(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 202211146186.2 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 中国大唐集团科 学技术研究总院有 限公司西北电力试验研究院 地址 710000 陕西省西安市经济技 术开发 区凤城七路155号 申请人 中国大唐集团科 学技术研究总院有 限公司 (72)发明人 王艺博　赵丰　牛宗涛　温福新　 梁锐　 (74)专利代理 机构 成都金英专利代理事务所 (普通合伙) 51218 专利代理师 詹权松 (51)Int.Cl. H02S 10/20(2014.01)H02J 7/35(2006.01) H02J 7/00(2006.01) H02J 3/38(2006.01) F24H 15/156(2022.01) F24H 15/16(2022.01) (54)发明名称 一种光伏、 电锅炉联合电化学储能的清洁供 暖系统 (57)摘要 本发明公开了一种光伏、 电锅炉联合电化学 储能的清洁供暖系统， 包括光伏系统、 电化学储 能系统 （7） 和电锅炉 （8） ； 光伏系统包 括光伏逆变 器， 光伏逆变器将光伏系统的直流电转换为交流 电； 光伏系统输出端通过光伏逆变器 分别与电化 学储能系统 （7） 与电锅炉 （8） 相连接； 电化学储能 系统 （7） 输出端与电锅炉 （8） 相连接。 本发明采用 光伏、 电锅炉联合电化学储能的方式以实现农村 或牧区的集中供暖， 可以在农村房屋屋顶或牧区 周边空地建设光伏发电装置， 并配合储能系统， 在白天光伏出力时， 带动电锅炉运行并对储能系 统进行充电， 在光伏出力不足或夜间光伏停止出 力时由储能系统带动电锅炉运行， 可以有效地降 低电锅炉的使用成本 。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115412006 A 2022.11.29 CN 115412006 A 1.一种光伏、 电锅炉联合电化学储能的清洁供暖系统， 其特征在于， 包括光伏系统、 电 化学储能系统 （7） 和电锅炉 （8） ； 所述光伏系统包括光伏逆变器， 所述光伏逆变器将光伏系 统的直流电转换为交流电； 所述光伏系统输出端通过所述光伏逆变器分别与所述电化学储 能系统 （7） 与所述电锅炉 （8） 相连接； 所述电化学储能系统 （7） 输出端与所述电锅炉 （8） 相连 接。 2.根据权利要求1所述的一种光伏、 电锅炉联合电化学储能的清洁供暖系统， 其特征在 于， 所述光伏系统包括多组光伏板 （1） 、 多个直流开关 （2） 、 直流母线和光伏逆变器 （3） ； 多组 光伏板 （1） 相互并联接入直流母线， 直流母线输出端接入光伏逆变器 （3） ， 通过光伏逆变器 （3） 将直流电转换为交流电输出给交流母线 （5） ； 多个开关分别设置在光伏板 （1） 与直流母 线连接处。 3.根据权利要求1所述的一种光伏、 电锅炉联合电化学储能的清洁供暖系统， 其特征在 于， 所述电化学储能系统 （7） 包括电池组、 储能变流器 （6） 、 电池管理系统、 散热系统和消防 系统； 电池组经储能变流器 （6） 逆变后与交流母线 （5） 相连； 电源管理系统用来获取电池组 电压、 电流以及温度信息， 计算电池组SOC、 SOH以及系统运行告警和保护状态， 同时根据计 算结果执行相应的调度和保护策略； 消防系统包括火灾探测报警系统和气体灭火系统， 火 灾探测报警系统用于探测舱内的异常情况并自动或手动的启动气体灭火； 散热系统用以对 电池温度进行控制， 保证电池运行在安全温度。 4.根据权利要求3所述的一种光伏、 电锅炉联合电化学储能的清洁供暖系统， 其特征在 于， 所述电化学储能系统 （7） 采用磷酸铁锂电池储能系统， 电池组为磷酸铁锂电池组， 磷酸 铁锂电池组包括磷酸铁锂电池和电池架。 