CN104967136A - 一种基于新型削峰填谷控制器的储能*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于新型削峰填谷控制器的储能***，其包括削峰填谷控制器以及电池电流采样电路和电池电压采样电路；削峰填谷控制器位于交流输入部分与开关电源***之间，削峰填谷控制器在保证负载可靠供电的前提下，尖峰电价时段，断开开关电源***的交流输入，迫使电池向负载放电；平谷电价时段，闭合开关电源***的交流输入，开关电源***恢复正常工作，向电池充电和负载放电，从而达到削峰填谷的目的。本发明无需控制开关电源***或升级开关电源***，就可以达到电池在尖峰电价时段放电，在平谷电价时段充电的目的，达到了削峰填谷的目的，控制管理单元独立于开关电源***之外，是一种切实可行的削峰填谷控制***，同时达到电力储能的目的。
Description
技术领域
本发明涉及电力用电管理领域，具体涉及基于一种新型削峰填谷控制器的储能***。
背景技术
目前国内的电力用电需求越来越大，但是，国内的电力需求管理仍然处于比较低级的阶段，为了能够实现科学用电、有序用电、节约用电，提高电力用电的效率，以达到节能环保的目的，国家电力部门引入了阶梯电价策略，采用峰谷电价来调节电力用户的用电行为。
直流电源***由交流输入、开关电源***、蓄电池、负载几个部分组成，蓄电池作为后备电池的方式使用，当交流输入失电后，蓄电池可以保证负载的正常运行。由于我国电网供电情况良好，交流电非常稳定，蓄电池长期工作在浮充状态，白白耗掉了一部分电力。在保证负载可靠供电的前提下，为了能够充分发挥蓄电池的价值，很多电力用户、电池厂家及电力设备厂家基于开关电源***，纷纷开发了“削峰填谷”的储能控制***，主要是通过新增“削峰填谷”控制器间接控制开关电源运行模式或在开关电源***中的控制器中增加“削峰填谷”控制功能，使蓄电池从原有的浮充耗能模式变为“削峰填谷”的循环运行模式，提高了电池的使用价值，也合理利用了电力资源，并带来了经济效益。
现存的“削峰填谷”控制方案，都是以开关电源***为中心展开，通过控制开关电源输出电压低于蓄电池电压，使蓄电池放电，但是，在具体实施过程中发现，开关电源***的控制器一般为老旧产品，开关电源***本身控制器很难增加“削峰填谷”控制功能，并且不同厂家的开关电源控制器的软件接口并不相同，新增“削峰填谷”控制器间接控制开关电源运行模式，也很难落实。所以，当前通过新增“削峰填谷”控制器间接控制开关电源运行模式或在开关电源***中的控制器中增加“削峰填谷”控制功能的方案并不可行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于新型削峰填谷控制器的储能***，无需通过控制开关电源***或开关电源***控制器升级，就可以实现“削峰填谷”功能的切实可行的控制***。为此，本发明采用以下技术方案：
基于新型削峰填谷控制器的储能***，包括交流输入部分、开关电源***、电池，其特征在于，所述储能***还包括削峰填谷控制器以及电池电流采样电路和电池电压采样电路；所述削峰填谷控制器位于交流输入部分与开关电源***之间，削峰填谷控制器通过控制开关电源***的交流输入的配电模式，实现电池尖峰电价时段放电，平谷电价时段充电。
所述电池电流采样电路为削峰填谷控制器采集电池的充电电流和放电电流。
所述电池电压采样电路为削峰填谷控制器采集电池的实时电压。
所述负载为用户的用电设备。
优选地，所述交流输入部分为电力输入配电单元，交流输入部分为开关电源***供电，开关电源***为电池进行充电，并为负载供电，削峰填谷控制器可以切断和闭合交流输入。
