儲(chǔ)能控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，包括與市電輸出端連接的充電器AC/DC模塊、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和鋰電池組，所述充電器AC/DC模塊和太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的輸出端均與所述鋰電池組的輸入端連接，所述鋰電池組的輸出端連接有UPS模塊，所述UPS模塊的輸入端通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)與所述市電輸出端連接，還包括MCU控制模塊等。本實(shí)用新型可將太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等發(fā)電裝置的電能儲(chǔ)存在鋰電池中供用戶(hù)使用，節(jié)省電網(wǎng)用電量；也可以將晚上低峰時(shí)段低價(jià)電能儲(chǔ)存在鋰電池中，在高峰供電時(shí)，切斷用戶(hù)與電網(wǎng)的連接轉(zhuǎn)換為鋰電池供電模式，節(jié)省用電成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】?jī)?chǔ)能控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于儲(chǔ)能供電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于將太陽(yáng)能、市電低峰期的電能儲(chǔ)存供用戶(hù)供電使用的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電自身固有的間歇性問(wèn)題是新能源發(fā)展的困擾。隨著新能源發(fā)電規(guī)模的繼續(xù)擴(kuò)大，這個(gè)問(wèn)題顯得更為迫切。將富余的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，用能高峰期再釋放出來(lái)，是解決新能源間歇性的重點(diǎn)。
[0003]此外，電網(wǎng)中的負(fù)荷存在峰谷差，在用電政策上有低峰時(shí)段優(yōu)惠政策，利用儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)，可將低價(jià)電儲(chǔ)存起來(lái)，在高峰時(shí)間用，達(dá)到節(jié)省成本的功能，如果儲(chǔ)存電量自身用不完，還可向電網(wǎng)賣(mài)電。
[0004]一直以來(lái)，沒(méi)有人想到將暫時(shí)用不完的電能儲(chǔ)存起來(lái)供需要供電時(shí)使用，或?qū)⒌凸葧r(shí)段的電能儲(chǔ)存起來(lái)供高峰時(shí)段使用，現(xiàn)有技術(shù)也缺乏一種解決上述問(wèn)題的裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種將富余的電源能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，用能高峰期再釋放出來(lái)供用戶(hù)使用的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，包括與市電輸出端連接的充電器AC/DC模塊、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和鋰電池組，所述充電器AC/DC模塊和太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的輸出端均與所述鋰電池組的輸入端連接，所述鋰電池組的輸出端連接有UPS模塊，所述UPS模塊的輸入端通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)與所述市電輸出端連接。
[0007]進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案還包括MCU控制模塊，所述MCU控制模塊輸入端通過(guò)市電輸入采樣模塊與所述市電輸出端連接，所述MCU控制模塊輸入端通過(guò)電池參數(shù)采樣模塊與所述鋰電池組的輸出端連接，所述MCU控制模塊輸入端通過(guò)輸出采樣模塊與所述UPS模塊的輸出端連接，所述MCU控制模塊的輸出端連接充電器控制開(kāi)關(guān)，所述充電器AC/DC模塊通過(guò)充電器控制開(kāi)關(guān)與市電輸出端連接，所述MCU控制模塊的輸出端與所述過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的輸入端連接，所述MCU控制模塊的輸出端通過(guò)UPS控制模塊與所述UPS模塊的輸入端連接。
[0008]再進(jìn)一步地，所述MCU控制模塊連接有IXD液晶顯示屏，所述MCU控制模塊和IXD液晶顯示屏的輸入端均與電源供電模塊連接。
[0009]更進(jìn)一步地，所述鋰電池組的輸入端還連接有風(fēng)力發(fā)電充電系統(tǒng)。
[0010]本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，可將太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等發(fā)電裝置的電能儲(chǔ)存在鋰電池中供用戶(hù)使用，節(jié)省電網(wǎng)用電量；也可以將晚上低峰時(shí)段低價(jià)電能儲(chǔ)存在鋰電池中，在高峰供電時(shí)，切斷用戶(hù)與電網(wǎng)的連接轉(zhuǎn)換為鋰電池供電模式，使用鋰電池中存儲(chǔ)的電能進(jìn)行供電，節(jié)省用電成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型原理框圖；
[0012]圖中:1-市電輸出端；2_充電器AC/DC模塊；3_太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)；4_鋰電池組；5-UPS模塊；6_隔離開(kāi)關(guān)；7-MCU控制模塊；8_市電輸入采樣模塊；9_電池參數(shù)采樣模塊；10-輸出采樣模塊；11_充電器控制開(kāi)關(guān)；12-UPS控制模塊；13-LCD液晶顯示屏；14_電源供電模塊；15_風(fēng)力發(fā)電充電系統(tǒng)。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0014]如圖1所示的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，包括與市電輸出端I連接的充電器AC/DC模塊2、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)3和鋰電池組4，以及MCU控制模塊7，充電器AC/DC模塊2和太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)3的輸出端均與鋰電池組4的輸入端連接，鋰電池組4的輸出端連接有UPS模塊5，UPS模塊5的輸入端通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)6與市電輸出端I連接。鋰電池組4的輸入端還連接有風(fēng)力發(fā)電充電系統(tǒng)15。鋰電池組4中的鋰電池為聚合物鋰離子電池。
[0015]MCU控制模塊7輸入端通過(guò)市電輸入采樣模塊8與市電輸出端I連接，M⑶控制模塊7輸入端通過(guò)電池參數(shù)采樣模塊9與鋰電池組4的輸出端連接，MCU控制模塊7輸入端通過(guò)輸出采樣模塊10與UPS模塊5的輸出端連接，MCU控制模塊7的輸出端連接充電器控制開(kāi)關(guān)11，充電器AC/DC模塊2通過(guò)充電器控制開(kāi)關(guān)11與市電輸出端I連接，MCU控制模塊7的輸出端與過(guò)隔離開(kāi)關(guān)6的輸入端連接，MCU控制模塊7的輸出端通過(guò)UPS控制模塊12與UPS模塊5的輸入端連接。
[0016]MCU控制模塊7連接有7寸IXD液晶顯示屏13，MCU控制模塊7和IXD液晶顯示屏13的輸入端均與電源供電模塊14連接，IXD與控制系統(tǒng)通過(guò)RS485通信，能在遠(yuǎn)程操作控制，實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置及手動(dòng)操作，LCD屏上可顯示的交電參數(shù)有:電壓、電流、頻率等參數(shù)，以及電池剩余電量顯示。
[0017]本實(shí)用新型的工作原理及工作過(guò)程如下:
[0018]I)、儲(chǔ)能控制系統(tǒng)的供電:
[0019]電源供電模塊14為MCU控制模塊7、IXD液晶顯示屏13、市電輸入采樣模塊8、電池參數(shù)采樣模塊9和輸出采樣模塊10供電，來(lái)維持系統(tǒng)正常工作。電源供電模塊14的供電模式有兩種:
[0020]a、直接由鋰電池組4通過(guò)DC/DC模式，轉(zhuǎn)成DC24V供IXD液晶顯示屏13使用，+/-15V供給市電輸入采樣模塊8、電池參數(shù)采樣模塊9和輸出采樣模塊10，+5V供MCU控制模塊的基準(zhǔn)電源；
[0021]b、在鋰電池組4電壓低或者鋰電池組4沒(méi)電情況下，由電源供電模塊14內(nèi)的AC/DC模式轉(zhuǎn)成+48V，再通過(guò)DC/DC模式轉(zhuǎn)成需要的電壓。
[0022]上述兩種供電模式，可以保證在沒(méi)有市電或電池情況，系統(tǒng)均能正常工作。
[0023]2)、用電低峰時(shí)段，儲(chǔ)能工作過(guò)程:
[0024]在23:00—07:00時(shí)間段，屬于工業(yè)和民用電的低峰時(shí)段，MCU控制模塊7控制充電器控制開(kāi)關(guān)11打開(kāi)，市電輸出端I輸出的交流電通過(guò)充電器AC/DC模塊2給鋰電池組4充電，同時(shí)MCU控制模塊7控制隔離開(kāi)關(guān)6打開(kāi)，市電通過(guò)By pass的旁路模式輸出，在BYPASS模式時(shí)，市電在UPS模塊5內(nèi)部電路中是直接輸出，沒(méi)有將市電通過(guò)AC/DC轉(zhuǎn)換成UPS模塊5的直流電壓、以及UPS模塊5再通過(guò)DC/AC逆變這個(gè)過(guò)程，在BY PASS模式時(shí)效率在99%左右，而逆變效率只有85%左右，減少電能轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損耗。
