CN102983585A - 一种智能储能系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于能源储存技术领域，具体涉及一种智能储能系统的控制方法，包括以下步骤：步骤一：电池管理系统获取充电器和电池组的当前状态信息，并将信息上传到云服务器；步骤二：能耗监控装置监控市电输入和负载输出的电力参数，并将该电力参数上传到云服务器；步骤三：云服务器存储获取到的各种信息，并对这些信息进行分析处理，最后将处理结果反馈到主控制器并在操作显示屏上进行显示；步骤四：设定工作参数，主控制器根据设定的逆变器模式控制逆变器工作，并根据设定的相应时间向电池管理系统发送指令，电池管理系统控制电池组充、放电。本发明的智能储能系统的控制方法能使用户合理的利用电能资源，对电网起到调峰填谷作用。
Description
技术领域
本发明属于能源储存技术领域，具体涉及一种储能系统的控制方法。
背景技术
随着国民经济的持续快速发展和人们生活水平的不断提高，电力需求量日益增长，尽管全国的发电量不断增加，但是也不能满足人们生活和工农业发展用电的需求。同时，在现实用电中也存在一个矛盾的地方：白天处于用电的高峰，电力供应严重不足，制约了工、农、商、以及运输等行业的发展；晚上11点到早上7点的时间段为用电的低谷，多余的电能得不到良好的利用，造成严重的资源浪费。基于上述用电矛盾，绝大多数工业城市为了避免高峰时期集中用电，鼓励企业低谷时期用电，在低谷时期的电价实行优惠政策。
低谷用电可以避免电力供应不足，而且能够极大地降低电费，节约企业成本。然而，大部分企业都是白天用电高峰的时候才开业，如果要求员工上夜班，则会增加较高人力成本。
为了解决上述问题，人们采用储能系统，其最基本的功能就是将电能储存起来，在特定情况下向外部供应电能。传统的储能系统结构简单，功能单一，大部分只能进行简单的充放电工作，应用场景相对有限，不适合系统化应用，不利于推广。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用电低谷时期储存电能、高峰时期提供储存的电能的智能储能系统的控制方法。
一种智能储能系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤一：电池管理系统获取充电器的当前状态信息和电池组的当前状态信息，并将获取的信息通过主控制器上传到云服务器；
步骤二：能耗监控装置监控市电输入的电力参数以及输出到负载的电力参数，并将监控到的电力参数通过主控制器上传到云服务器；
步骤三：云服务器存储获取到的各种信息，并对这些信息进行分析处理，最后将处理结果反馈到主控制器并在主控制器的操作显示屏上进行显示；
步骤四：设定工作参数，即每天的时间段、每个时间段的负载供电情况、以及每个时间段对应的逆变器模式；主控制器根据设定的逆变器模式控制逆变器工作，并根据设定的相应时间向电池管理系统发送指令，电池管理系统控制电池组充、放电。
其中，步骤四中的时间段包括谷时段、平时段和峰时段，逆变器模式包括离峰供电和高峰供电；当设定参数为“谷时段、充电、离峰供电”，则充电器对电池组进行充电、负载由市电供电；当设定参数为“谷时段、不充电、离峰供电”，则充电器关闭、负载由市电供电；当设定参数为“平时段、充电、离峰供电”，则充电器对电池组进行充电、负载由市电供电；当设定参数为“平时段、不充电、离峰供电”，则充电器关闭、负载由市电供电；当设定参数为“峰时段、高峰供电”，则充电器关闭、负载由电池组供电。
其中，所述步骤四还包括：根据当地标准的市电输出电压值设定过低电压值和过高电压值；
逆变器模式为离峰供电时，当市电电压小于等于过低电压值时，电池管理系统根据主控制器的指令控制电池组放电，此时负载由市电和电池组共同供电；当市电电压大于过低电压值且小于过高电压值时，电池管理系统根据主控制器的指令控制充电器对电池组充电，此时负载由市电供电；当市电电压大于等于过高电压值时，逆变器对市电输出电压进行降压，此时负载由市电供电。
其中，还包括步骤五：对云服务器存储的各种信息进行分析统计，重新制定智能储能系统的工作参数，根据该重新制定的工作参数执行步骤四。
其中，智能储能系统还包括蜂鸣器，智能储能系统在工作中若出现异常情况，蜂鸣器进行报警。
其中，还包括步骤六：云服务器定时统计能耗监控装置上传的每个负载的用电量及费用，并将统计结果通过网络发送给相应负载的用户。
本发明的有益效果：