优选地，所述开关电源***为电力变换部分，实现将交流电能转变为直流电能；当交流输入断开，开关电源***将停止工作，不向直流母线供电，电池开始向负载放电；当交流输入闭合，开关电源***恢复工作，向电池充电和向负载放电。
优选地，所述电池为直流电能储能设备；电池接收来自开关电源输出的直流电能，并进行储能；当开关电源停止工作后，电池可以持续向负载供电。
优选地，所述直流母线为开关电源***输出、电池和负载汇集线路。
优选地，所述削峰填谷控制器包括CPU控制器、所述电压采样电路、所述电流采样电路、交流接触器、接触器控制电路。
所述削峰填谷控制器根据采集到的电池的充电电流、放电电流、电池的实时电压，在保证负载可靠供电的前提下，尖峰电价时段，断开开关电源***的交流输入，迫使电池向负载放电；平谷电价时段，闭合开关电源***的交流输入，开关电源***恢复正常工作，向电池充电和负载放电。
本发明提出了一种基于新型削峰填谷控制器的储能***，本发明设计一种嵌入在交流输入与开关电源***中间的削峰填谷控制器，在保证***可靠运行的前提下，依据电价时段，控制交流接触器的通断状态，间接控制电池充电或放电，从而达到对电力用电进行削峰填谷的目的，本发明无需通过控制开关电源***或开关电源***控制器升级，就可以实现“削峰填谷”的功能，控制管理单元独立于开关电源***之外，是一种切实可行的削峰填谷控制***，同时达到电力储能的目的。
附图说明
图1为本发明的***示意图。
图2为削峰填谷控制器的示意框图。
具体实施方式
以下实施方式用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。下面结合附图，对本发明的具体实施方式详细说明：
本发明的设计思路是：设计一种无需通过控制开关电源***或开关电源***控制器升级，就可以实现“削峰填谷”功能的切实可行的控制***，包括交流输入、削峰填谷控制器、开关电源***、电池、负载、电池电流采样及电池电压采样等几个部分。
本发明所提供的基于新型削峰填谷控制器的储能***，包括交流输入部分、开关电源***、电池，所述储能***还包括削峰填谷控制器以及电池电流采样电路和电池电压采样电路；削峰填谷控制器通过控制开关电源***的交流输入的配电模式，实现电池尖峰电价时段放电，平谷电价时段充电；所述削峰填谷控制器位于交流输入部分与开关电源***之间，削峰填谷控制器在保证负载可靠供电的前提下，尖峰电价时段，断开开关电源***的交流输入，迫使电池向负载放电；平谷电价时段，闭合开关电源***的交流输入，开关电源***恢复正常工作，向电池充电和负载放电，从而达到削峰填谷的目的。
所述负载为用户的用电设备。
所述交流输入部分为电力输入配电单元，交流输入部分为开关电源***供电，开关电源***为电池进行充电，并为负载供电，削峰填谷控制器可以切断和闭合交流输入。
所述开关电源***为电力变换部分，实现将交流电能转变为直流电能；当交流输入断开，开关电源***将停止工作，不向直流母线供电，电池开始向负载放电；当交流输入闭合，开关电源***恢复工作，向电池充电和向负载放电。
所述电池为直流电能储能设备；电池接收来自开关电源输出的直流电能，并进行储能；当开关电源停止工作后，电池可以持续向负载供电。
所述电池电流采样电路为削峰填谷控制器采集电池的充电电流和放电电流。
所述电池电压采样电路为削峰填谷控制器采集电池的实时电压。
所述直流母线为开关电源***输出、电池和负载汇集线路。
所述削峰填谷控制器包括CPU控制器、电压采样电路、电流采样电路、交流接触器、接触器控制电路。电压采样电路、电流采样电路和CPU控制器连接，CPU控制器通过接触器控制电路与交流接触器连接，交流接触器连在交流输入部分和开关电源***之间。其中：
交流接触器S1控制交流输入的闭合和断开。
接触器控制电路S2为CPU控制器与交流接触器连接电路。
CPU控制器S3为核心控制单元，采集电压、电流信号，并发出接触器控制信号。
