
[0021] 单级变换PCS并联运行，可以支持更大容量储能系统能量转换。如图 2所示。这种结构，不增加单组电池系统功率，电池系统可以做成模块化产品，便于扩展，冗余性高。但是如果并联PCS数量太多，在交流并网侧 PCS之间可能会存在环流、谐波增加、甚至系统谐振。
[0022] 4.2.2双级变换PCS
[0023] 双级变换PCS的拓扑图如图3所示。双级变换PCS结构需要DC/DC 和AC/DC两级变换，系统相对复杂，变换效率通常可以为95％左右。这种结构允许电池电压范围比较宽，由于有公共直流母线，AC/DC并网控制只需要关注电网并网功能，而无需考虑太多电池系统因素。同时，DC/DC 变换器，只关注电池系统因素，控制目标是位置直流母线电压稳定。
[0024] 双级变换PCS可以在直流母线并联也可以在交流母线并联，从而可以实现不同的功能。如图4和图5所示。
[0025] 交流母线并联方案与单级变换PCS原理类似，不同之处是，对于 380VAC电压等级，这种结构可以不用增加变压器。在采用交流母线并联时，但是如果并联PCS数量太多，在交流并网侧PCS之间可能会存在环流、谐波增加、甚至系统谐振。
[0026] 直流母线并联方案比较容易实现多种能源输入，比如其中光伏系统通过DC/DC变换接入直流母线。而交流并网侧又可以避免谐波、谐振、环流等问题。DC/DC变换器虽然能够避免多种直流能源输入之间的环流，但会造成系统转换效率的下降。
[0027] 4.3储能PCS基本功能
[0028] 储能PCS主要功能是完成交流电和直流电的电能转换，根据控制运行模式，可以分为功率控制模式(PQ模式)和电压频率控制模式(VF模式)。在VF模式下，有的PCS又可以模拟同步机，即虚拟发电机模式。
[0029] 5.汽车退役电池现状
[0030] 近年来，我国的汽车行业发展迅速，已成为世界第四大汽车生产国和第三大汽车消费国。根据国务院发展研究中心估计，2020年将达到1.4亿辆，机动车的燃油需求分别为1.38亿吨和2.56亿吨，为当年全国石油总需求的43％和57％。我国的石油资源短缺，目前石油进口量以每年两位数字的百分比增长。因此大力发展新能源汽车，用电代油，是保证我国能源安全的战略措施。而大力发展新能源汽车是实现我国能源安全、环境保护以及中国汽车工业实现跨越式、可持续发展的需要。
[0031] 根据相关研究和实际应用，汽车用动力电池在使用三到五年后，电池容量会下降至80％初始容量，因此需要对这些电池进行更换。2008年北京奥运会期间投入运营的电动公交大巴车取得成功应用，随后，国家推出了一批推广新能源汽车的利好政策。2014年新能源汽车开始批量生产， 2015年新能源汽车呈现爆发式发展。2015年1月至10月，中国新能源汽车累计产销分别为18.12万辆和17.11万辆，同比分别增长2.7倍和2.9倍。 2016年1-11月，我国新能源汽车销量为38.59万辆，预计全年新能源汽车产量将达到55万辆。2015年动力电池装车量超过200亿瓦时，预计2016 年会增加到大约500亿瓦时。据统计，目前我国动力电池行业产能已经超过1000亿瓦时。
[0032] 近日，工业和信息化部发布通知，公开征求对《汽车动力电池行业规范条件(2017年)》(以下简称《征求意见稿》)的意见，大力整顿动力电池行业。本次征求意见稿中对锂离子动力电池单体企业年产能力由“不低于2亿瓦时”提高至“不低于80亿瓦时”。
[0033] 2008年投入运营的电动大巴车电池已经达到或者超过服役年限，并且开始批量退役。2014年开始批量进入市场的汽车用动力电车会在三到五年后批量退役，届时回收利用将是一大难题。预计2017年下半年开始，汽车用动力电池开始批量退役，2018年开始呈现爆发式退役。
