一种多种类电池储能系统的优化配置系统的制作方法

1.本发明涉及电池储能系统技术领域，具体为一种多种类电池储能系统的优化配置系统。


背景技术：

2.随着电化学储能在电力系统内不断推广应用，有一种集装箱式移动电池储能装置以其较为突出的灵活便捷性已广泛应用于电力系统输发配送等领域，区别于传统储能电站需要建设专用厂房、施工周期长且固定无法移动的特点，移动电池储能装置可进行工厂化生产，具备环境适应性强、安装简便、可扩展性高的特点。
3.储能装置主要通过电池进行蓄电，再通过电池对电力设备提供电力供应，对于储能装置的储能系统，目前主要包括储能设备和控制系统，控制系统主要对电池的蓄电和放电进行控制，此类系需要通过硬件控制装置配合操作，硬件控制装置基本都是直接安装于储能装置上，因此，在对系统操作时，需要工作人员亲临设备处进行控制操作，过程较为繁琐同时也涉及人力资源支出的问题，本发明提供一种多种类电池储能系统的优化配置系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种多种类电池储能系统的优化配置系统，以解决上述背景技术中提出的目前的电池储能系统操作时，需要工作人员亲临设备处进行控制操作，造成过程较为繁琐以及人力资源支出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种多种类电池储能系统的优化配置系统，包括储能设备、电池管理系统、储能检测设备、双向逆变器、用电设备、供电设备和后台终端，所述储能设备包括机壳和电池，所述电池管理系统包括电池电量检测设备和主控设备，所述储能检测设备包括温湿检测设备、电压检测设备和数据传输设备，所述温湿检测设备和电池均固定于机壳的内部，所述电压检测设备和数据传输设备固定于机壳的外部，所述电池电量检测设备通过连接线分别与电池的检测端和主控设备的设备端连接，所述主控设备、温湿检测设备和电压检测设备均通过连接线与数据传输设备的数据传输端连接，所述数据传输设备通过网络与后台终端连接，所述后台终端通过线路与供电设备的电力控制端连接，所述供电设备通过连接线与双向逆变器连接，所述双向逆变器的输入端和输出端分别通过线路与电池的蓄电端和放电端连接。
7.作为本发明的一种优选实施方式，所述电池包括铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池，所述电池均固定于机壳内的电池连接座上，所述电池连接座上设有电量测量接口、蓄电连接端口和放电连接端口。
8.作为本发明的一种优选实施方式，所述电池连接座的蓄电连接端口和放电连接端口与双向逆变器的连接电路上分别连接有第一电路开关和第二电路开关，所述第一电路开
关和第二电路开关均通过连接线与主控设备连接。
9.作为本发明的一种优选实施方式，所述主控设备为主控箱，所述主控箱外部设有控制面板，所述主控箱内部设有控制组件，所述控制组件由控制主板构成。
10.作为本发明的一种优选实施方式，所述控制主板上设有设备端口、数据传输端口、数据接收模块、电路开关控制模块、电量信息判定模块和主控芯片，所述数据接收模块通过线路与数据传输端口连接，所述设备端口通过线路分别与电路开关控制模块、控制面板和电池电量检测设备连接，所述主控芯片通过线路分别与数据采集模块、电路开关控制模块、电量信息判定模块连接。
11.作为本发明的一种优选实施方式，所述数据传输设备包括集成电路板和信号传输器，所述集成电路板上设有信息传输端口、数据连接端口、数据采集模块、网卡和控制芯片，所述数据连接端口通过线路分别与温湿检测设备、电压检测设备和控制主板上的数据传输端口连接，所述数据采集模块通过线路与数据连接端口连接，所述控制芯片通过线路分别与数据采集模块和信息传输端口连接，所述信息传输端口通过线路与信号传输器连接。
12.作为本发明的一种优选实施方式，所述信号传输器为无线网络传输器，所述信号传输器的信号发送端通过网络与后台终端的信号接收端远程连接。
13.作为本发明的一种优选实施方式，所述温湿检测设备为温湿度检测器，所述电压检测设备为电力检测仪，所述电压检测设备的检测端通过连接线分别串联于双向逆变器与第一电路开关和第二电路开关的连接电路上。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.本储能系统通过智能化电池储能控制系统和智能化的远程监控系统的综合，起到对储能系统的优化，具体优点如下：
