從陽(yáng)光電源/寧德時(shí)代/南網(wǎng)科技等專(zhuān)利布局看系統(tǒng)門(mén)檻 “抬升”

在內(nèi)卷和過(guò)剩的行業(yè)性周期下，無(wú)論是電芯還是系統(tǒng)，亦或是PCS等配套，儲(chǔ)能各環(huán)節(jié)技術(shù)布局、迭代持續(xù)加快。

在此背景下，基于系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)競(jìng)速亦開(kāi)啟了加速度。

自2023年以來(lái)，伴隨300Ah+大容量電芯出爐，各個(gè)主流集成廠(chǎng)家紛紛布局5MWh+儲(chǔ)能電池艙，例如寧德時(shí)代、陽(yáng)光電源、中車(chē)株洲所、海辰儲(chǔ)能、天合儲(chǔ)能、南都電源、科華數(shù)能、正泰電源、雙一力儲(chǔ)能、瑞浦蘭鈞、欣旺達(dá)、中創(chuàng)新航、楚能新能源、融和元儲(chǔ)、采日能源、電工時(shí)代、精控能源、正力新能、柯林電氣、航天鋰電、明美新能源等數(shù)十家主流廠(chǎng)家相繼推出搭載300Ah+儲(chǔ)能電芯的5MWh+儲(chǔ)能系統(tǒng)。

而新上市的采用305Ah、314Ah、315Ah、320Ah等大容量電芯的5MWh+電池艙，大都采用集中式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、液冷熱管理方式，整艙可達(dá)12個(gè)電池簇，電池簇直流側(cè)并聯(lián)后接入PCS直流側(cè)，單艙能量可達(dá)到5MWh及以上。而20尺5MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)與主流的20尺3.72MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)相比，系統(tǒng)能量提升35%。

在此技術(shù)趨勢(shì)下，儲(chǔ)能系統(tǒng)則加快呼吁“高安全、高性能、高性?xún)r(jià)比”。

在高工儲(chǔ)能整理的5MWh+儲(chǔ)能系統(tǒng)“六大關(guān)鍵”一文中提到，隨著5MWh+儲(chǔ)能系統(tǒng)功率和能量密度的提高，對(duì)集成能力至少提出六大關(guān)鍵要求：一是電池的一致性和電池簇間的均衡能力；二是電芯的散熱性能和溫度均衡能力；三是消防安全；四是長(zhǎng)模組、大pack、艙體結(jié)構(gòu)的防火防爆設(shè)計(jì)、整站的防火隔離以及運(yùn)維；五是直流側(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)備的短路電流耐受能力；六是海外運(yùn)輸?shù)目剂俊?

出于安全、價(jià)格、性能等多重考慮，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成演變成了產(chǎn)品制造、工程設(shè)計(jì)、施工調(diào)試等全生命周期的“較量”。正如雙一力儲(chǔ)能副總經(jīng)理張磊所說(shuō)，5MWh+儲(chǔ)能設(shè)備引申出長(zhǎng)模組大Pack的設(shè)計(jì)，更大的Pack對(duì)Pack的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、散熱均溫、安全設(shè)計(jì)等均提出了更大的挑戰(zhàn)。

陽(yáng)光電源、寧德時(shí)代、南網(wǎng)科技“出手”系統(tǒng)控制

從2024年開(kāi)年及2023年末，各頭部企業(yè)的系統(tǒng)專(zhuān)利布局可窺見(jiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)演變的“路徑”。

2月20日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公告了陽(yáng)光電源申請(qǐng)一項(xiàng)名為“儲(chǔ)能控制系統(tǒng)”，可降低儲(chǔ)能系統(tǒng)成本與損耗，提高生產(chǎn)、調(diào)試、質(zhì)檢以及現(xiàn)場(chǎng)的安裝效率。

摘要顯示，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，屬于儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。所述儲(chǔ)能控制系統(tǒng)包括：至少一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)單元，各所述儲(chǔ)能系統(tǒng)單元中設(shè)置有智能控制單元和靠前模塊；所述智能控制單元和所述靠前模塊連接；供電監(jiān)控模塊，各所述智能控制單元分別與所述供電監(jiān)控模塊電連接；所述智能控制單元用于向所述靠前模塊供電和/或進(jìn)行通訊控制。