[0034] 动力电池退役利用是指，当新能源汽车用动力电池性能衰减到一定程度后，通常下降至70～80％初始容量时，即开始考虑退役。这些电池仍然可以满足动力汽车以外的其他应用领域的性能要求，可以将退役下来的电池重新筛选、成组，进行二次利用。因此，新能源汽车退役的退役电池并非没有任何价值，相反新能源汽车用动力电池的退役利用具有很大的可行性和潜在的市场空间，目前比较常见的应用领域包括，低速电动自行车、游览车、电动游览船、后备电源、通讯电源、应急照明、偏远地区分布式发电、户用储能系统、光伏发电储能、风力发电储能、电网调频调峰储能、储能式电动汽车充换电站等。
[0035] 汽车退役锂离子电池的回收主要考虑如下几个方面，目前制约汽车退役电池梯次利用的主要问题是成本高、技术不成熟。成本方面，由于汽车退役电池的归属不同，造成电池的来源不同，物流成本较高。而由于对汽车退役电池的特性研究不足，汽车电池成组技术不同，电池型号多样等，导致汽车退役电池的筛选、成组成本较高。技术方面，除了汽车锂离子电池整个产业链不完全统一外，汽车退役电池的应用技术也需要改进，在找到合适的应用场景外，也需要专用电能转换逆变器系统PCS。
[0036] 退役电池与新电池不同，其寿命、特性已经与新电池发生了巨大改变，应用的不确定性增加，比如电池容量减少、能量密度降低、可靠性降低、寿命很难预测、充放电速度限制等。退役电池的配套电能转换系统PCS 必须充分考虑这些因素，在系统拓扑结构设计、软件设计、运行模式等各方面充分考虑，保证退役电池系统的可靠稳定运行。
[0037] 虽然电力电子技术已经非常成熟，但是储能PCS作为电网和储能介质的转换接口，仍然有很多挑战需要面对。比如，电池环流问题、PCS并联环流、PCS谐波抑制、PCS可靠性、PCS对电池的兼容性(友好性)、储能系统可靠性、大规模应用等。
[0038] 6.1PCS功率等级
[0039] 目前市场上PCS的功率型号比较相似，以3kW、6kW、10kW、50kW、 100kW、250kW和500kW为主。这些功率型号与很多因素相关，比如半导体型号、行业经验喜好等。一方面，电池技术限制了PCS的发展，由于电池系统的功率和能量很难做到MW/MWh级别，500kW以下的PCS已经可以满足大部分应用；另一方面，PCS也在某种程度上限制了电池的应用。目前比较流行的PCS拓扑结构是单级AC/DC双向变化，受限于半导体功率、电压等级，这种结构已经很难做到更大功率，如果需要更大功率的PCS，只能通过PCS并联实现。比如在电网级应用中，大规模储能系统应用需要数MW的储能系统，如果使用500kW的PCS，需要很多台，这就会带来环流、谐波等一系列问题。
[0040] 6.2电池系统环流
[0041] 当多组电池并联时，由于每一组电池系统的内阻等参数不同，充放电过程中很难保证每一节电池充放电状态完全一致，这就会在电池组之间产生环流。电池系统环流是制约电池储能系统大规模应用的重要因素。
[0042] 6.3系统效率
[0043] 储能系统的效率对于整个生命周期内的投资收益率非常重要，加入 PCS系统效率低1％，充放电一次的循环效率低2％，而整个生命周期内的收益就减少2％。对于PCS，通常在负荷40％～80％之间的效率最高；无变压器时，系统效率高2％左右；单级变换PCS效率高2％左右。
[0044] 6.4系统可用性
[0045] 系统可用性主要从平均无故障时间(可靠性)和故障修复时间两方面考虑。可靠性主要从两个方面评判，第一是产品器件的可靠性，这主要取决于器件的质量；第二是结构和软件的可靠性，比如通过模块冗余方式提高系统可靠性。故障修复时间主要取决于故障定位、器件更换等时间，模块化产品比非模块化设计在故障修复时间上具有明显的优势。
[0046] 6.5电池友好性
[0047] 由于电池种类很多，而每个厂家的电池成组方式不同，最终电池系统电压差异较大，这要求PCS必须具有很好的电池电压适应性。电池种类不同，要求PCS的工作模式和性能参数不同，比如直流电压纹波等。储能系统功率和容量不同，要求PCS的配置不同，甚至在同一个储能系统中，要求有多种电池类型。目前，大部分厂家PCS很难做到同时兼容各种类型的电池系统。实用新型内容
