CN105449717A - 对比式太阳能供电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种对比式太阳能供电设备,包括一固定式光伏阵列、一跟踪式光伏阵列,跟踪阳光入射角旋转、一第一直流电流表、一第二直流电流表、一蓄电池组、一第一光伏控制器、一第二光伏控制器、一离网逆变器、一并网逆变器、一第一双向开关、一第二双向开关以及一第三双向开关。本发明同时设置固定式支架及跟踪式支架,每一支架上采用相同装机容量相同结构的光伏阵列,通过设备运行中对两种阵列支架发电量的真实数据及准确计算,可以准确对比两种不同支架的发电效率,将两种支架方案的实际发电率与设备成本及维护成本的做对比,即可以有效了解两种支架方案的优劣,以帮助用户选择最优的方案,结论准确可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能发电系统,具体地说是一种对比式太阳能供电设备。
背景技术
在光伏发电系统中,最主要的发电部件就是光伏太阳能电池板,用以将太阳能转变为电能。现有技术中,用以支撑太阳能电池板的支架一般分为固定式支架和跟踪式支架,其中,跟踪式支架又分为水平单轴跟踪支架、斜单轴跟踪支架和双轴跟踪支架。采用跟踪式支架的太阳能电池板其朝向可以随着太阳光入射角的变化而产生变化,使得太阳光时刻垂直照射在太阳能电池板上,确保最佳的照射效果。普通晶硅材料的太阳能电池组件,采用双轴跟踪技术后,其发电量比固定安装的太阳能电池组件,因不同地区光照条件不同,可以提高30%~50%左右。然而,现有的跟踪式支架大都结构复杂,相对于使用固定式支架成本偏高,在光伏发电系统成本构成中,太阳光跟踪设备有时甚至可能超过电站总投资的20~40%;相对于30%~50%的发电量提高,跟踪技术并没有明显的商业价值,严重阻碍了跟踪技术的商业化发展。
如果在某一地区新建一个太阳能发电站或新设一个太阳能发电设备,事先要针对两种不同的太阳能发电设备(固定式或跟踪式)做一个评估,将两种发电装置的发电率数字化对比,再结合建设成本及维护成本即可有效计算出投入产出比,以有效判断出哪一种方案更合适。一般来说,现有技术的评估基本是通过理论上的计算来判断,由于干扰因素较多,理论数据与真实设备数据之间会存在较大的误差,这样获得的投入产出比也会有比较大的偏差,很多时候会干扰投资商的判断,做出错误的方案选择,导致事倍功半。
发明内容
本发明的目的是提供一种对比式太阳能供电设备,以解决现有技术存在的太阳能发电设备在大规模应用前不能做出有效评估等技术问题。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种对比式太阳能供电设备,包括:一固定式光伏阵列,用以将太阳能转化为电能;一跟踪式光伏阵列,跟踪阳光入射角旋转,用以将太阳能转化为电能;一第一直流电流表,连接至所述固定式光伏阵列,用以实时监测所述固定式光伏阵列产生的电流;一第二直流电流表,连接至所述跟踪式光伏阵列,用以实时监测所述跟踪式光伏阵列产生的电流;一蓄电池组,用以存储及释放电能;一第一光伏控制器,连接至所述蓄电池组,用以控制所述固定式光伏阵列对所述蓄电池组充电;一第二光伏控制器,连接至所述蓄电池组,用以控制所述跟踪式光伏阵列对所述蓄电池组充电;一离网逆变器,连接至所述蓄电池组,用以在离网环境下将所述蓄电池组释放的直流电转变成交流电;一并网逆变器,连接至一配电网母线,用以在并网环境下将所述蓄电池组释放的直流电转变成交流电;一第一双向开关,包括一第一开关不动端,连接至所述第一直流电流表;及一第一开关动端,连接至所述第一光伏控制器或所述并网逆变器;一第二双向开关,包括一第二开关不动端,连接至所述第二直流电流表;及一第二开关动端,连接至所述第二光伏控制器或所述并网逆变器;一第三双向开关,包括一第三开关不动端,连接至一负载;及一第三开关动端,连接至所述离网逆变器或所述配电网母线;其中,所述第一光伏控制器、所述第二光伏控制器控制所述蓄电池组对所述负载供电。
进一步地,所述固定式光伏阵列的装机容量与所述跟踪式光伏阵列的装机容量相同。