據(jù)介紹，陽(yáng)光電源的該項(xiàng)儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，無(wú)需在各靠前模塊中分別進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)以及通訊連接，降低了儲(chǔ)能系統(tǒng)成本與損耗，同時(shí)提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)的生產(chǎn)、調(diào)試、質(zhì)檢以及現(xiàn)場(chǎng)的安裝效率。

而在授權(quán)日為2024年2月9日的陽(yáng)光電源另一中， 則謀準(zhǔn)了“冷卻液檢測(cè)裝置和冷卻系統(tǒng)”。

摘要顯示，該冷卻液檢測(cè)裝置包括：采集箱，具有用于容納冷卻液的空腔，所述采集箱上設(shè)有用于與冷卻系統(tǒng)的冷卻液循環(huán)管路連接的進(jìn)液口和出液口；檢測(cè)器件，安裝于所述采集箱，所述檢測(cè)器件用于檢測(cè)所述采集箱內(nèi)的冷卻液。

據(jù)介紹，該冷卻液檢測(cè)裝置可以通過(guò)外置的方式采集冷卻液循環(huán)管路中的冷卻液，并通過(guò)檢測(cè)器件進(jìn)行檢測(cè)，以便于監(jiān)控冷卻系統(tǒng)中冷卻液的狀態(tài)，及時(shí)對(duì)冷卻液進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，延長(zhǎng)冷卻液的使用壽命，提升冷卻系統(tǒng)的穩(wěn)定性，且所述冷卻液檢測(cè)裝置生產(chǎn)和安裝便利，降低生產(chǎn)和使用成本，易于推廣。

無(wú)獨(dú)有偶，2023年12月，寧德時(shí)代取得了一項(xiàng)名為“儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及介質(zhì)”。

該摘要顯示，本申請(qǐng)涉及一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，方法包括：先識(shí)別儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)生故障的故障簇，降低故障簇的電流，當(dāng)故障簇的電流降低至預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)，輸出斷開(kāi)指令至故障簇對(duì)應(yīng)的支路開(kāi)關(guān)，支路開(kāi)關(guān)在接收到該斷開(kāi)指令時(shí)，控制故障簇單簇下高壓，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)中故障簇的斷開(kāi)，并且在斷開(kāi)故障簇過(guò)程還先將故障簇的電流降低，避免在大電流條件下支路開(kāi)關(guān)觸頭發(fā)生瞬間熔融，導(dǎo)致粘接的情況，實(shí)現(xiàn)了可靠的斷開(kāi)故障簇。

可以看出，在儲(chǔ)能系統(tǒng)集成能力不斷向上發(fā)展的大背景下，陽(yáng)光電源、寧德時(shí)代紛紛在儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制領(lǐng)域進(jìn)行專(zhuān)利布局。

而除了民營(yíng)巨頭外，央國(guó)企也加快腳步加入儲(chǔ)能系統(tǒng)專(zhuān)利布局大戰(zhàn)中。企查查數(shù)據(jù)顯示，南網(wǎng)科技（688248）新獲得一項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)，名為“一種電池儲(chǔ)能裝置、電池儲(chǔ)能控制方法及設(shè)備”，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N202311309177.5，授權(quán)日為2024年2月13日。

摘要顯示，本發(fā)明涉及儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種電池儲(chǔ)能裝置、電池儲(chǔ)能控制方法及設(shè)備。本發(fā)明的裝置包括電池系統(tǒng)、變流器模塊、線(xiàn)路監(jiān)測(cè)模塊、智能量測(cè)終端和本地監(jiān)控模塊；進(jìn)行儲(chǔ)能控制時(shí)，本地監(jiān)控模塊將智能量測(cè)終端上報(bào)的負(fù)荷有功當(dāng)前值與當(dāng)前的臺(tái)變重載閾值和臺(tái)變輕載閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成相應(yīng)的功率控制指令并進(jìn)行合理性驗(yàn)證后下發(fā)至變流器模塊，當(dāng)電池荷電狀態(tài)達(dá)到上下限告警值時(shí)將功率控制指令置為零功率指令，在滿(mǎn)足預(yù)置荷電狀態(tài)自維護(hù)條件時(shí)對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行電量維護(hù)。