[0048] 本实用新型提供了一种模块化变流储能系统，以至少解决相关技术中采用交流并联PCS的变流储能系统的交流并网侧存在环流的问题。
[0049] 根据本实用新型的一个方面，提供了一种模块化变流储能系统，包括：多个能量转换系统(Power Conversion System，简称为PCS)模块、电池组、通讯线和储能控制系统，所述多个PCS模块中的每个PCS模块包括：控制单元、用于连接所述电池组的电池组接口、双向变流器和LCL正弦波滤波器；其中，
[0050] 所述电池组接口与所述双向变流器的直流侧连接；
[0051] 所述LCL正弦波滤波器与所述双向变流器的交流侧连接；
[0052] 所述多个PCS模块并联接入交流母线；
[0053] 所述储能控制系统通过所述通讯线分别与所述每个PCS模块的控制单元连接。
[0054] 可选地，所述双向变流器为一个AC/DC双向变流器。
[0055] 可选地，所述系统还包括断路器，所述每个PCS模块各连接一个断路器，并经过该断路器并联接入所述交流母线。
[0056] 可选地，所述多个PCS模块包括：处于工作中的多个主用PCS模块和作为备用模块的一个或多个备用PCS模块，其中，所述多个主用PCS 模块的数量不多于32个。
[0057] 可选地，所述多个PCS模块的功率包括：20kW、50kW和100kW中的一种、任意两种的组合、或者三种的组合。
[0058] 可选地，所述控制单元包括：功率控制子单元、时钟同步子单元和参考值给定接口。
[0059] 可选地，所述电池组包括电动汽车退役电池组，所述电动汽车退役电池组的容量为20kWh至100kWh。
[0060] 根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种能量转换系统PCS模块，所述PCS模块包括：控制单元、用于连接电池组的电池组接口、双向变流器和LCL正弦波滤波器；其中，[0061] 所述电池组接口与所述双向变流器的直流侧连接；
[0062] 所述LCL正弦波滤波器与所述双向变流器的交流侧连接。
[0063] 可选地，所述双向变流器为一个AC/DC双向变流器。
[0064] 可选地，所述PCS模块的功率为20kW、50kW或者100kW中的一种。
[0065] 通过本实用新型，采用的模块化变流储能系统包括：多个能量转换系统PCS模块、电池组、通讯线和储能控制系统，多个PCS模块中的每个 PCS模块包括：控制单元、用于连接电池组的电池组接口、双向变流器和 LCL正弦波滤波器；其中，电池组接口与双向变流器的直流侧连接；LCL 正弦波滤波器与双向变流器的交流侧连接；多个PCS模块并联接入交流母线；储能控制系统通过通讯线分别与每个PCS模块的控制单元连接。该 LCL正弦波滤波器用于进行阻抗匹配，使得PCS模块的阻抗大于电网阻抗，从而解决了相关技术中采用交流并联PCS的变流储能系统的交流并网侧存在环流的问题，避免了多个PCS模块共模电压间的环流。附图说明
[0067] 图1是根据相关技术的AC/DC单级变换PCS的结构示意图；
[0068] 图2是根据相关技术的AC/DC单级变换交流并联PCS的结构示意图；
[0069] 图3是根据相关技术的AC/DC+DC/DC双级变换PCS的结构示意图；
[0070] 图4是根据相关技术的AC/DC+DC/DC双级变换交流并联PCS的结构示意图；
[0071] 图5是根据相关技术的AC/DC+DC/DC双级变换直流并联PCS的结构示意图；
[0072] 图6是根据本实用新型实施例的模块化变流储能系统的结构示意图；
[0073] 图7是根据本实用新型实施例的PCS模块的电路结构示意图；
[0074] 图8是根据本实用新型实施例的双级变换PCS储能系统的示意图；
[0075] 图9是根据本实用新型实施例的单级变换PCS储能系统的示意图；
[0076] 图10是根据本实用新型实施例的PCS模块的结构示意图。
具体实施方式
