[实用新型]一种超级电容组储能巡检控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于储能设备的监视与控制技术领域，尤其涉及一种超级电容组储能巡检控制系统。

背景技术

超级电容器是一种介于电池与传统电容器之间的新型储能器件，它利用电极和电解液之间形成的界面双电层电容来存储电能，电介质具有极高的介电常数，电容量极大，可在较小体积下制成容量为几百至上千法拉的电容器。此外，超级电容器还具有容量配置灵活、循环使用寿命长、工作温度范围宽、易于实现模块化设计、环境友好、免维护等优点。虽然超级电容的优点众多，但是其电介质耐压很低，要把超级电容器应用于实际就必须将大量的超级电容器进行串并联组合使用。由于制造工艺与材质不均，超级电容器存在不一致性，如果将超级电容器直接串并联使用就会出现单体电压不均衡的现象，并且，单体电压不均衡的积累又会加剧超级电容器的参数不一致性，这就形成了恶性循环，会影响整个超级电容器组模块的存储容量与使用寿命。因此，需要对超级电容器组模块进行监视和控制，实时监测各单体超级电容器，同时还需要对超级电容器组的电流、温度等状态进行监测，为超级电容器组的荷电状态估计提供数据基础。当前的超级电容器储能方面主要集中于解决超级电容的串联均压方法，通过在超级电容并联均压电路试图实现加载到超级电容的两端电压均匀一致，但是没有对单体超级电容的进行巡检和控制，也没有在超级电容失效和故障情况下的处理方法。

总之，现有技术的不足之处是：没有对超级电容组中各个单体电容进行巡检和控制。

发明内容

针对上述背景技术中提到的超级电容组中各个单体电容缺乏巡检和控制的不足，本实用新型提出了一种超级电容组储能巡检控制系统。

本实用新型的技术方案是，一种超级电容组储能巡检控制系统，其特征是该系统包括工业控制计算机、实时数据传输器、监控微处理器、电流测量模块和超级电容储能单元；

所述工业控制计算机与设定个实时数据传输器连接；实时数据传输器与设定个监控微处理器连接；监控微处理器与电流测量模块连接；设定个超级电容储能单元串联后，与电流测量模块连接；

所述超级电容储能单元包括超级电容和超级电容监控单元；所述超级电容监控单元包括电压切换模块、支撑电压模块、电压测量模块和测温模块；

所述电压切换模块分别与支撑电压模块和电压测量模块连接；支撑电压模块和电压测量模块连接；电压测量模块和超级电容并联；

所述测温模块包括温度敏感子模块；

所述温度敏感子模块位置于超级电容的外壳上；

所述电压切换模块、电压测量模块和测温模块分别与监控微处理器连接。

所述电压切换模块包括开关管CM1和开关管CM2；

开关管CM1的一端和开关管CM2连接，开关管CM1的另一端与支撑电压模块连接；开关管CM2的另一端与超级电容的一端连接。

所述支撑电压模块包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；

二极管D1的正极与开关管CM1的一端连接；二极管D1的负极与二极管D2的正极连接；二极管D2的负极与二极管D3的正极连接；二极管D3的负极与二极管D4的正极连接；二极管D4的负极与超级电容的另一端连接。

所述电压测量模块包括运算放大器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4；

电阻R1和电阻R2分别与超级电容的两端连接；电阻R1接运算放大器U1的正相输入端；电阻R2接运算放大器U1的反相输入端；电阻R3连接在运算放大器U1的正相输入端和输出端之间；电阻R4的一端接运算放大器U1的反相输入端，另一端接地；运算放大器U1的输出端与监控微处理器连接。

所述测温模块包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、三端稳压管DR1、测温电阻Pt100和运算放大器U2；