據(jù)介紹，該能夠避免采集用二次線(xiàn)纜敷設(shè)帶來(lái)的儲(chǔ)能裝置部署位置受限及安全可靠性低的問(wèn)題，同時(shí)優(yōu)化了儲(chǔ)能裝置運(yùn)行控制邏輯和算法，可實(shí)現(xiàn)配電變壓器自動(dòng)負(fù)荷跟隨閉環(huán)控制。

一直以來(lái)，研發(fā)實(shí)力體現(xiàn)的是一個(gè)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。從陽(yáng)光電源、寧德時(shí)代、南網(wǎng)科技等的儲(chǔ)能系統(tǒng)專(zhuān)利布局來(lái)看，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成的比拼將進(jìn)一步細(xì)化到系統(tǒng)控制領(lǐng)域，并同步關(guān)注儲(chǔ)能系統(tǒng)的智能化、安全性、經(jīng)濟(jì)性等綜合因素。

固德威/易事特等“瞄準(zhǔn)”光儲(chǔ)系統(tǒng)

同樣，針對(duì)日漸需求明確的光儲(chǔ)需求市場(chǎng)，以2023年的寧德時(shí)代、華為、天合儲(chǔ)能的光儲(chǔ)系統(tǒng)新品亮相為開(kāi)端，眾多主流企業(yè)開(kāi)始布局光儲(chǔ)耦合系統(tǒng)。

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局在近日公告，固德威申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)及其充電控制方法、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)”。

摘要顯示，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)及其充電控制方法、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)包括光伏組件、逆變器和儲(chǔ)能電池，光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電控制方法包括賣(mài)電限值充電控制，賣(mài)電限值充電控制為：當(dāng)光伏組件的光伏發(fā)電量中存在滿(mǎn)足負(fù)載需求之外的多余光伏發(fā)電量時(shí)，優(yōu)先控制賣(mài)電給電網(wǎng)，并在賣(mài)電功率大于賣(mài)電限值時(shí)，再控制儲(chǔ)能電池充電。本申請(qǐng)能夠避免儲(chǔ)能電池過(guò)早充電完成導(dǎo)致多余的光伏能量被丟棄，從而減少資源浪費(fèi)。

同樣，在2023年11月，易事特也申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“一種高壓大功率光儲(chǔ)發(fā)電裝置及高壓大功率光儲(chǔ)發(fā)電方法”。

摘要顯示，本發(fā)明涉及光儲(chǔ)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種高壓大功率光儲(chǔ)發(fā)電裝置及高壓大功率光儲(chǔ)發(fā)電方法，包括DC/DC電路、母線(xiàn)電容、逆變電路和較好控制單元；較好控制單元分別與DC/DC電路、母線(xiàn)電容和逆變電路控制連接；母線(xiàn)電容分別與DC/DC電路、逆變電路和電池連接；DC/DC電路與光伏板連接；逆變電路與電網(wǎng)連接。

據(jù)介紹，該發(fā)明通過(guò)光儲(chǔ)一體的設(shè)計(jì)，使得無(wú)需配置少有的儲(chǔ)能電站，不僅節(jié)省了投資，降低了施工費(fèi)用，系統(tǒng)成本低，而且還節(jié)省了占地面積，同時(shí)還通過(guò)采用三閉環(huán)控制策略去掉電池對(duì)應(yīng)的DC/DC電路，令電池直掛母線(xiàn)，進(jìn)一步降低了成本和體積，有利于推廣應(yīng)用。

從高工儲(chǔ)能整理的代表性頭部企業(yè)眾多系統(tǒng)中，不難看出，基于儲(chǔ)能系統(tǒng)越來(lái)越專(zhuān)業(yè)化功能正在加速研發(fā)中，儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)流派或?qū)⒊掷m(xù)演化。而毫無(wú)疑問(wèn)，儲(chǔ)能系統(tǒng)正在邁向更高門(mén)檻。