进一步地,所述固定式光伏阵列上光伏太阳能电池板的排列方式与所述跟踪式光伏阵列上光伏太阳能电池板的排列方式相同。
进一步地,所述第一光伏控制器、所述第二光伏控制器皆为DC/DC光伏控制器,具备MPPT最大功率追踪功能,以保证光伏阵列的最优化输出。
进一步地,所述负载为充电桩,用以为至少一电动汽车充电。
进一步地,所述对比式太阳能供电设备还包括一电池管理系统,所述电池管理系统包括:一数据采集模块,连接至所述蓄电池组,用以采集所述蓄电池组的运行参数,并将所述运行参数上传至控制模块;所述运行参数包括通过所述蓄电池组的电流值、所述蓄电池组中每一电池两端的电压值及所述蓄电池组中每一电池周围的温度值;一单体电池均衡管理模块,分别连接至所述蓄电池组中的每一电池,用以管理每一单体电池的能量,使各单体电池能量均衡;一电池降温模块,设置于所述蓄电池组周围,用以降低至少一蓄电池的温度;一温度管理模块,连接至所述单体电池降温模块;用以控制所述电池降温模块,以降低至少一蓄电池的温度;以及一控制模块,连接至所述数据采集模块、所述单体电池均衡管理模块、所述温度管理模块,用以对所述运行参数进行分析处理,经计算获取每一电池的实时剩余能量值,向所述单体电池均衡管理模块及所述温度均衡管理模块发送控制指令。
进一步地,所述数据采集模块包括:一电流检测单元,连接至所述控制模块,用以检测通过所述蓄电池组的电流值;至少一电压检测单元,连接至所述控制模块,用以检测通过所述蓄电池组中每一电池两端的电压值;以及至少一温度检测单元,连接至所述控制模块,用以检测所述蓄电池组中每一电池周围的温度值。
进一步地,所述电池管理系统还包括一显示模块,连接至控制模块,用以实时显示所述蓄电池组的运行参数。
进一步地,所述电池管理系统还包括一报警模块,当通过所述蓄电池组的电流超出预设阈值或蓄电池周围的温度超出预设阈值时,所述报警模块发出报警信号。
本发明的优点在于:本发明同时设置固定式支架及跟踪式支架,每一支架上采用相同装机容量相同结构的光伏阵列,通过设备运行中对两种阵列支架发电量的真实数据及准确计算,可以准确对比两种不同支架的发电效率,将两种支架方案的实际发电率与设备成本及维护成本的做对比,即可以有效了解两种支架方案的优劣,以帮助用户选择最优的方案,结论准确可靠。
附图说明
图1为本发明优选实施例的结构示意图;
图2为本发明优选实施例中电池管理系统的结构示意图;
图3为本发明优选实施例中第一双向开关的结构示意图;
图4为本发明优选实施例中第二双向开关的结构示意图;
图5为本发明优选实施例中第三双向开关的结构示意图;
图中部件标识如下:1、固定式光伏阵列,2、第一直流电流表,3、跟踪式光伏阵列,4、第二直流电流表,5、蓄电池组,6、第一光伏控制器,7、第二光伏控制器,8、离网逆变器,9、并网逆变器,10、配电网母线;
11、第一双向开关,12、第二双向开关,13、第三双向开关,14、负载;
51、数据采集模块,52、单体电池均衡管理模块,53、电池降温模块,54、温度管理模块,55、控制模块,56、显示模块,57、报警模块;111、第一开关不动端,112、第一开关动端,121、第二开关不动端,122、第二开关动端,131、第三开关不动端,132、第三开关动端;
511、电流检测单元,512、电压检测单元,513、温度检测单元。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的一个优选实施例,用以举例证明本发明可以实施,这些实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明的技术内容,使得本发明的技术内容更加清楚和便于理解。然而本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现,本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
在附图中,结构相同的部件以相同数字标号表示,各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。当一个组件被描述为“连接至”另一组件时,二者可以理解为直接“连接”,或者一个组件通过一中间组件“连接至”另一个组件。
如图1所示,本发明涉及一种对比式太阳能供电设备,包括下述各个部件。
本发明包括一固定式光伏阵列1,用以将太阳能转化为电能;固定式光伏阵列1的倾角是固定不变的,其底部设置一固定式支架,本实施例应用在上海地区,最佳倾角为25°,固定式为目前最主流的安装方式,安装成本低、免维护、可靠性强,可以很好的与建筑一体化,其缺陷在于,不能更好地利用阳光,其发电效率较低。本发明还包括一第一直流电流表2,连接至固定式光伏阵列1,用以实时监测所述固定式光伏阵列产生的电流,以计算所述固定式光伏阵列的实时发电率、平均发电率、日发电率,等等。
本发明还包括一跟踪式光伏阵列3,用以将太阳能转化为电能;其底部设置一跟踪式支架,可以跟踪阳光入射角旋转,尽量使得太阳光垂直照射在光伏组件上,充分利用阳光,使得发电率更高,其缺陷在于,设备成本、维护成本较高。本发明还包括一第二直流电流表4,连接至跟踪式光伏阵列3,用以实时监测所述跟踪式光伏阵列产生的电流,以计算所述跟踪式光伏阵列的实时发电率、平均发电率、日发电率,等等。
为了在有限的装机面积内得到更大的发电量,提高光伏系统的费效比,本系统选用250W高效单晶硅组件。太阳电池组件使用品质优良的原材料制造,采用高效率多晶硅太阳电池、高透光率钢化玻璃、EVA、TPT、抗腐蚀铝合金边框等材料,使用先进的真空层压工艺以及脉冲焊接工艺制造太阳能组件,确保产品在最严酷的环境中的长寿命和高可靠性。所述固定式光伏阵列与所述跟踪式光伏阵列上光伏太阳能电池板的配置排列方式相同,各配置同样数量彼此串联的光伏电池板组件。本实施例中,所述固定式光伏阵列、所述跟踪式光伏阵列的装机容量相同,二者电池板的配置排列方式相同,以便对比清楚明显。
本发明还包括一蓄电池组5,用以存储及释放电能;本实施例中,优选磷酸铁锂电池,存电量大、充放电速度快、效率高。蓄电池组配备有一电池管理系统BMS,用于实时检测蓄电池组的剩余容量(SOC值),并送出信号控制直流、交流智能双向开关,实现系统的离并网状态的切换。
本发明还包括一第一光伏控制器6,连接至蓄电池组5,用以控制所述固定式光伏阵列对蓄电池组5充电;一第二光伏控制器7,连接至蓄电池组5,用以控制所述跟踪式光伏阵列对蓄电池组5充电;第一光伏控制器6、第二光伏控制器7皆为DC/DC光伏控制器,以对应固定式光伏阵列1、跟踪式光伏阵列3的装机容量,具备MPPT最大功率追踪功能,以保证光伏阵列的最优化输出。第一光伏控制器6、第二光伏控制器7还可以用来控制蓄电池组5对负载供电。
光伏控制器是在太阳能发电系统中,控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。光伏控制器采用高速CPU微处理器和高精度A/D模数转换器,是一个微机数据采集和监测控制系统,既可快速实时采集光伏系统当前的工作状态,随时获得太阳能光伏电站的工作信息,可详细积累光伏电站的历史数据,为评估PV系统设计的合理性及检验系统部件质量的可靠性提供了准确而充分的依据。此外,光伏控制器还具有串行通信数据传输功能,可将多个光伏系统子站进行集中管理和远距离控制。
本发明还包括一离网逆变器8,连接至蓄电池组5,用以在离网环境下将蓄电池组5释放的直流电转变成220V交流电。所述离网环境是指不与其他配电网相连接的情况下,只包括发电系统及负载。
本发明还包括一并网逆变器9,连接至一配电网母线10,用以在并网环境下将所述蓄电池组释放的直流电转变成交流电。所述并网环境是指与其他配电网相连接的情况下,包括发电系统与配电网;也可以包括负载。
如图2所示,本发明还包括一电池管理系统,具体包括如下部件。
所述电池管理系统包括一数据采集模块51,连接至所述蓄电池组,用以采集所述蓄电池组的运行参数,并将所述运行参数上传至控制模块;所述运行参数包括通过所述蓄电池组的电流值、所述蓄电池组中每一电池两端的电压值及所述蓄电池组中每一电池周围的温度值。数据采集模块51包括:一电流检测单元511,连接至控制模块55,用以检测通过所述蓄电池组的电流值,由于各个电池都是串联,通过每一电池的电流都是相同的;至少一电压检测单元512,连接至控制模块55,每一电池两端皆设有一电压检测单元512,用以检测通过所述蓄电池组中每一电池两端的电压值;以及至少一温度检测单元513,连接至所述控制模块,每一电池两端皆设有一温度检测单元513,用以检测所述蓄电池组中每一电池周围的温度值;电流检测单元511、电压检测单元512可以为一霍尔传感器,温度检测单元513为一温度传感器。由于蓄电池剩余容量值(SOC值)与蓄电池端电压、充放电电流、初始电液比重、环境温度等物理化学参数有关,因此,可以根据实时运行参数计算出每一单体蓄电池的剩余容量值,即SOC值。
所述电池管理系统包括一单体电池均衡管理模块52,分别连接至所述蓄电池组中的每一电池,用以管理每一单体电池的能量,使各单体电池能量均衡。控制模块55计算出每一单体电池的实时SOC值,及时将相应数据传送至单体电池均衡管理模块52,从而可以实时管理系统中的每一电池,使各单体电池存储能量均衡,以免出现某一单体电池储能过多或过少等情况。
所述电池管理系统包括一电池降温模块53,设置于所述蓄电池组周围,用以降低至少一蓄电池的温度。电池降温模块53可以采用现有技术中惯用的降温装置。
所述电池管理系统包括一温度管理模块54,连接至所述单体电池降温模块;用以控制所述电池降温模块,以降低至少一蓄电池的温度。温度检测单元513获取每一电池的实时温度数据,控制模块55将该温度数据发送至温度管理模块54,当某一蓄电池温度超过预设阈值时,温度管理模块54控制电池降温模块53启动,当蓄电池温度低于另一预设阈值时,温度管理模块54控制电池降温模块53关闭。
所述电池管理系统包括一控制模块55,连接至所述数据采集模块、所述单体电池均衡管理模块、所述温度管理模块,用以对所述运行参数进行分析处理,经计算获取每一电池的实时剩余能量值,向所述单体电池均衡管理模块及所述温度均衡管理模块发送控制指令。由于蓄电池剩余容量值(SOC值)与蓄电池端电压、充放电电流、初始电液比重、环境温度等物理化学参数有关,因此,可以根据通过所述蓄电池组的电流值、所述蓄电池组中每一电池两端的电压值及所述蓄电池组中每一电池周围的温度值、磷酸铁锂电池初始电液比重等运行参数,建立数学模型,计算出每一单体蓄电池的剩余容量值,即SOC值。本发明所述的对比式太阳能供电设备正是基于蓄电池SOC值的变化,自动调整其工作状态。
所述电池管理系统包括还包括一显示模块56,连接至控制模块,用以实时显示所述蓄电池组的运行参数;显示模块56为一显示屏,便于工作人员监控运行参数,包括所述蓄电池组中各个电池的电流值、电压值、功率值、温度值、SOC值,等等。
所述电池管理系统包括还包括一报警模块57,当通过所述蓄电池组的电流超出预设阈值或蓄电池周围的温度超出预设阈值时,所述报警模块发出报警信号。所述报警信号可以为闪烁的红灯或是蜂鸣器报警,以提醒工作人员及时查看监控。
如图1、图3-5所示,本发明还包括一第一双向开关11,包括一第一开关不动端111,连接至第一直流电流表2;及一第一开关动端112,通过触点a连接至并网逆变器9或通过触点b连接至第一光伏控制器6;一第二双向开关12,包括一第二开关不动端121,连接至第二直流电流表4;及一第二开关动端122,通过触点c连接至并网逆变器9或通过触点d连接至连接至第二光伏控制器7;一第三双向开关13,包括一第三开关不动端131,连接至一负载14;及一第三开关动端132,通过触点e连接至所述配电网母线或通过触点f连接至所述离网逆变器。第一双向开关11、第二双向开关12、第三双向开关13皆通过至少一导线连接至一自动控制系统。本发明有多种不同工作状态,皆由自动控制系统控制所述第一双向开关、所述第二双向开关、所述第三双向开关来实现工作状态切换,下文中会对其进行详细说明。
本实施例可以作为一种为电动汽车充电的太阳能充电设备,所述负载可以为充电桩,为电动汽车车载充电器提供交流电源的供电装置。本实施例利用专用充电接口,采用传导方式,为具有车载充电机的电动汽车提供交流电能,并具有相应的通讯、计费和安全防护功能。用户可以通过投币或购买专用的IC卡,为电动汽车充电。
本实施例在应用中,首先将本实施例安置于一个选定的场地(预设立太阳能电站的场地),然后启动运行。在运行中,自动控制系统中的电池管理系统(BMS)实时检测蓄电池组的剩余容量(SOC值),并送出控制信号给所述第一双向开关、所述第二双向开关、所述第三双向开关,用以实现系统的离并网状态的切换。
当SOC值为设计最大值状态时,即电池满充状态,自动控制系统控制第一双向开关11的第一开关动端112闭合于a触点,控制第二双向开关12的第二开关动端122闭合于c触点,控制第三双向开关13的第三开关动端132闭合于f触点,本实施例的光伏系统切换至并网状态,光伏电能将向配电网馈送,并获取电价收益,此时负载由蓄电池组供电。
当SOC值为设计最大值和最小值之间时,即电池充电状态,自动控制系统控制第一双向开关11的第一开关动端112闭合于b触点,控制第二双向开关12的第二开关动端122闭合于d触点,控制第三双向开关13的第三开关动端132闭合于f触点,光伏系统切换至离网状态,本实施例的光伏阵列向蓄电池组充电,此时负载由蓄电池组供电。
当SOC值为设计最小值状态时,及电池过放状态,自动控制系统控制第一双向开关11的第一开关动端112闭合于b触点,控制第二双向开关12的第二开关动端122闭合于d触点,控制第三双向开关13的第三开关动端132闭合于e触点,光伏系统离网运行,光伏阵列向蓄电池组充电,此时负载由电网供电。当发电量极小的情况下(如夜间),由市电配电网直接为负载供电。
在不同的工作模式下,用户可以通过第一直流电流表、第二直流电流表实时记录电流数据,并据此得到实时发电功率、平均发电功率及日发电量等数据。通过两种不同支架方案的对比研究,用户很容易得到两种不同方案下发电效率的比值,一般来说,跟踪式光伏阵列相对于固定式光伏阵列,其日发电量可以提高30%-50%。另外,用户可以很容易计算出两种方案下的硬件设备成本和维护成本,一般来说,跟踪式支架相对于固定式支架,其建设成本可能提高15-40%。将两种数据对比后,用户很容易就可以判断出使用哪种方案的资本利用率更高,然后可以在该预设场地大量安装固定式太阳能光伏阵列,或跟踪式太阳能光伏阵列。例如:若利用本发明的技术方案获取的有效数据表明,跟踪式光伏阵列相对于固定式光伏阵列,其硬件成本及维护成本提高15%,而发电量提高30%,用户就可以选择使用跟踪式光伏阵列的方案;若数据表明,跟踪式光伏阵列相对于固定式光伏阵列,其硬件成本及维护成本提高30%,而发电量提高20%,用户就可以选择使用跟踪式光伏阵列的方案,以有效利用资金,获得更优的回报。
在所有太阳能电板顺利安装完成后,本实施例也可以与其他太阳能发电设备一起连入电网,作为整个发电站的一部分,长期工作使用。因此,可以说,本发明是一种实验性设备,但同时也是一种实用设备,可以与公用供电系统长期配合使用,而不是像普通的实验性设备一样,用过即销毁,因此本实施例实验成本较低,便于大规模推广应用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种对比式太阳能供电设备,其特征在于,包括:
一固定式光伏阵列,用以将太阳能转化为电能;
一跟踪式光伏阵列,跟踪阳光入射角旋转,用以将太阳能转化为电能;
一第一直流电流表,连接至所述固定式光伏阵列,用以实时监测所述固定式光伏阵列产生的电流;
一第二直流电流表,连接至所述跟踪式光伏阵列,用以实时监测所述跟踪式光伏阵列产生的电流;
一蓄电池组,用以存储及释放电能;
一第一光伏控制器,连接至所述蓄电池组,用以控制所述固定式光伏阵列对所述蓄电池组充电;
一第二光伏控制器,连接至所述蓄电池组,用以控制所述跟踪式光伏阵列对所述蓄电池组充电;
一离网逆变器,连接至所述蓄电池组,用以在离网环境下将所述蓄电池组释放的直流电转变成交流电;
一并网逆变器,连接至一配电网母线,用以在并网环境下将所述蓄电池组释放的直流电转变成交流电;
一第一双向开关,包括
一第一开关不动端,连接至所述第一直流电流表;及
一第一开关动端,连接至所述第一光伏控制器或所述并网逆变器;
一第二双向开关,包括
一第二开关不动端,连接至所述第二直流电流表;及
一第二开关动端,连接至所述第二光伏控制器或所述并网逆变器;
一第三双向开关,包括
一第三开关不动端,连接至一负载;及
一第三开关动端,连接至所述离网逆变器或所述配电网母线;
其中,所述第一光伏控制器、所述第二光伏控制器控制所述蓄电池对所述负载供电。
2.如权利要求1所述的对比式太阳能供电设备,其特征在于,所述固定式光伏阵列的装机容量与所述跟踪式光伏阵列的装机容量相同。
3.如权利要求1所述的对比式太阳能供电设备,其特征在于,所述固定式光伏阵列上光伏太阳能电池板的排列方式与所述跟踪式光伏阵列上光伏太阳能电池板的排列方式相同。
4.如权利要求1所述的对比式太阳能供电设备,其特征在于,所述第一光伏控制器、所述第二光伏控制器皆为DC/DC光伏控制器,具备MPPT最大功率追踪功能,以保证光伏阵列的最优化输出。
5.如权利要求1所述的对比式太阳能供电设备,其特征在于,所述负载为充电桩,用以为至少一电动汽车充电。
6.如权利要求1所述的对比式太阳能供电设备,其特征在于,所述第一双向开关、所述第二双向开关、所述第三双向开关皆通过至少一导线连接至一自动控制系统。
7.如权利要求1所述的对比式太阳能供电设备,其特征在于,还包括一电池管理系统,所述电池管理系统包括:
一数据采集模块,连接至所述蓄电池组,用以采集所述蓄电池组的运行参数,并将所述运行参数上传至控制模块;所述运行参数包括通过所述蓄电池组的电流值、所述蓄电池组中每一电池两端的电压值及所述蓄电池组中每一电池周围的温度值;
一单体电池均衡管理模块,分别连接至所述蓄电池组中的每一电池,用以管理每一单体电池的能量,使各单体电池能量均衡;
一电池降温模块,设置于所述蓄电池组周围,用以降低至少一蓄电池的温度;
一温度管理模块,连接至所述单体电池降温模块;用以控制所述电池降温模块,以降低至少一蓄电池的温度;以及
一控制模块,连接至所述数据采集模块、所述单体电池均衡管理模块、所述温度管理模块,用以对所述运行参数进行分析处理,经计算获取每一电池的实时剩余能量值,向所述单体电池均衡管理模块及所述温度均衡管理模块发送控制指令。
8.如权利要求7所述的对比式太阳能供电设备,其特征在于,所述数据采集模块包括:
一电流检测单元,连接至所述控制模块,用以检测通过所述蓄电池组的电流值;
至少一电压检测单元,连接至所述控制模块,用以检测通过所述蓄电池组中每一电池两端的电压值;以及
至少一温度检测单元,连接至所述控制模块,用以检测所述蓄电池组中每一电池周围的温度值。
9.如权利要求7所述的对比式太阳能供电设备,其特征在于,所述电池管理系统还包括一显示模块,连接至控制模块,用以实时显示所述蓄电池组的运行参数。
10.如权利要求7所述的对比式太阳能供电设备,其特征在于,所述电池管理系统还包括一报警模块,当通过所述蓄电池组的电流超出预设阈值或蓄电池周围的温度超出预设阈值时,所述报警模块发出报警信号。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107154657A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-09-12 | 江苏理工学院 | 一种最佳工况型燃料电池充电站 |
CN108039732A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-15 | 南京熊猫电子股份有限公司 | 一种并离网一体型光伏储能系统电源及其控制方法 |
CN109449977A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-08 | 中国电建集团江西省电力建设有限公司 | 并离网切换装置 |
CN109449976A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-08 | 中国电建集团江西省电力建设有限公司 | 基于自适应技术的智能微电网并离网切换系统 |
CN109802453A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-05-24 | 韶关市欧姆机电设备有限公司 | 一种光伏电源的智能充电管理模块及管理方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012124130A1 (ja) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | オムロン株式会社 | 電力制御装置および電力制御方法 |
CN202939246U (zh) * | 2012-12-03 | 2013-05-15 | 昆明绿电科技有限公司 | 斜单轴跟踪支架与固定支架发电效率对比测试装置 |
CN203574397U (zh) * | 2013-09-13 | 2014-04-30 | 嘉兴凯希电子有限公司 | 多功能可再生能源供电系统 |
CN204271704U (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-15 | 陕西赛雷博瑞新能源科技有限公司 | 基于can总线的电池组管理系统 |
-
2016
- 2016-01-11 CN CN201610012232.8A patent/CN105449717A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012124130A1 (ja) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | オムロン株式会社 | 電力制御装置および電力制御方法 |
CN202939246U (zh) * | 2012-12-03 | 2013-05-15 | 昆明绿电科技有限公司 | 斜单轴跟踪支架与固定支架发电效率对比测试装置 |
CN203574397U (zh) * | 2013-09-13 | 2014-04-30 | 嘉兴凯希电子有限公司 | 多功能可再生能源供电系统 |
CN204271704U (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-15 | 陕西赛雷博瑞新能源科技有限公司 | 基于can总线的电池组管理系统 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107154657A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-09-12 | 江苏理工学院 | 一种最佳工况型燃料电池充电站 |
CN108039732A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-15 | 南京熊猫电子股份有限公司 | 一种并离网一体型光伏储能系统电源及其控制方法 |
CN109449977A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-08 | 中国电建集团江西省电力建设有限公司 | 并离网切换装置 |
CN109449976A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-08 | 中国电建集团江西省电力建设有限公司 | 基于自适应技术的智能微电网并离网切换系统 |
CN109802453A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-05-24 | 韶关市欧姆机电设备有限公司 | 一种光伏电源的智能充电管理模块及管理方法 |
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