[实用新型]一种具有自检测管理能力的储能电源

说明书

本实用新型公开了一种具有自检测管理能力的储能电源，包括储能单元、调整单元和控制单元。控制单元中采用DSP和采样模块实现对储能系统的全面检测，并进行判断处理，获得控制信号，再通过调整模块中的充放电电路、送风风扇、继电器实现对电容电压的均衡、温度的控制以及自我保护。同时才用模块化的设计并保留了拓展接口，易于实现系统功率等级的拓展。本设计充分发挥了每个模块电源的优势，在极大提升系统能力密度的同时，保证了可控性和安全性。因此本设计在分布式电网和电动汽车等领域就有极高的应用和推广价值。

技术领域

本发明涉及储能装置技术领域，尤其涉及一种具有自检测管理能力的储能电源。

背景技术

随着新能源逐步占据越来越大的能源市场份额，以及微型智能电网发展的逐步推动，需要越来越多的分布式储能系统承担能量的调节储备。因此对储能系统本身的性能也提出了较高的要求，尤其是储能系统的稳定性和自我管理能力。因此具有极高的稳定和能量密度，并且可以实现快速调节的超级电容就成为储能电源的优选储能单元。而目前市面上以超级电容为基础的储能电源虽然实现了能量密度的提升，但是对于超级电容的管理并没有较好的实现，这其中包含数据采集不全面，管理和调整操作过于宽泛等问题，因此这类产品仍然具有较大的改进空间。

具体而言，传统产品一般只针对模组的输出电压进行整体的测量和调整，而模组内部只是依靠超级电容基板的有源或无源电路实现单个超级电容的被动均压，这样的方法无法保证每个单元的电压精准控制，极有可能造成电容组内部的热分布不均衡，以至于部分电容单元过早失效。并且一般的模组忽略了电流的采样与控制，而输出电流的大小则是模组工作状态的有效判断指标，不可忽略。以上因素主要是由于模组的控制系统运算能力不足，可拓展性不强造成的，本设计希望充分利用DSP的计算能力，增加采样信息，增强模组的实时检测和自管理能力，进一步提升模组的工作性能，实现储能模组的推广。

实用新型内容

本设计结合上述背景，充分地利用DSP芯片的计算能力实现对超级电容模组的系统地管理，通过对实时采样信号的判断处理，实现包含单体电压的充放、系统的电压均衡、系统温度的调节、系统故障的切断保护、系统报警以及拓展和人机交互等功能。

本设计的方案如下：

一种具有自检测管理能力的储能电源，如图1所示，其特征在于包括储能单元、调整单元和控制单元；所述的储能单元由数量可以调整的超级电容组成；所述的调整单元包括两路选通电路、泄放电路、充电电路、继电器和多个送风风扇；所述的泄放电路和充电电路分别通过一路选通电路连接到储能单元中的每一个超级电容；所述的多个送风风扇排列在储能单元的两侧；所述的继电器与储能单元的输出串联；所述的控制单元包括DSP控制器、电压传感器、电流传感器、温度传感器、控制接口和以太网接口；

DSP控制器通过电压传感器、电流传感器、温度传感器采集储能单元的电压、电流和温度数据；控制接口将DSP控制器的控制信号传输到调整单元的选通电路、切断继电器和送风风扇。所述控制信号控制选通电路将电压过高和过低的超级电容分别连接到泄放电路和充电电路；所述的控制信号在储能单元过载或短路时开通切断继电器实现保护功能；所述的控制信号在储能单元温度过高时开启送风风扇实现散热降温。

所述的具有自检测管理能力的储能电源，其特征在于所述的以太网接口作为储能电源控制单元的拓展接口。

所述的具有自检测管理能力的储能电源，其特征在于还包括由连接到控制单元的LCD屏幕和指示灯构成的外设报警装置。

所述的具有自检测管理能力的储能电源，其特征在于所述的充电电路采用Boost电路。

所述的具有自检测管理能力的储能电源，其特征在于所述的泄放电路由泄放电阻和半导体开关管串联组成。

所述的一种储能电源电压均衡控制系统，其特征在于所述的电压传感器并联到每个超级电容单体，采集单体电压。