电压采样电路S4为电压信号的调理电路，将外部电压信号转换为CPU控制器可以识别的信号。
电流采样电路S5为电流信号的调理电路，将外部电流信号转换为CPU控制器可以识别的信号。
CPU控制器依据尖峰电价时段、平谷电价时段发出交流接触器的吸合和断开控制信号。
CPU控制器通过采集电池电压和电池电流信号，判定***运行的可靠性，作为削峰填谷控制的重要依据。
削峰填谷控制器的具体实施步骤如下：
P1：削峰填谷控制器嵌入至交流输入部分与开关电源***中间。
P2：削峰填谷控制器采集电池充电电流和放电电流。
P3：削峰填谷控制器采集电池实时电压。
P4：削峰填谷控制器输出控制信号至交流接触器控制线圈。
P5：削峰填谷控制器依据采集的电池电流，实时计算电池容量。
P6：削峰填谷控制器依据采集的电池电压和计算的电池容量，判定当前电池运行的状态。
P7：削峰填谷控制器预存储尖峰时段、平谷时段的时间定义，尖峰时段断开交流接触器、平谷时段闭合交流接触器。
P8：当电池容量低于下限值时，削峰填谷控制器控制交流接触器闭合。
P9：当电池电压低于下限值时，削峰填谷控制器控制交流接触器闭合。
P10：削峰填谷控制器运行参数可以通过显示界面或后台软件人为配置。
Claims (10)
1.基于新型削峰填谷控制器的储能***，包括交流输入部分、开关电源***、电池，其特征在于，所述储能***还包括削峰填谷控制器以及电池电流采样电路和电池电压采样电路；所述削峰填谷控制器位于交流输入部分与开关电源***之间，削峰填谷控制器通过控制开关电源***的交流输入的配电模式，实现电池尖峰电价时段放电，平谷电价时段充电。
2.如权利要求1所述的基于新型削峰填谷控制器的储能***，其特征在于，所述交流输入部分为电力输入配电单元，交流输入部分为开关电源***供电，开关电源***为电池进行充电，并为负载供电，削峰填谷控制器可以切断和闭合交流输入。
3. 如权利要求1所述的基于新型削峰填谷控制器的储能***，其特征在于，所述开关电源***为电力变换部分，实现将交流电能转变为直流电能；当交流输入断开，开关电源***将停止工作，不向直流母线供电，电池开始向负载放电；当交流输入闭合，开关电源***恢复工作，向电池充电和向负载放电。
4. 如权利要求1所述的基于新型削峰填谷控制器的储能***，其特征在于，所述电池为直流电能储能设备；电池接收来自开关电源输出的直流电能，并进行储能；当开关电源停止工作后，电池可以持续向负载供电。
5. 如权利要求1所述的基于新型削峰填谷控制器的储能***，其特征在于，所述电池电流采样电路为削峰填谷控制器采集电池的充电电流和放电电流。
6. 如权利要求1所述的基于新型削峰填谷控制器的储能***，其特征在于，所述电池电压采样电路为削峰填谷控制器采集电池的实时电压。
7. 如权利要求1所述的基于新型削峰填谷控制器的储能***，其特征在于，所述负载为用户的用电设备。
8. 如权利要求1所述的基于新型削峰填谷控制器的储能***，其特征在于，所述直流母线为开关电源***输出、电池和负载汇集线路。
9. 如权利要求1所述的基于新型削峰填谷控制器的储能***，其特征在于，所述削峰填谷控制器包括CPU控制器、所述电压采样电路、所述电流采样电路、交流接触器、接触器控制电路。
10. 如权利要求1所述的基于新型削峰填谷控制器的储能***，其特征在于，削峰填谷控制器根据采集到的电池的充电电流、放电电流、电池的实时电压，在保证负载可靠供电的前提下，尖峰电价时段，断开开关电源***的交流输入，迫使电池向负载放电；平谷电价时段，闭合开关电源***的交流输入，开关电源***恢复正常工作，向电池充电和负载放电。
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