CN117148204A - 一种大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法，涉及能源利用技术领域。该大型储能系统电池的电压校准系统，包括外显示机构、主电池、控制终端，所述外显示机构上设置有多个电致变色材料，其具体结构如下：所述主电池电性连接有充电端和放电端，所述充电端与主电池之间设置有检测电压表，所述检测电压表与控制终端电性连接。该大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法，可以实现单个大型主电池的安全监控，其相应增加的结构为校准单元，可以根据对精度的要求选择使用的数量，因此具有较广的适用范围，且校准单元本身的占地面积较小，减少成本支出的同时有利于大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及能源利用技术领域，具体为一种大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法。
背景技术
电池储能系统是一种由蓄电池和并联电压型变流器构成的能量存储系统，具备快速调节与交流系统间交换(输出或吸收)功率(有功或无功)的能力，大型的电池储能系统在使用过程中，由于安全需要会产生相对复杂的线路，因此需要使用校准系统对其电路安全进行实时监控；
电致变色是材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。如三氧化钨应用于电致变色时，在光电压刺激下，其电子发生转移而造成W原子价态在W6+离子与W5+离子之间相互转换，宏观表现为三氧化钨的颜色由淡黄变为深蓝；
在现有技术中，仅采用简单的多次检测，或使用多个电源和配套的检测设备进行检测，增加占地面积的同时容易出现由于局部线路出现故障而导致的系统问题，同时也增加了成本的支出，不利于大规模生产。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法，解决了在现有技术中，仅采用简单的多次检测，或使用多个电源和配套的检测设备进行检测，增加占地面积的同时容易出现由于局部线路出现故障而导致的系统问题，同时也增加了成本的支出，不利于大规模生产的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种大型储能系统电池的电压校准系统，包括外显示机构、主电池、控制终端，所述外显示机构上设置有多个电致变色材料，其具体结构如下：
所述主电池电性连接有充电端和放电端，所述充电端与主电池之间设置有检测电压表，所述检测电压表与控制终端电性连接；
所述主电池与检测电压表之间电性连接有多个校准单元；
所述校准单元包括校准电池，所述校准电池的输入端与主电池电性连接，所述校准电池的输出端与电压比较器的”+”输入端电性连接，所述主电池通过安全电阻与电压比较器的”-”输入端电性连接，所述电压比较器的输出端设置有单向二极管，所述单向二极管的N端与电压比较器的输出端电性连接，所述单向二极管的P端与电致变色材料的输入端线路电性连接，所述电致变色材料的输出端线路连接有信号收发器，所述信号收发器与控制终端电性连接；
需要说明的是：
其一、每个校准单元都有一个校准电池、一个安全电阻、一个电压比较器、一个单向二极管、一个对应的电致变色材料和一个信号收发器，不同的校准单元中，安全电阻和校准电池的规格至少有一个不同；
其二、在上述描述中，为了方便说明结构，某些部件会根据实际情况选择是否需要，其本身为常规结构，并不属于本专利保护范围，其为通常电路所必须的结构，如：变压器、交/直流转换器等部件，因此并未说明，但并不代表在实际电路搭设时没有此类部件，以上所描述的仅是本发明所要保护的必要结构。
优选的，所述外显示机构，包括安装板，所述安装板上设置有安装孔，所述安装板上设置有多个电致变色材料，所述电致变色材料上设置有输入端线路和输出端线路，当电流输入输入端线路后，电流会通过电致变色材料本体后经过输出端线路流出。
优选的，所述电致变色材料为三氧化钨板，其不通电情况下为淡黄色，通电后会变为深蓝色。
优选的，所述电致变色材料使用时，通过在材料基础上增设其他材料从而对不同状态下所显示的颜色进行改变。
优选的，所述信号收发器的功能为判断是否存在电流通过，同时将判断结果通过无线信号或有线信号形式发送给控制终端。
一种大型储能系统电池的电压校准系统的使用方法，包括上述所述的一种大型储能系统电池的电压校准系统，具体操作如下：
在系统搭设时，将不同的校准单元配制上不同规格的安全电阻和校准电池，同时将其对应的电致变色材料设置于安装板上；
使用时，充电端给主电池功能，主电池通过放电端放电，同时检测电压表检测放电端电压并传输至控制终端；
主电池给校准电池供电，校准电池将其本身的电压传输至电压比较器的”+”输入端中，主电池的电流通过安全电阻后输入至电压比较器的”-”输入端中，电压比较器对两个电压进行比较，并将结果以电流形式输出至单向二极管，其中具体情况如下：
当”+”输入端电压高于”-”输入端时，电压比较器输出为高电平，当”+”输入端电压低于”-”输入端时，电压比较器输出为低电平；
当电压比较器输出为高电平时，电流通过单向二极管、对应的电致变色材料和信号收发器，对应的电致变色材料由于通入电流，出现变色，信号收发器通电后将信号发送至控制终端，以此进行信号的传输；