[0077] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0078] 在本实施例中提供了一种模块化变流储能系统，图6是根据本实用新型实施例的模块化变流储能系统的结构示意图，如图6所示，该系统包括：多个能量转换系统(PCS)模块1、电池组2、通讯线3和储能控制系统4，参考图10，多个PCS模块1中的每个PCS模块1包括：控制单元11、用于连接电池组2的电池组接口12、双向变流器13和LCL正弦波滤波器 14；其中，电池组接口12与双向变流器13的直流侧连接；LCL正弦波滤波器14与双向变流器13的交流侧连接；多个PCS模块1并联接入交流母线；储能控制系统4通过通讯线3分别与每个PCS模块
1的控制单元11 连接。
1的控制单元11 连接。
[0079] 通过上述的结构，在双向变流器13和交流母线之间设置LCL正弦波滤波器14，该LCL正弦波滤波器进行阻抗匹配，可使得PCS模块的阻抗大于电网阻抗，从而解决了相关技术中采用交流并联PCS的变流储能系统的交流并网侧存在环流的问题，避免了多个PCS模块共模电压间的环流。
[0080] 可选地，虽然PCS模块也可以选用双级变换PCS模块，但在本实施例中的PCS模块优选为单级变换PCS，即双向变流器为一个AC/DC双向变流器。同时，对于380V AC电压等级，采用无变压器设计，即在380V 交流母线侧不设置变压器。如图7所示。
[0081] 可选的，本实施例采用的单级变换PCS模块包括熔断器、射频滤波器、滤波器(即LCL正弦波滤波器)、预充电电阻和IGBT(相当于双向变流器)，以及控制单元11(在图7中未示出)。
[0082] 其中，熔断器优选采用半导体快速熔断器，用于在模块或者外部电路故障引起的过电流时保护模块内部器件。射频滤波器(RFI filter)，用于滤除IGBT开关过程中产生的高频干扰信号。LCL正弦波滤波器，用于模块输出电能质量滤波，同时提供模块对电网的阻抗，可以保证模块输出电能质量满足国标、IEC等标准。预充电电阻用于在模块未连接电池前，从交流侧启动模块时，对模块直流电容进行预充电，从而避免电网电压直接通过模块内二极管整流回路冲击直流电容器件。
[0083] 图8和图9分别是双级变换PCS储能系统和单级变换PCS储能系统的示意图。表1和表2分别示出了双级变换PCS储能系统效率和单级变换 PCS储能系统效率。从表1和表2可以看出，相对于采用变压器设计的双级变换PCS模块而言，采用无变压器设计的单级变换PCS具有更高的储能系统效率。
[0084] 表1双级变换PCS储能系统效率
[0085]
[0086] 表2单级变换PCS储能系统效率
[0087]
[0088] 在表1和表2中，效率值考虑相应设备最佳工作点效率，不考虑电缆损耗、系统实际工作点效率；即表1和表2中的计算值为系统的理想效率。
[0089] 可选地，参考图6，系统还可以包括断路器5，每个PCS模块1各连接一个断路器5，并经过该断路器5并联接入交流母线。在设置了断路器 5的基础上，可选地，多个PCS模块可以包括：处于工作中的多个主用 PCS模块和作为备用模块的一个或多个备用PCS模块，通过断路器5的通断来控制各个PCS模块的工作或者不工作。
[0090] 可选地，多个PCS模块1的功率包括：20kW、50kW和100kW中的一种、任意两种的组合、或者三种的组合。即系统内模块可以混合组合，比如20kW和100kW模块可以并联运行。优选地，多个主用PCS模块的数量不多于32个。因此，通过PCS模块功率的组合，可以覆盖20kW到 3200kW所有的功率范围，目前已经可以满足市场上所有电池系统功率需求。
[0091] 可选地，控制单元11包括：功率控制子单元、时钟同步子单元和参考值给定接口。参考值给定接口接收储能控制系统4的给定参考值，功率控制子单元根据参考值给定接口接收到的给定参考值对所在的PCS模块的功率进行控制，时钟同步子单元接收储能控制系统4的时钟同步信号，保持系统的时钟同步。通过该控制单元11，每个模块可以根据储能控制系统4的指令实现电池的充电和放电以及相应的充放电功率。