本发明的智能储能系统能在用电低谷时期或其他需要储存电能的时期将电能暂时储存起来，在用电高峰时期或其他需要的时间释放出来，让用户有选择地从电网获取电能，解决了电能供需不平衡的问题，作为电网的有效补充，起到了削峰填谷的作用；另外，用户可以在电价较低时储存电能，在电价较高时通过逆变对负载部分或全部供电，有效减少了用电成本。
附图说明
图1是本发明的智能储能系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种智能储能系统，包括主控制器、能耗监控装置、电池组、充电器、电池管理系统、逆变器、云服务器，所述主控制器上设有操作显示屏，云服务器、能耗监控装置、电池管理系统分别与主控制器进行数据交互，充电器和电池组的工作状态由电池管理系统控制，逆变器用于电池组的输入输出电压转换和电流转换，能耗监控装置用于监控市电输入的电力参数以及输出到负载的电力参数；该智能储能系统通过在基本的储能系统中加入主控制器、能耗监控装置监控、逆变器、电池管理系统，对充放电进行更为精细、智能的控制，可以将该智能储能系统安装在家庭、商户、小型工厂等环境，应用于组成微型电网、进行削峰填谷或应付电力中断等场景。
所述智能储能系统的控制方法包括以下步骤：
步骤一：电池管理系统获取充电器的当前状态信息和电池组的当前状态信息，并将获取的信息通过主控制器上传到云服务器；
步骤二：能耗监控装置监控市电输入的电力参数以及输出到负载的电力参数，并将监控到的电力参数通过主控制器上传到云服务器；
步骤三：云服务器存储获取到的各种信息，并对这些信息进行分析处理，最后将处理结果反馈到主控制器并在主控制器的操作显示屏上进行显示；
步骤四：通过主控制器上的操作显示屏设定工作参数，即每天的时间段、每个时间段的负载供电情况、以及每个时间段对应的逆变器模式；主控制器根据设定的逆变器模式控制逆变器工作，并根据设定的相应时间向电池管理系统发送指令，电池管理系统控制电池组充、放电。工作参数的设定还可以通过WEB访问的方式来进行配置，支持远程操作，方便实用。
其中，步骤四中的时间段包括谷时段、平时段和峰时段，逆变器模式包括离峰供电和高峰供电；当设定参数为“谷时段、充电、离峰供电”，则充电器对电池组进行充电、负载由市电供电；当设定参数为“谷时段、不充电、离峰供电”，则充电器关闭、负载由市电供电；当设定参数为“平时段、充电、离峰供电”，则充电器对电池组进行充电、负载由市电供电；当设定参数为“平时段、不充电、离峰供电”，则充电器关闭、负载由市电供电；当设定参数为“峰时段、高峰供电”，则充电器关闭、负载由电池组供电。
其中，步骤四的时间段设定，除了描述中的搭配外，用户还可以根据自身需要自行设定。例如，平时段亦可搭配充电及高峰供电。
具体参数可以为以下设置，但不限定为以下设置。用户可以依据电网不同，自行定义不同时间段的设置：
每天00:00至08:00为谷时段，充电器开启，逆变器模式为离峰供电，负载由市电供电；
每天08:00至09:00为平时段，充电器关闭，逆变器模式为离峰供电，负载由市电供电；
每天09:00至12:00为峰时段，充电器关闭，逆变器模式为高峰供电，负载由电池组供电；
每天12:00至15:00为平时段，充电器关闭，逆变器模式为离峰供电，负载由市电供电；
每天15:00至19:00为平时段，充电器开启，逆变器模式为离峰供电，负载由市电供电；
每天19:00至22:00为峰时段，充电器关闭，逆变器模式为高峰供电，负载由电池组供电；
每天22:00至24:00为谷时段，充电器关闭，逆变器模式为离峰供电，负载由市电供电；
其中，所述步骤四还包括：根据当地标准的市电输出电压值设定过低电压值和过高电压值；
逆变器模式为离峰供电时，当市电电压小于等于过低电压值时，电池管理系统根据主控制器的指令控制电池组放电，此时负载由市电和电池组共同供电；当市电电压大于过低电压值且小于过高电压值时，电池管理系统根据主控制器的指令控制充电器对电池组充电，此时负载由市电供电；当市电电压大于等于过高电压值时，逆变器对市电输出电压进行降压，此时负载由市电供电。
其中，还包括步骤五：对云服务器存储的各种信息进行分析统计，重新制定智能储能系统的工作参数，根据该重新制定的工作参数执行步骤四。
其中，智能储能系统还包括蜂鸣器，智能储能系统在工作中若出现异常情况，蜂鸣器进行报警。