控制终端将检测电压表获得的参数和信号收发器的信号进行对比，从而判断当前电路是否存在问题，具体的判断标准如下：
检测电压表检测值为V1，在校准单元m中，校准电池的电压为V2，V1经过对应的安全电阻后的电压应当为V3，且V3大于V2，那么电压比较器输出应当为高电平，此时电致变色材料应当亮起且信号收发器的电路应当接通，若此时发现信号收发器的电路未接通，则判断为电路存在问题，控制终端控制系统进行对应的电路检查和安全操作，并对使用者进行相应的提示。
优选的，所述控制终端为可处理并接收信号收发器和检测电压表信号的电脑端。
优选的，所述信号收发器的型号为2.4G DMX512无线收发器BC-870。
有益效果
本发明提供了一种大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法。具备以下有益效果：
(1)、该大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法，可以实现单个大型主电池的安全监控，其相应增加的结构为校准单元，可以根据对精度的要求选择使用的数量(校准单元的数量越多，相对的系统的监控精准度越大)，因此具有较广的适用范围，且校准单元本身的占地面积较小，减少成本支出的同时有利于大规模生产(需要额外说明的是，在实际使用中，容量大的储能单元相对于容量小的储能单元更容易出现能量实际值和理论值相差较大的情况，因此在使用时，校准电池本身的误差相对于主电池的误差而言是可以忽略不记的)。
(2)、该大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法，在每个校准单元使用时，可以通过替换不同规格的校准电池和安全电阻，从而根据实际需求使用到不同的系统内，当需要增加精度时，增加相应的校准单元即可，主电池替换时，仅需要将放电端线路重连即可，并不需要对固有线路的大量更变，极大程度上减少了维护的成本和效率。
(3)、该大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法，每个校准单元线路独立，方便校准单元的增设和部件的替换，相对不容易出现由于局部线路出现故障而导致的系统问题，若某个部件出现断路，并不会导致整个系统无法使用，且控制终端还可以在使用中发现对应断路的大致位置，大大提高了检修效率。
(4)、该大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法，采用了电致变色材料，可以直观的判断当前的电压情况，从而给一些光学检测提供途径，方便系统后续的优化升级，整个系统尽可能少的使用模拟信号，进一步降低了检修难度以及制造成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明校准单元的结构示意图；
图3为本发明电致变色材料的安装位置示意图。
需要说明的是，图1图2为电路的大体连接方向示意图，并非完整的电路图，在实际应用中，电路中除了图中结构还存在一系列必要部件以保证电路可正常运行，但由这些必要部件均属于现有技术，同时出于附图的复杂程度考虑，因此未加说明，在实际应用中，也会根据需要在电路中增加一些功能部件，因此图1图2仅为本专利所涉及部件的最简电路连接图，并不意味着实际应用中不存在其他部件。
图中：1、电致变色材料；2、安装板；3、安装孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种大型储能系统电池的电压校准系统，包括外显示机构、主电池、控制终端，外显示机构上设置有多个电致变色材料1，电致变色材料1为三氧化钨板，其不通电情况下为淡黄色，通电后会变为深蓝色，电致变色材料1使用时，通过在材料基础上增设其他材料从而对不同状态下所显示的颜色进行改变，其具体结构如下：
外显示机构，包括安装板2，安装板2上设置有安装孔3，安装板2上设置有多个电致变色材料1，电致变色材料1上设置有输入端线路和输出端线路，当电流输入输入端线路后，电流会通过电致变色材料1本体后经过输出端线路流出；
主电池电性连接有充电端和放电端，充电端与主电池之间设置有检测电压表，检测电压表与控制终端电性连接；
主电池与检测电压表之间电性连接有多个校准单元；
校准单元包括校准电池，校准电池的输入端与主电池电性连接，校准电池的输出端与电压比较器的”+”输入端电性连接，主电池通过安全电阻与电压比较器的”-”输入端电性连接，电压比较器的输出端设置有单向二极管，单向二极管的N端与电压比较器的输出端电性连接，单向二极管的P端与电致变色材料1的输入端线路电性连接，电致变色材料1的输出端线路连接有信号收发器，信号收发器与控制终端电性连接，信号收发器的功能为判断是否存在电流通过，同时将判断结果通过无线信号或有线信号形式发送给控制终端；
需要说明的是：
其一、每个校准单元都有一个校准电池、一个安全电阻、一个电压比较器、一个单向二极管、一个对应的电致变色材料和一个信号收发器，不同的校准单元中，安全电阻和校准电池的规格至少有一个不同；
其二、在上述描述中，为了方便说明结构，某些部件会根据实际情况选择是否需要，其本身为常规结构，并不属于本专利保护范围，其为通常电路所必须的结构，如：变压器、交/直流转换器等部件，因此并未说明，但并不代表在实际电路搭设时没有此类部件，以上所描述的仅是本发明所要保护的必要结构。
