CN110783939A - 一种智能能量管理***及总管理*** - Google Patents

一种智能能量管理***及总管理*** Download PDF

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毛广甫
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明适用于电力***技术领域，提供了一种智能能量管理***及总管理***，包括配电电源母线、储能***和子控制***；所述配电电源母线接入电源并与所述储能***、所述子控制***和至少一个负载连接，所述负载和所述储能***均与所述子控制***通信连接。本发明通过子控制***监控配电电源母线输入的电能信息，并根据监控结果控制储能***充电和放电，以进行能量平衡，及获取负载能量运转情况并发送对应的控制指令给相应的负载，实现了智能能量管理***的智能化管理。

Description

一种智能能量管理***及总管理***
技术领域
本发明属于电力***技术领域，尤其涉及一种智能能量管理***及总管理***。
背景技术
电池在生产时需要预先进行分容化成工艺，或者在对电池进行检测过程，或者均衡维护过程都需要对电池进行充电、放电，有时甚至需要反复循环进行。对电池进行充电和放电过程中伴随着电能的充入和释放。在对少量电池进行充放电时，能量的损耗以及对配电网的能量要求不大。
然而电池生产厂往往是大批量，甚至是超大批量的电池组网同时进行电池工艺处理或性能检测，伴随着大量的电能充入和释放，使用总电量相当大，对配电网的电能要求很高，但往往配电网的实际供应达不到使用需求。并且在接入电网对电池工艺处理或性能检测时，由于配电网的能量本身容易产生波动，且供应能量与实际需求不匹配，会对电池最终工艺处理效果或性能检测结果产生不利影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种智能能量管理***，以解决现有技术中配电网供应能量与实际需求不匹配的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种智能能量管理***，包括配电电源母线、储能***和子控制***；
所述配电电源母线接入电源并与所述储能***、所述子控制***和至少一个负载连接，所述负载和所述储能***均与所述子控制***通信连接；
所述储能***用于进行充电和放电，以储存电量和释放电量并调节电路中的电能；
所述子控制***用于监控所述配电电源母线输入的电能信息，并根据监控结果控制所述储能***充电和放电，以进行能量平衡，还用于获取所述负载的能量运转情况并发送对应的控制指令给所述相应的负载。
本申请实施例的第二方面提供了一种智能能量总管理***，包括总控制***以及与所述总控制***连接的如上所述的智能能量管理***。
本申请实施例通过子控制***监控配电电源母线输入的电能信息，并根据监控结果控制储能***充电和放电，以进行能量平衡，及获取负载的能量运转情况并发送对应的控制指令给相应的负载，实现了智能能量管理***的智能化管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例一提供的智能能量管理***的结构示意图；
图2是本申请实施例二提供的智能能量管理***的结构示意图；
图3是本申请实施例三提供的智能能量管理***的结构示意图；
图4是本申请实施例四提供的智能能量总管理***的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
如图1所示，本实施例提供了一种智能能量管理***。一种智能能量管理***包括配电电源母线10、储能***20、子控制***30和至少一个负载40。
如图1所示，本实施例所提供智能能量管理***中各模块之间的连接关系如下：
所述配电电源母线10接入电源(图未示)并与所述储能***20、所述子控制***30和至少一个负载40连接，所述负载40和所述储能***20均与所述子控制***30通信连接。
在具体应用中，所述配电电源母线10与电源连接，用于向电网电路中输送电量。
所述储能***20用于进行充电和放电，以储存电量和释放电量并调节电路中的电能。
在具体应用中，所述储能***20在电路中配合所述配电电源母线10调节电路中的电能。
所述子控制***30用于监控所述配电电源母线10输入的电能信息，并根据监控结果控制所述储能***10充电和放电，以进行能量平衡，还用于获取所述负载40的能量运转情况并发送对应的控制指令给相应的所述负载40。