16.1、电池储能控制系统主要通过电池管理系统中的电池电量检测设备对电池的电量进行实时监测，同时通过主控设备设定相应的电量范围阈值，主控设备接收测量的电池电量值后，将与设定的阈值进行对比，当测量值小于阈值的最小值时，主控设备将开启电池蓄电端的电路开关，实现蓄电，当测量值达到阈值的最大时，主控设备将关闭电池蓄电端的电路开关，停止蓄电，通过此方式，有效的实现了对电池储能的智能化控制，增强了储能设备的实用性。
17.2、远程监控系统主要通过储能监测设备的数据传输设备，将温湿度监测数据、电池蓄电和放电过程中电压变化值以及电池电量监测值进行采集，且通过网络远程传输至后台终端，工作人员可通过后台终端的数据来实时了解电池的储能情况以及储能设备的运行情况，温湿度过高时，工作人员可以第一时间前往设备处进行检修，电压出现不稳定时，可通过后台终端直接对供电设备的供电进行调整，通过电池的监测数据，可以实时了解电池状态以及储能状况，有效的实现了对电池储能装置的智能化监控，增强了储能设备的功能性。
18.综合上述，通过智能化电池储能控制系统和智能化的远程监控系统的设计，有效的实现了对储能设备的优化，有效的解决了传统电池储能设备控制、检测，人为亲临操作的繁琐流程以及人力支出的问题。
附图说明
19.图1为本发明的优化系统整体构架图；
20.图2为本发明的电池储能控制系统构架图；
21.图3为本发明的远程监控系统构架图；
22.图4为本发明的电压检测设备连接图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
25.一种多种类电池储能系统的优化配置系统，包括储能设备、电池管理系统、储能检测设备、双向逆变器、用电设备、供电设备和后台终端，储能设备包括机壳和电池，电池管理系统包括电池电量检测设备和主控设备，储能检测设备包括温湿检测设备、电压检测设备和数据传输设备，温湿检测设备和电池均固定于机壳的内部，电压检测设备和数据传输设备固定于机壳的外部，电池电量检测设备通过连接线分别与电池的检测端和主控设备的设备端连接，主控设备、温湿检测设备和电压检测设备均通过连接线与数据传输设备的数据传输端连接，数据传输设备通过网络与后台终端连接，后台终端通过线路与供电设备的电力控制端连接，供电设备通过连接线与双向逆变器连接，双向逆变器的输入端和输出端分别通过线路与电池的蓄电端和放电端连接，本系统通过智能化储能方式结合智能化的检测系统，从而对传统储能设备进行优化，智能化储能主要通过电池电量检测设备对电池的电量进行实时监测，同时配合主控设备将监测的数据传输智能化监测系统的数据传输设备上，数据传输设备会将电量数据与温湿度监测数据以及电池蓄电和放电过程中的电压数据一同通过网络远程传输至后台终端，实现对储能系统和监测系统进行远程监控，同时对于储能系统的自动化储能，通过主控设备的电量的阈值设定，将检测的电量数据与阈值对比，阈值属于范围值，低于阈值的最低值将实现对电池进行蓄电，高于阈值的最高值时，主控设备会断开电池的蓄电电路开关，从而保护电池，同时后台终端与储能设备之间采用双向传输的方式，可通过后台终端对电池的放电进行控制，电池电量检测设备为直流电子负载电池容量测试仪，其可选型号为hp8122b。
26.电池包括铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池，电池均固定于机壳内的电池连接座上，电池连接座上设有电量测量接口、蓄电连接端口和放电连接端口，电池连接座一方面对电池提供支撑固定，另一方面通过连接座上的电量测量接口、蓄电连接端口和放电连接端口可分别与测量设备、蓄电电路和放电电路连接，简化了电池的连接方式，为线路的连接提供了方便。
27.电池连接座的蓄电连接端口和放电连接端口与双向逆变器的连接电路上分别连接有第一电路开关和第二电路开关，第一电路开关和第二电路开关均通过连接线与主控设备连接，蓄电连接端口和放电连接端口分别实现了对电池的蓄电和放电，而第一电路开关和第二电路开关分别对电池的蓄电和放电进行控制，蓄电的控制由主控设备进行自动化控
制，放电的控制由后台终端进行人为控制。
28.主控设备为主控箱，主控箱外部设有控制面板，主控箱内部设有控制组件，控制组件由控制主板构成，主控设备为储能设备智能化系统的核心组件，控制面板主要对主控设备进行设定阈值，通过设定的阈值，对电池的蓄电电量进行范围控制，当电池电量低于阈值的最低值，则主控设备打开第一电路开关，实现对电池的蓄电，当电池电量达到阈值的最大值时，主控设备将关闭第一电路开关，实现停止蓄电，从而达到对电池蓄电的智能化控制。
29.控制主板上设有设备端口、数据传输端口、数据接收模块、电路开关控制模块、电量信息判定模块和主控芯片，数据接收模块通过线路与数据传输端口连接，设备端口通过线路分别与电路开关控制模块、控制面板和电池电量检测设备连接，主控芯片通过线路分别与数据采集模块、电路开关控制模块、电量信息判定模块连接，控制主板主要实现对电路开关的控制、接收电池电量检测设备传输的电量信息、实现电量信息与阈值进行对比判定以及接收后台终端发送的执行信息，控制主板的可选型号为gamx-2007-t，控制芯片的可选型号为ny8a053e。
30.数据传输设备包括集成电路板和信号传输器，集成电路板上设有信息传输端口、数据连接端口、数据采集模块、网卡和控制芯片，数据连接端口通过线路分别与温湿检测设备、电压检测设备和控制主板上的数据传输端口连接，数据采集模块通过线路与数据连接端口连接，控制芯片通过线路分别与数据采集模块和信息传输端口连接，信息传输端口通过线路与信号传输器连接，数据传输设备主要实现接收电池电量信息、温湿度监测信息、电池蓄电和放电过程中电压信息以及后台终端发送的执行信息，整个接收过程主要通过集成电路板上的采集模块配合控制芯片来实现，而信号传输器为信息传输的媒介，实现与后台终端的远程连接，达到信息的交换目的，集成电路板的可选型号为gamx-2014h，控制芯片的可选型号为mk2687。
31.信号传输器为无线网络传输器，信号传输器的信号发送端通过网络与后台终端的信号接收端远程连接，信号传输器采用网络双向传输的形式，将监测的信息远程传输至后台终端，同时也可以接收后台终端发送的执行信息，达到信息交换的目的，信号传输器的可选型号为sz-fc20s。
32.温湿检测设备为温湿度检测器，电压检测设备为电力检测仪，电压检测设备的检测端通过连接线分别串联于双向逆变器与第一电路开关和第二电路开关的连接电路上，温湿度监测器主要对机壳内的温湿度进行实时监测，避免了温、湿度过高，引发安全隐患的问题，电力检测仪主要对电池蓄电和放电过程中的电压变化情况进行检测，针对电压不稳定的情况，后台终端可第一时间对供电设备进行调整，以保证电压的稳定性，同时也为电路的检修提供方便，温湿度传感器的可选型号为jrth424d，电力检测仪的可选型号为mavowatt270。
33.综合上述，本优化系统的工作流程如下：
34.首先通过主控设备的控制面板设定电池电量的阈值范围，电池储能设备运行时，供电设备通过双向逆变器向储能设备内的电池进行蓄电，蓄电过程中，电池电量检测设备将对电池的电量进行实时检测，当电池的电量达到设定阈值的最大值时，则主控设备将关闭电池蓄电端与双向逆变器之间的第一电路开关，停止蓄电，当用电设备使用电力时，后台终端向储能检测设备的数据传输设备发送执行信号，数据传输设备的信号传输器将接收信
号且传输至主控设备上，主控设备将开启电池放电端与双向逆变器之间的第二电路开关，从而实现电池的放电，放电过程中，当电池电量检测设备检测电池的电量低于设定阈值的最小值时，此时，主控设备将开启第一电路开关实现蓄电，当蓄电和放电同时进行时，电压检测设备会同时检测电池蓄电端和放电端的电压大小，后台终端将同时接收电池电量的数据以及蓄电端和放电端的电压大小，当放电端电压大于蓄电端电压时，后台终端可通过调整供电设备的供电量，实现蓄电端和放电端电压的一致，从而保证了电池的持续蓄电和放电，供电完毕后，后台终端可直接关闭电池放电端的第二电路开关(用电设备完全关闭的情况)，也可不关闭(部分用电设备运行情况)，用电量较少时，可通过后台终端对供电设备电量的输出调整，当电池电量达到阈值最大值时，主控设备将关闭第一电路开关，电池处于饱和状态，同时数据传输设备也将接收储能检测设备的温湿度传感器的温湿度数据，同样传输至后台终端，对储能设备的安全进行实时监控。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。