【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能系统，尤其涉及一种家用储能装置以及系统。
技术介绍
1、在当今能源转型的大背景下，家用储能不仅为我们的日常生活带来了诸多便利，还在清洁能源利用率提升和可持续性方面发挥着重要作用。家用储能优势如下：
2、①、提升清洁能源利用率。太阳能光伏发电是家庭应用可再生能源的常见方式之一。家用储能电池与太阳能光伏系统配套使用，可以将白天光伏发电的多余电量储存起来，供夜间或阴天使用，实现太阳能的最大化利用。此外，一些家庭还可能结合小型风力发电系统等其他可再生能源，储能电池在其中起到了平衡能源供应和需求的关键作用。随着人们环保意识的增强，家用储能的环保优势也日益凸显。它可以促进可再生能源在家庭中的应用，减少对传统化石能源的依赖，降低碳排放，为实现可持续发展目标做出贡献。
3、②、应对停电风险。停电对家庭生活的影响不容忽视，尤其是在一些特殊情况下，如自然灾害、电网故障等。家用储能电池可以在停电时瞬间切换为供电模式，为家庭提供持续的电力支持，保障基本生活需求，如照明、冰箱运行、通信设备充电等，让家庭不再为停电而烦恼。
4、③、优化用电成本。通过合理利用峰谷电价差，家用储能电池可以为家庭节省电费支出。在电价低谷时段充电，在电价高峰时段使用储存的电能，减少高峰时段的用电量，从而降低整体用电成本。此外，对于安装了太阳能光伏系统的家庭，储能电池还可以将多余的光伏发电储存起来，进一步提高自发电的利用率，减少对电网供电的依赖。
5、目前家庭储能一般容量不大。图1示出5度电家庭储能系统架构。对于容量
6、①、高压串联方案。参考图2，例如针对10度电家庭储能系统，在5度电家庭储能系统上把电池改用32串电池，并提高相应器件的电压规格就可以实现。但该方案不利于平台化建设，研发投入大，比如针对5度电、10度电、15度电需要三种电压规格的bms模块和三种电压规格的双向dc/dc模块。或者用15度电电压规格的bms模块和双向dc/dc模块兼容5度电和10度电的bms模块和双向dc/dc模块，但这样会造成成本升高。另外，随着电池的使用，电池会逐渐老化，出现不一致性。在充电过程中，32只串联的锂电池中会有一只先达到过充电压，导致过充保护，从而致使整组电池充电停止，整组电池充不满；在放电过程中，32只串联的锂电池中会有一只先达到过放电压，导致欠压保护，从而致使整组电池放电停止，整组电池放不空。发生电池老化的情况下，就要更换电池，而这种多串联电池的高压方案一般都要整体更换，即32只电芯全部换掉，使得大大提高成本。
7、②、低压并联方案。参考图3和图4，例如针对10度电家庭储能系统，在5度电家庭储能系统上把电池改为两组16只串联电池组及其bms模块的并联方案就可以实现。这种方式在电池老化后出现不一致的情况时，就可以以16只为最小单元更换电池，减少后期维护成本。但基于该方式，业界通常把多个电池模组并联后共用一个dc/dc模块，或者把电芯、bms模块、双向dc/dc模块做在一个模块里。而把多个电池模组并联后共用一个dc/dc模块，电池模组之间会相互充放电，带来环流的风险，把双向dc/dc模块与电芯做在一个模块内，双向dc/dc模块的发热会会导致电芯温度升高，而热失控是电池系统的重要失效形式之一，会导致灾难性事故。另外，无论电芯损坏还是双向dc/dc模块损坏都要整组更换。因为这些封装在一个模块内，为了ipxx防护等级要求，模块在加工完成后是难于再打开或拆解的，所以如果电芯故障了，整组更换就导致了双向dc/dc模块的浪费；如果双向dc/dc模块故障了，整组更换就导致了电芯的浪费。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是提供一种家用储能装置以及系统，以从根本上解决现有的采用低压并联方式的家庭储能系统需要把多个电池模组并联后共用一个dc/dc模块，导致电池模组之间会相互充放电带来环流的风险，或者把电芯、bms模块、双向dc/dc模块做在一个模块，导致存在热失控的风险，且发生故障的话需要整组更换，使得成本大大提高的问题。
2、本专利技术实施例是这样实现的，提供一种家用储能装置，所述家用储能装置包括：
3、多个电池模组，每个所述电池模组包括多个串联的电芯、与所述多个串联的电芯连接的bms模块以及第一壳体，所述多个串联的电芯和所述bms模块集成在所述第一壳体内；
4、多个双向dc/dc模块，所述双向dc/dc模块与所述电池模组的数量相同，且每个所述双向dc/dc模块分别与每个所述bms模块连接；以及
5、至少一个双向dc/ac模块，所述双向dc/ac模块连接多个所述双向dc/dc模块。
6、在某些实施方式中，所述家用储能装置还包括第二壳体，多个所述双向dc/dc模块与至少一个所述双向dc/ac模块集成在所述第二壳体内。
7、在某些实施方式中，所述第二壳体的数量为一个。
8、在某些实施方式中，所述双向dc/ac模块的数量为一个，多个所述双向dc/dc模块均连接所述双向dc/ac模块。
9、在某些实施方式中，每个所述电池模组的所述电芯的数量为n个，每个所述电池模组的所述bms模块的数量为1个，所述第一壳体的数量为k个，所述家用储能装置包含的所述电芯的数量为kxn个，其中k和n均为大于或等于1的自然数。
10、本专利技术实施例还提供一种家用储能系统，所述家用储能系统包括：
11、如上任一项实施方式所述的家用储能装置；
12、负载装置，所述负载装置连接所述双向dc/ac模块；以及
13、充电装置，所述充电装置连接所述双向dc/ac模块或者所述双向dc/dc模块。
14、在某些实施方式中，所述充电装置包括光伏源和与所述光伏源连接的mppt模块，所述mppt模块连接所述双向dc/dc模块。
15、在某些实施方式中，所述充电装置包括光伏源和与所述光伏源连接的mppt模块。
16、本专利技术实施例提供的家用储能装置，家用储能装置包括多个电池模组、多个双向dc/dc模块和至少一个双向dc/ac模块，每个电池模组包括多个串联的电芯、与多个串联的电芯连接的bms模块以及第一壳体，多个串联的电芯和bms模块集成在第一壳体内，双向dc/dc模块与电池模组的数量相同，且每个双向dc/dc模块分别与每个bms模块连接，双向dc/ac模块连接多个双向dc/dc模块。电池模组并联后分别连接一双向dc/dc模块，电池模组之间不存在相互充放电的情况，也就避免了环流风险；电池模组和双向dc/dc模块分别独立设置，双向dc/dc模块的发热不会影响电池模组，能够有效避免发生热失控的情况，各个电池模组的充放电可以独立进行，实现单独控制管理，也就不会发生电池模组之间相互充放电的环流现象，从而大大提高装置的安全性和可靠性；另外，若是电池模组、双向dc/dc模块、双向dc/ac模块有损坏的情况，可实现单独更换，不会造成在更换的时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种家用储能装置，其特征在于，所述家用储能装置包括：
2.根据权利要求1所述的家用储能装置，其特征在于，所述家用储能装置还包括第二壳体，多个所述双向DC/DC模块与至少一个所述双向DC/AC模块集成在所述第二壳体内。
3.根据权利要求2所述的家用储能装置，其特征在于，所述第二壳体的数量为一个。
4.根据权利要求2所述的家用储能装置，其特征在于，所述双向DC/AC模块的数量为一个，多个所述双向DC/DC模块均连接所述双向DC/AC模块。
5.根据权利要求1所述的家用储能装置，其特征在于，每个所述电池模组的所述电芯的数量为n个，每个所述电池模组的所述BMS模块的数量为1个，所述第一壳体的数量为k个，所述家用储能装置包含的所述电芯的数量为kxn个，其中k和n均为大于或等于1的自然数。
6.一种家用储能系统，其特征在于，所述家用储能系统包括：
7.根据权利要求6所述的家用储能系统，其特征在于，所述充电装置包括光伏源和与所述光伏源连接的MPPT模块，所述MPPT模块连接所述双向DC/DC模块。
【技术特征摘要】
1.一种家用储能装置，其特征在于，所述家用储能装置包括：
2.根据权利要求1所述的家用储能装置，其特征在于，所述家用储能装置还包括第二壳体，多个所述双向dc/dc模块与至少一个所述双向dc/ac模块集成在所述第二壳体内。
3.根据权利要求2所述的家用储能装置，其特征在于，所述第二壳体的数量为一个。
4.根据权利要求2所述的家用储能装置，其特征在于，所述双向dc/ac模块的数量为一个，多个所述双向dc/dc模块均连接所述双向dc/ac模块。
...【专利技术属性】
技术研发人员：刘新宇，
申请(专利权)人：深圳市瑞亨数字能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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