在具体应用中，当所述配电电源母线10输入的电能低于所述负载40的需求时，所述子控制***30控制所述储能***20放电以补足相应差值，补充电路中的电能供所述负载40的需求。在所述配电电源母线10输入的电能高于所述负载的需求时，所述子控制***30控制所述储能***20进行充电削减相应溢值，以满足所述负载40对电能稳定性的要求。所述控制指令包括输入指令、输出指令和关闭指令。当所述控制指令为输入指令时，则控制所述负载40开始存储电路中的电能；当所述控制指令为输出指令时，则控制所述负载40开始向电路释放电能；当所述控制指令为关闭指令时，则关闭所述负载40的能量动作。
在一实施例中，所述子控制***30还用于在所述配电电源母线10输入的电能低于所述负载40的需求时，控制所述储能***20放电以补足相应的差值。
在一实施例中，所述子控制***30还用于在所述配电电源母线10输入的电能高于所述负载40的需求时，控制所述储能***20充电以削减相应的溢值。
本申请实施例通过子控制***监控所述配电电源母线10输入的电能信息，并根据监控结果控制所述储能***20充电和放电，以进行能量平衡，及获取所述负载40的能量运转情况并发送对应的控制指令给相应的所述负载40，实现了智能能量管理***的智能化管理。
实施例二：
如图2所示，在本实施例中，所述负载40包括至少一个检测设备401和至少一个电池包402，每个所述电池包402包括多个单体电池(图未示)。
每个所述检测设备401对应连接一个所述电池包402并与所述配电电源母线10连接。
所述检测设备401用于控制与其对应连接的所述电池包402进行充电和放电，以完成所述电池包402的性能检测。
在具体应用中，需要将所述电池包402进行整体充电和放电步骤，以完成对所述电池包402的性能检测，如容量测试、电压测试、电流测试、内阻测试等，或完成所述电池包402的均衡工艺。
在一实施例中，所述子控制***30与所述检测设备401通信连接。
所述检测设备401还用于检测与其连接的所述电池包402的已存电能和需求电能。
在一实施例中，所述子控制***30还用于获取所述检测设备401对应连接的所述电池包402的已存电能和需求电能，并根据性能检测需求发送对应的控制指令给所述检测设备401，以触发所述检测设备401根据所述控制指令控制所述电池包402进行充电和放电。
在一实施例中，所述子控制***30还用于在所述配电电源母线10输入的电能与所述储能***20可释放的电能之和低于所有所述负载40完成性能测试所需求总能量时，控制所述负载40分批进行充电和放电。
在具体应用中，所述子控制***30发送控制指令所述检测设备401，以控制其中一个或者部分电池包402充电，剩余部分电池包402暂停充电。当充电的电池包402完成充电时，所述子控制***30发送控制指令所述检测设备401，以控制已完成充电的电池包402放电，未充电电池包402中一个或者部分电池包402充电，剩余部分电池包402暂停充电，且控制进行放电的电池包402为进行充电的电池包402充电，以此分梯度能量循环利用的方式为全部的电池包402进行充电和放电，进而完成所有电池包402的性能测试。在循环利用能量的过程，电路中损耗的能量可由所述储能***20进行补充，在当最后一个电池包402进行放电时，所述子控制***30控制所述储能***20进行充电存储。最后以低于原先充电需求能量的总和完成电池包402的性能测试。避免放电时直接通过热散发形式消耗浪费资源，或者对电网电路产生冲击。
本申请实施例通过子控制***30对所述至少一个检测设备401和所述储能***20的控制，对所述至少一个电池包402分梯度进行充放电进而完成性能测试，实现了能量的智能化管理，对能量进行循环利用，避免资源的浪费，也保护了电网电路。
实施例三：
如图3所示，在本实施例中，所述负载40包括至少一个测试针床403和至少一组单体电池(图未示)，每组单体电池包括多个单体电池404。
每个所述测试针床403对应连接一组单体电池并与所述配电电源母线10连接。
所述测试针床403用于控制与其对应连接的一组单体电池中的多个单体电池404进行充电和放电以完成单体电池404的工艺处理。
在具体应用中，在生产所述单体电池404时，需要对所述单体电池404进行分容化成处理。
在一实施例中，所述子控制***30与所述测试针床403通信连接。
所述子控制***30还用于通过所述测试针床403控制与所述测试针床403对应连接的一组单体电池404中的多个单体电池4041之间进行电能流转。
在一实施例中，所述子控制***30还用于在所述配电电源母线10输入的电能与所述储能***20可释放的电能之和低于所有所述负载40的完成工艺处理总能量需求时，控制所述至少一个负载40分批进行充电和放电。