[0025]3)、在用電高峰時(shí)段，供電工作過(guò)程:
[0026]MCU控制模塊7控制充電器控制開(kāi)關(guān)11關(guān)閉，同時(shí)MCU控制模塊7控制隔離開(kāi)關(guān)6關(guān)閉，將低價(jià)時(shí)段儲(chǔ)存在鋰電池組4中的電量通過(guò)UPS模塊5以DC/AC模式供給用電設(shè)備使用。
[0027]由AC/DC轉(zhuǎn)換將電能存儲(chǔ)到鋰電池組4，再到鋰電池組4中的直流電經(jīng)過(guò)DC/AC轉(zhuǎn)換為交流電的整個(gè)供電過(guò)程中，電能的轉(zhuǎn)換效率是55%，在日本等國(guó)家，在低峰用電時(shí)段的電價(jià)只有高峰時(shí)段1/3，此種模式下用電成本會(huì)下降20-30%左右。
[0028]4)、太陽(yáng)能儲(chǔ)能模式:在太陽(yáng)能儲(chǔ)能模式下，白天太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)3能通過(guò)MCU控制模塊7做DC/DC轉(zhuǎn)換后，由UPS模塊5逆變后供給用電設(shè)備，因太陽(yáng)能發(fā)量不穩(wěn)定，根據(jù)太陽(yáng)能板的功率，如果太陽(yáng)能功率足夠，系統(tǒng)會(huì)優(yōu)先控制太陽(yáng)能供給UPS模塊5逆變，當(dāng)太陽(yáng)能功率不足以供用電設(shè)備時(shí)，MCU控制模塊7控制太陽(yáng)能只對(duì)電池充電，同時(shí)會(huì)暫時(shí)切換到市電網(wǎng)絡(luò)，以保證用電穩(wěn)定。當(dāng)監(jiān)控到鋰電池組4電壓達(dá)到允許逆變電壓時(shí)，系統(tǒng)控制UPS模塊5斷開(kāi)市電，轉(zhuǎn)為電池逆變，節(jié)省電網(wǎng)用電量。鋰電池組4切換電壓可由用戶(hù)通過(guò)LCD液晶顯示屏操作屏上設(shè)定。
[0029]5)、低峰時(shí)段儲(chǔ)能以及太陽(yáng)能儲(chǔ)能工作:本實(shí)用新型可同時(shí)支持低峰時(shí)段儲(chǔ)能和太陽(yáng)能儲(chǔ)能工作模式，最大程度的節(jié)省電網(wǎng)用電量，特別適用于市電電價(jià)高及不可再生資源匱乏的地區(qū)與國(guó)家使用。
[0030]本實(shí)用新型未做詳細(xì)描述的部分屬于現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，其特征在于:包括與市電輸出端⑴連接的充電器AC/DC模塊(2)、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)(3)和鋰電池組(4)，所述充電器AC/DC模塊(2)和太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)(3)的輸出端均與所述鋰電池組(4)的輸入端連接，所述鋰電池組(4)的輸出端連接有UPS模塊(5)，所述UPS模塊(5)的輸入端通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)(6)與所述市電輸出端(I)連接；還包括MCU控制模塊(7)，所述MCU控制模塊(7)輸入端通過(guò)市電輸入采樣模塊⑶與所述市電輸出端(I)連接，所述MCU控制模塊(7)輸入端通過(guò)電池參數(shù)采樣模塊(9)與所述鋰電池組(4)的輸出端連接，所述MCU控制模塊(7)輸入端通過(guò)輸出采樣模塊(10)與所述UPS模塊(5)的輸出端連接，所述MCU控制模塊(7)的輸出端連接充電器控制開(kāi)關(guān)(11)，所述充電器AC/DC模塊⑵通過(guò)充電器控制開(kāi)關(guān)(11)與市電輸出端⑴連接，所述MCU控制模塊(7)的輸出端與所述過(guò)隔離開(kāi)關(guān)(6)的輸入端連接，所述MCU控制模塊(7)的輸出端通過(guò)UPS控制模塊(12)與所述UPS模塊(5)的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述MCU控制模塊(7)連接有LCD液晶顯示屏(13)，所述MCU控制模塊(7)和LCD液晶顯示屏(13)的輸入端均與電源供電模塊(14)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述鋰電池組(4)的輸入端還連接有風(fēng)力 發(fā)電充電系統(tǒng)(15)。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203859588SQ201420077404
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】孫祥謙, 趙鑫 申請(qǐng)人:武漢中聚能源科技有限公司