[发明专利]一种融合“光、储、充、检”技术的分布式直流供能系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种融合“光、储、充、检”技术的分布式直流供能系统及控制方法，包括光伏组件、汇流箱、DC‑DC变换器A、可移动式储能电池集装箱、充电桩群、DC‑DC变换器B、5G基站通信设备、储能电池A、储能电池B以及能量管理系统；本发明将日益增加的5G基站负荷与V2G技术结合，构建以能量管理系统为控制中心的直流供能系统。该系统可行性高，实用性强，可以大幅降低基站负荷耗电成本，推进电动汽车的普及，并且省去了交直流转换过程，最大限度的提高了用电效率。

技术领域

本发明属于基站供电技术领域与移动供电领域，特别涉及一种融合“光、储、充、检”技术的分布式直流供能系统及控制方法。

背景技术

随着5G技术的发展，5G基站也将逐步投入使用。然而5G基站的功耗非常惊人，如果按照原有供电模式的话，运营商们甚至可能入不敷出，这显然阻碍了5G基站的推广应用，所以寻找一种新的更高效率的供电方法非常重要。随着国家“碳达峰、碳中和”政策的下达，清洁能源的使用将变得更加重要，将光储应用于基站供电以及充电桩供电，可以大大提高清洁能源的利用率，降低碳排放。

例如专利号为“CN106627202A”的专利公开了一种光伏直流充电桩系统，通过光伏直流发电为新能源充电桩进行供电；例如专利号为“CN112491127A”的专利公开了一种新型节能光伏供电一体化5G基站，将光伏发电技术与5G基站供电进行结合；但上述技术均存在一定缺陷，交直流转换过程导致供电效率较低，且存在光伏能源消纳不足的问题。因此，本专利旨在提供一种融合“光、储、充、检”技术的分布式直流供能系统及控制方法，基站通信设备为直流负荷，充电桩充电时输出侧为直流电。使用直流供电系统可以省去交直流转换过程，最大限度的提高用电效率。此外，基站通信设备对电能质量要求较高，允许的电压纹波也较小，该系统通过高精度DC-DC变换器，保证了低压母线电压的质量，同时使用两组储能电池进行稳压，能完美的契合5G基站的用电要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种融合“光、储、充、检”技术的分布式直流供能系统及控制方法，该申请解决了现有技术5G基站功耗过高，现有供电方式难以有效实现成本控制的问题，通过光伏发电给基站供电，减少耗电成本，通过储能电池提高系统的稳定性；光伏发电剩余电量给可移动式储能电池集装箱充电，利用可移动式储能电池集装箱的可移动性用以给充电桩群进行供电，进一步提高了用电效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种融合“光、储、充、检”技术的分布式直流供能系统，包括发电设备、储能设备和能量管理系统；发电设备和储能设备之间连接有DC-DC变换器A和DC-DC变换器B；发电设备包括光伏组件和汇流箱，DC-DC变换器A一侧通过汇流箱与光伏组件连接，另一侧连接高压直流母线；储能设备包括可移动式储能电池集装箱和储能电池，可移动式储能电池集装箱一端与高压直流母线连接，另一端与充电桩群连接；储能电池一端与低压直流母线连接，低压直流母线通过DC-DC变换器B与高压直流母线连接；5G基站通信设备与储能电池并联至低压直流母线；能量管理系统通过CAN通讯与DC-DC变换器A、DC-DC变换器B、发电设备和储能设备连接。

优选地，可移动式储能电池集装箱包括储能电池簇单元、状态监控报警单元、散热单元和外部集装箱单元；高压直流母线电压范围为110V~380V，优选300V；低压直流母线电压范围为5V~48V，优选48V。

进一步地，储能电池簇单元包括运行状态与停运状态两种状态；当储能电池处于充电模式或放电模式时，储能电池簇处于运行状态，否则，储能电池簇处于停运状态；

优选地，状态监控报警单元与储能电池簇单元配合，实时监测储能电池簇单元中单个电池的电压、电流、SOC和温度数据；状态监控报警单元通过CAN通讯与能量管理系统相连，当有电池出现异常状况时发出报警信息。