在具体应用中，所述子控制***30发送控制指令所述测试针床403，以控制其中一半或部分单体电池404充电，剩余部分单体电池404暂停充电。当充电的单体电池404完成充电时，所述子控制***30发送控制指令所述测试针床403，以控制已完成充电的单体电池404放电，剩余部分单体电池404充电，且控制进行放电的单体电池404为进行充电的单体电池404充电，以此能量循环利用的方式为全部的单体电池404进行充电和放电，进而完成所述单体电池404的分容化成工艺。在循环利用能量的过程，电路中损耗的能量可由所述储能***20进行补充，在当最后的单体电池404进行放电时，所述子控制***30控制所述储能***20进行充电存储。最后以低于原先充电消耗能量的总和完成分容化成工艺。避免放电时直接通过热散发形式消耗浪费资源，或者对电网电路产生冲击。
本申请实施例通过子控制***30对所述至少一个测试针床403和所述储能***20的控制，对所述至少一个单体电池404分批进行充放电，实现了能量的智能化管理，对能量进行循环利用，避免资源的浪费，也保护了电网电路。
实施例四：
如图4所示，在本实施例中，一种智能能量总管理***，包括总控制***200以及与所述总控制***连接的多个实施例一至实施例三所述的智能能量管理***100。
本申请实施例通过所述总控制***200控制所述智能能量管理***100的连接形式，便于组网管理。以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能能量管理***，其特征在于，包括配电电源母线、储能***和子控制***；
所述配电电源母线接入电源并与所述储能***、所述子控制***和至少一个负载连接，所述负载和所述储能***均与所述子控制***通信连接；
所述储能***用于进行充电和放电，以储存电量和释放电量并调节电路中的电能；
所述子控制***用于监控所述配电电源母线输入的电能信息，并根据监控结果控制所述储能***充电和放电，以进行能量平衡，还用于获取所述负载的能量运转情况并发送对应的控制指令给所述相应的负载。
2.如权利要求1所述的智能能量管理***，其特征在于，所述子控制***还用于在所述配电电源母线输入的电能低于所述负载的需求时，控制所述储能***放电以补足相应差值。
3.如权利要求1所述的智能能量管理***，其特征在于，所述子控制***用于在所述配电电源母线输入的电能高于所述负载的需求时，控制所述储能***进行充电以削减相应溢值。
4.如权利要求1所述的智能能量管理***，其特征在于，所述负载包括至少一个检测设备和至少一个电池包，每个所述电池包包括多个单体电池；
每个所述检测设备对应连接一个所述电池包并与所述配电电源母线连接；
所述检测设备用于控制与其对应连接的所述电池包进行充电和放电，进而完成所述电池包的性能测试。
5.如权利要求4所述的智能能量管理***，其特征在于，所述子控制***与所述检测设备通信连接；
所述检测设备还用于检测与其连接的所述电池包的已存电能和需求电能；
所述子控制***还用于获取所述检测设备对应连接的所述电池包的已存电能和需求电能，并根据性能测试需求发送对应的控制指令给所述检测设备，以触发所述检测设备根据所述控制指令控制所述电池包进行充电和放电。
6.如权利要求1所述的智能能量管理***，其特征在于，所述负载包括至少一个测试针床和至少一组单体电池，每组单体电池包括多个单体电池；
每个所述测试针床对应连接一组单体电池并与所述配电电源母线连接；
所述测试针床用于控制与其对应连接的一组单体电池中的多个单体电池进行充电和放电以完成所述电池的工艺处理。
7.如权利要求6所述的智能能量管理***，其特征在于，所述子控制***与所述测试针床通信连接；
所述子控制***还用于通过所述测试针床控制与所述测试针床对应连接的一组单体电池中的多个单体电池之间进行电能流转。
8.如权利要求4或6所述的智能能量管理***，其特征在于，所述子控制***还用于在所述配电电源母线输入的电能与所述储能***可释放的电能之和低于所有所述负载完成测试或工艺处理所需求电能总和时，控制所述负载分批进行充电和放电，进而完成相关性能检测或工艺处理。
9.如权利要求1所述的智能能量管理***，其特征在于，所述***还包括所述负载，所述负载还可以是家庭电器，所述家庭电器能够实现能量双向流动。
10.一种智能能量总管理***，其特征在于，包括总控制***以及与所述总控制***连接的多个权利要求1～9任一项所述的智能能量管理***。
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