5.根据权利要求3所述的一种光伏、 电锅炉联合电化学储能的清洁供暖系统， 其特征在 于， 所述电化学储能系统 （7） 的放电功率应与电锅炉 （8） 的额定运行功率 一致。 6.根据权利要求1所述的一种光伏、 电锅炉联合电化学储能的清洁供暖系统， 其特征在 于， 所述电锅炉 （8） 为电阻式电锅炉形式， 采用高阻抗管形电热元件， 电热元件通过电流后 将电能转 化为热能， 并通过 热传导和对流加热锅筒内的介质。 7.根据权利要求1所述的一种光伏、 电锅炉联合电化学储能的清洁供暖系统， 其特征在 于， 还包括多个交流开关， 分别设置在交流母线 （5） 接入节 点、 电化学储能系统 （7） 输入端和 电锅炉 （8） 输入端。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115412006 A 2一种光伏、 电锅炉联合电化学储能的清洁供暖系统 技术领域 [0001]本发明涉及光伏供暖技术领域， 尤其一种光伏、 电锅炉联合电化学储能的清洁供 暖系统。 背景技术 [0002]近年来， 在国内 “双碳”背景下， 传统的分散燃煤供暖的方式已越来越无法满足国 内环保、 降耗的要求， 但对于农村、 牧区等偏远地区， 其无法与城镇等地区一样实现片区的 集中供暖， 而因此亟需环保、 低碳的新型 供暖方式。 [0003]电锅炉是以电力为能源并将其转化成为热能， 经过锅炉转换， 向外输出具有一定 热能的蒸汽、 高温水或有机热载体的锅炉设备。 由于电锅炉所使用的燃料是电力， 它具有超 清洁环保的特点， 不存在大气 污染的情况， 是目前所有锅炉产品中最为环保的锅炉产品。 同 时电锅炉的热效率也是各类型锅炉中最高的， 可高达98%以上。 但相比于传统的燃煤锅炉， 受限于电费成本， 导致电锅炉的使用成本较高， 因此对于用户而言， 单独使用电锅炉的电费 成本太高， 是目前制约电锅炉应用的一大因素。 发明内容 [0004]为解决上述问题， 本发明采用光伏、 电锅炉联合电化学储能的方式以实现农村或 牧区的集中供暖， 可以在农村房屋屋顶或牧区周边空地建设光伏发电装置， 并配合储能系 统， 在白天光伏出力时， 带动电锅炉运行并对储能系统进行充电， 在光伏出力不足或夜间光 伏停止出力时由储能系统带动电锅炉运行， 可以有效地降低电锅炉的使用成本 。 [0005]本发明的目的是通过以下技 术方案来实现的： 一种光伏、 电锅炉联合电化学储能的清洁供暖系统， 包括光伏系统、 电化学储能系 统和电锅炉； 所述光伏系统包括光伏逆变器， 所述光伏逆变器将光伏系统的直流电转换为 交流电； 所述光伏系统输出端通过所述光伏逆变器分别与所述电化学储能系统与所述电锅 炉相连接； 所述电化学储能系统输出端与所述电锅炉相连接 。 [0006]进一步的， 所述光伏系统包括多组光伏板、 多个直流开关、 直流母线和光伏逆变 器； 多组光伏板相互并联接入直流母线， 直流母线输出端接入光伏逆变器， 通过光伏逆变器 将直流电转换为交流电输出 给交流母线； 多个开关 分别设置在光伏板与直 流母线连接处。 [0007]进一步的， 所述电化学储能系统包括电池组、 储能变流器、 电池管理系统、 散热系 统和消防系统； 电池组经储能变流器逆变后与交流母线相连； 电源管理系统用来获取电池 组电压、 电流以及温度信息， 计算电池组SOC、 SOH以及系统运行告警和保护状态， 同时根据 计算结果执行相 应的调度和保护策略； 消防系统包括火灾探测报警系统和气体灭火系统， 火灾探测报警系统用于探测舱内的异常情况并自动或手动的启动 气体灭火； 散热系统用以 对电池温度进行控制， 保证电池运行在安全温度。 [0008]进一步的， 所述电化学储能系统采用磷酸铁锂电池储能系统， 电池组为磷酸铁锂 电池组， 磷酸铁锂电池组包括磷酸铁锂电池和电池架。说　明　书 1/3 页 3 CN 115412006 A 3