[0092] 储能控制系统4通过通讯线3和控制单元11，同时监视每一个PCS 模块1的状态以及每个PCS模块1所连接的电池组(或者电池系统)的状态，当储能系统需要充电和放电时，储能控制系统4可根据当前所有模块和电池系统的状态，为每个模块及对应的电池系统分配充放电功率，优化储能系统运行状态，提升系统可靠性。比如，当需要储能系统放电时，由于部分模块对应的电池系统已经基本放空，此时，储能控制系统4可以根据为其他模块分配更多的放电功率。储能控制系统4具备如下基本功能：监视功率模块状态、监视电池系统状态、分配充放电功率、优化电池系统运行模块以及电池系统维护、均流。
[0093] 可选地，电池组包括电动汽车退役电池组，电动汽车退役电池组的容量为20kWh至100kWh。目前汽车电池容量通常为30kWh到120kWh之间，考虑到退役电池容量衰减，退役电池组的容量应该在20kWh～100kWh 之间。汽车退役电池的梯次利用分为两种方式，一种是不拆解、分选，而是直接使用；另一种是通过拆解、分选、成组等整个过程，组成储能电池系统使用。两种方式各有利弊，但两种方式在梯次利用时，通常控制电池的充放电倍率不超过
0.25C，从而保证其运行寿命最大化。
0.25C，从而保证其运行寿命最大化。
[0094] 在本实施例中还提供了一种能量转换系统PCS模块1，如图10所示，该PCS模块1包括：控制单元11、用于连接电池组的电池组接口12、双向变流器13和LCL正弦波滤波器14；其中，电池组接口12与双向变流器13的直流侧连接；LCL正弦波滤波器14与双向变流器13的交流侧连接。
[0095] 可选地，双向变流器13为一个AC/DC双向变流器。
[0096] 可选地，PCS模块1的功率为20kW、50kW或者100kW中的一种。
[0097] 综上所述，通过本实用新型提供的上述实施例或者实施方式，采用模块化产品，每个PCS模块接入一组电池，每个PCS模块具有独立的控制单元，每个模块交流并网侧配备LCL正弦波滤波器，保证系统阻抗匹配，可保证模块阻抗大于电网阻抗，从而可避免模块共模电压引起的模块间的环流。并且，每个模块具有时钟同步信号和参考值给定接口，可接受储能控制系统的时钟同步信号和给定参考值，因此，每个PCS模块可以根据储能控制系统指令提供控制每组电池的充电和放电。通过无压器设计单级变换PCS实现电池与电网之间的能量转换，一个系统中兼容不同种类电池接入，电池友好性高。电池和PCS组成最小模块，可以通过模块并联实现更大功率应用。每个PCS模块可以单独控制和运行。整个储能系统具有模块化设计的一切优势，可复制性强，故障率低，可用性高。此外，可通过标准化设计降低系统研发和工程成本。
[0098] 通过本实用新型，还实现了下列有益效果：
[0099] 1.降低电池成本
[0101] 可接入不同品牌的B品电池，提高B品电池的经济利用价值；
[0102] 解决铅酸铅炭电池无法大规模并联的问题；
[0103] 2.控制策略优势
[0104] 各组电池在PCS交流侧进行并联，可独立使用运行；能实现同时充电、同时放电，或者不同组电池采用不同的充放电策略；
[0105] 利用峰谷价差，夜间充电并存储，降低电费，白天将多余电量以日间电费售卖；
[0106] 3.储能模块优势
[0107] 容量精巧，灵活应用。相较于传统的集中式储能变流器，提供1～32 分支的电池输入，20Kw、50kW和100kW模块，不但有更小的体积，同时也可接纳小容量的电池组单元，灵活的应用到小规模的分布式储能需求的场景当中。
[0108] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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