主控制器与其他子设备之间设有一个共享内存，所有与主控制器交互的数据都汇集到该共享内存中，某个时刻共享内存中的数据即代表了当前系统中的一个整体状态的快照。控制器根据这份数据快照经过逻辑运算后得出控制指令并将其下发给其他子设备，子设备接收到控制指令后不需要向控制器报告其执行结果，而是将结果上报到共享内存，控制器再次根据共享内存作出反应，如此，就形成了一个闭环的控制方式。这种方式的优点是简单可靠，易于调整和维护。控制器与各个子设备相互独立的工作，不需要严格的同步，因为分布式子设备的同步可能导致意外的混乱和难以重现的Bug，这种控制方式很好的避开了这个问题。
其中，还包括步骤六：云服务器定时统计能耗监控装置上传的每个负载的用电量及费用，并将统计结果通过网络发送给相应负载的用户。
该智能储能系统的电池组采用了分冲合放的充电方式，即分别对单一电池进行充电直至充满，使用时通过整个电池组放电，这种方式可以减少电池组充电时间、防止电池过充过放、减少维护成本等。
本发明的智能储能系统能在用电低谷时期或其他需要储存电能的时期将电能暂时储存起来，在用电高峰时期或其他需要的时间释放出来，让用户有选择地从电网获取电能，解决了电能供需不平衡的问题，作为电网的有效补充，起到了削峰填谷的作用；另外，用户可以在电价较低时储存电能，在电价较高时通过逆变对负载部分或全部供电，有效减少了用电成本。
其中，所述主控制器还设有太阳能电池板发电输入端口和风力发电转换输入端口。该智能储能系统还可以通过太阳能电池板发电输入端口接入太阳能发电系统，或者通过风力发电转换输入端口接入风力发电系统，用太阳能或风能对电池组进行充电，有效利用环境中的可用资源，储存清洁、可循环的能源。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种智能储能系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：电池管理系统获取充电器的当前状态信息和电池组的当前状态信息，并将获取的信息通过主控制器上传到云服务器；
步骤二：能耗监控装置监控市电输入的电力参数以及输出到负载的电力参数，并将监控到的电力参数通过主控制器上传到云服务器；
步骤三：云服务器存储获取到的各种信息，并对这些信息进行分析处理，最后将处理结果反馈到主控制器并在主控制器的操作显示屏上进行显示；
步骤四：设定工作参数，即每天的时间段、每个时间段的负载供电情况、以及每个时间段对应的逆变器模式；主控制器根据设定的逆变器模式控制逆变器工作，并根据设定的相应时间向电池管理系统发送指令，电池管理系统控制电池组充、放电。
2.根据权利要求1所述的一种智能储能系统的控制方法，其特征在于：步骤四中的时间段包括谷时段、平时段和峰时段，逆变器模式包括离峰供电和高峰供电；当设定参数为“谷时段、充电、离峰供电”，则充电器对电池组进行充电、负载由市电供电；当设定参数为“谷时段、不充电、离峰供电”，则充电器关闭、负载由市电供电；当设定参数为“平时段、充电、离峰供电”，则充电器对电池组进行充电、负载由市电供电；当设定参数为“平时段、不充电、离峰供电”，则充电器关闭、负载由市电供电；当设定参数为“峰时段、高峰供电”，则充电器关闭、负载由电池组供电。
3.根据权利要求2所述的一种智能储能系统的控制方法，其特征在于：所述步骤四还包括：根据当地标准的市电输出电压值设定过低电压值和过高电压值；
逆变器模式为离峰供电时，当市电电压小于等于过低电压值时，电池管理系统根据主控制器的指令控制电池组放电，此时负载由市电和电池组共同供电；当市电电压大于过低电压值且小于过高电压值时，电池管理系统根据主控制器的指令控制充电器对电池组充电，此时负载由市电供电；当市电电压大于等于过高电压值时，逆变器对市电输出电压进行降压，此时负载由市电供电。
4.根据权利要求1所述的一种智能储能系统的控制方法，其特征在于：还包括步骤五：对云服务器存储的各种信息进行分析统计，重新制定智能储能系统的工作参数，根据该重新制定的工作参数执行步骤四。
5.根据权利要求1所述的一种智能储能系统的控制方法，其特征在于：智能储能系统还包括蜂鸣器，智能储能系统在工作中若出现异常情况，蜂鸣器进行报警。
6.根据权利要求4所述的一种智能储能系统的控制方法，其特征在于：还包括步骤六：云服务器定时统计能耗监控装置上传的每个负载的用电量及费用，并将统计结果通过网络发送给相应负载的用户。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20160824 |
|
| C20 | Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned |