[发明专利]一种可控双向能量控制装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属储能装置技术领域，特别是涉及一种可控双向能量控制装置及其方法。

背景技术

当人们在向大自然、传统生活条件索取能量，将其变成电能，造福于百姓的同时，一种利用晚间具有电能富裕量，将其保存的做法，已经为人们所认知或关注。无污染的新兴能源系统的应用得到了长足的发展，所谓的智能电网的应用，已引起了世人的高度关注，大有后劲突发的势头。

在向外部搜集电能，将其保存在由超级电容和储能电池组合的储能系统中，然后将电能在需要的时候向电网馈送，这就是所谓的正向输电过程，而作为向电网索取电能，将其保存，在必须而需要的时候，将其反向传输到电网的过程，即所谓的逆向输电过程，而将二个过程，在系统中进行集合，组合成一种可控双向能量控制装置，在电网的综合调度下，实现低谷电、电网有富裕电能的时候，能将其能量也保存于装置的技术，目前还未见记载。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种将正向输电过程和逆向输电过程进行集合，组合成一种可控双向能量控制装置，在电网的综合调度下，实现低谷电、电网有富裕电能的时候，能将其能量保存于装置的可控双向能量控制装置及其方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种可控双向能量控制装置，主控制器、储能电池组和超级电容储能装置，所述的储能电池组和超级电容储能装置之间并联有DC/DC一体装置，所述的超级电容储能装置通过DC/AC和AC/DC一体装置与交流侧的动力电缆相接，所述的主控制器分别与DC/DC一体装置和DC/AC和AC/DC一体装置相连，所述的主控制器还与通讯模块相连。

所述的DC/DC一体装置包括第一DC/DC装置和第二DC/DC装置，所述的第一DC/DC装置分别与储能电池组的正极和超级电容储能装置相接，将储能电池组的能量传递至超级电容储能装置；所述的第二DC/DC装置与储能电池组的负极和超级电容储能装置相接，将超级电容储能装置的能量快速传递给储能电池组。

所述的AC/DC一体装置包括DC/AC逆变装置和AC/DC装置，所述的DC/AC逆变装置连接在超级电容储能装置和交流侧的动力电缆之间，将超级电容上的能量，通过DC/AC装置，快速地传递给电网；所述的AC/DC装置连接在超级电容储能装置和交流侧的动力电缆之间，用以向电网索取能量。

所述的储能电池组为若干个锂电池或普通电池串联组成。

所述的超级电容储能装置由若干个超级电容串联而成，所述的超级电容的单体容量是4000F/2.7V。

所述的通讯模块将系统所存储的能量通过网络向电网控制系统报告，然后，由电网调度系统综合调度后发出指令，进行传输和索取。

一种使用可控双向能量控制装置的方法，包括下列步骤：

(1)当储能电池组或超级电容储能装置接收到一定能量时，系统将存储的电量由通讯系统报告给电网控制计算机系统，等待着有需求时的能量输送；

(2)通过DSP+FPGA的数字控制器系统，管理储能系统中的储能电池各个单体的能量，实现BMS电池管理系统功能，超级电容的管理由超级电容内嵌的管理系统自行实现管理；

(3)当电网系统有电力传送需求时，即由通讯模块传输需求信息给主控制器，主控制器发出控制信号并将电量给予电网，即为储能系统并网发电；

(4)当电网有富裕电能时，电网管理将发出通讯指令，通讯模块接收后，将指令传输给主控制器，主控制器发出索取电网的能量的指令，即利用富裕的电能，向储能系统储能，利用低谷电富裕电进行储能，当电网有需求时再将这些电量传输回送给电网。

有益效果

本发明将正向输电过程和逆向输电过程在系统中进行集合，组合成一种可控双向能量控制装置，在电网的综合调度下，实现低谷电或电网有富裕电能的时候，能将其能量保存于装置。

本发明充分利用了超级电容的大功率特征，与储能电池相结合，其电池可以是目前常规的动力锂电池，或其它任意一种电池相结合，由于采用了超级电容的组合方式，因此，降低了对储能电池瞬间功率的需求。

本发明采用了DSP+FPGA的数字控制技术，将储能系统的综合管理、接收外部需求的通讯机制，以及过程控制管理集成为一体，有效地发挥了综合控制过程的集成优势。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明主控制器的流程图。

具体实施方式