一种大型储能系统电池的电压校准系统的使用方法，包括上述的一种大型储能系统电池的电压校准系统，具体操作如下：
在系统搭设时，将不同的校准单元配制上不同规格的安全电阻和校准电池，同时将其对应的电致变色材料1设置于安装板2上；
使用时，充电端给主电池功能，主电池通过放电端放电，同时检测电压表检测放电端电压并传输至控制终端，控制终端为可处理并接收信号收发器和检测电压表信号的电脑端；
主电池给校准电池供电，校准电池将其本身的电压传输至电压比较器的”+”输入端中，主电池的电流通过安全电阻后输入至电压比较器的”-”输入端中，电压比较器对两个电压进行比较，并将结果以电流形式输出至单向二极管，其中具体情况如下：
当”+”输入端电压高于”-”输入端时，电压比较器输出为高电平，当”+”输入端电压低于”-”输入端时，电压比较器输出为低电平；
当电压比较器输出为高电平时，电流通过单向二极管、对应的电致变色材料1和信号收发器，对应的电致变色材料1由于通入电流，出现变色，信号收发器通电后将信号发送至控制终端，以此进行信号的传输，其中信号收发器的型号为2.4G DMX512无线收发器BC-870；
控制终端将检测电压表获得的参数和信号收发器的信号进行对比，从而判断当前电路是否存在问题，具体的判断标准如下：
检测电压表检测值为V1，在校准单元m中，校准电池的电压为V2，V1经过对应的安全电阻后的电压应当为V3，且V3大于V2，那么电压比较器输出应当为高电平，此时电致变色材料1应当亮起且信号收发器的电路应当接通，若此时发现信号收发器的电路未接通，则判断为电路存在问题，控制终端控制系统进行对应的电路检查和安全操作，并对使用者进行相应的提示。
综上所述，该大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法，可以实现单个大型主电池的安全监控，其相应增加的结构为校准单元，可以根据对精度的要求选择使用的数量(校准单元的数量越多，相对的系统的监控精准度越大)，因此具有较广的适用范围，且校准单元本身的占地面积较小，减少成本支出的同时有利于大规模生产(需要额外说明的是，在实际使用中，容量大的储能单元相对于容量小的储能单元更容易出现能量实际值和理论值相差较大的情况，因此在使用时，校准电池本身的误差相对于主电池的误差而言是可以忽略不记的)。
该大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法，在每个校准单元使用时，可以通过替换不同规格的校准电池和安全电阻，从而根据实际需求使用到不同的系统内，当需要增加精度时，增加相应的校准单元即可，主电池替换时，仅需要将放电端线路重连即可，并不需要对固有线路的大量更变，极大程度上减少了维护的成本和效率。
该大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法，每个校准单元线路独立，方便校准单元的增设和部件的替换，相对不容易出现由于局部线路出现故障而导致的系统问题，若某个部件出现断路，并不会导致整个系统无法使用，且控制终端还可以在使用中发现对应断路的大致位置，大大提高了检修效率。
该大型储能系统电池的电压校准系统及其使用方法，采用了电致变色材料，可以直观的判断当前的电压情况，从而给一些光学检测提供途径，方便系统后续的优化升级，整个系统尽可能少的使用模拟信号，进一步降低了检修难度以及制造成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种大型储能系统电池的电压校准系统，其特征在于：包括外显示机构、主电池和控制终端，所述外显示机构上设置有多个电致变色材料(1)，其具体结构如下：
所述主电池电性连接有充电端和放电端，所述充电端与主电池之间设置有检测电压表，所述检测电压表与控制终端电性连接；
所述主电池与检测电压表之间电性连接有多个校准单元；
所述校准单元包括校准电池，所述校准电池的输入端与主电池电性连接，所述校准电池的输出端与电压比较器的”+”输入端电性连接，所述主电池通过安全电阻与电压比较器的”-”输入端电性连接，所述电压比较器的输出端设置有单向二极管，所述单向二极管的N端与电压比较器的输出端电性连接，所述单向二极管的P端与电致变色材料(1)的输入端线路电性连接，所述电致变色材料(1)的输出端线路连接有信号收发器，所述信号收发器与控制终端电性连接；
需要说明的是：
其一、每个校准单元都有一个校准电池、一个安全电阻、一个电压比较器、一个单向二极管、一个对应的电致变色材料和一个信号收发器，不同的校准单元中，安全电阻和校准电池的规格至少有一个不同；
其二、在上述描述中，为了方便说明结构，某些部件会根据实际情况选择是否需要，其本身为常规结构，并不属于本专利保护范围，其为通常电路所必须的结构，因此并未说明，但并不代表在实际电路搭设时没有此类部件，以上所描述的仅是本发明所要保护的必要结构。
2.根据权利要求1所述的一种大型储能系统电池的电压校准系统，其特征在于：所述外显示机构，包括安装板(2)，所述安装板(2)上设置有安装孔(3)，所述电致变色材料(1)设置于安装板(2)上，所述电致变色材料(1)上设置有输入端线路和输出端线路，当电流输入输入端线路后，电流会通过电致变色材料(1)本体后经过输出端线路流出。
3.根据权利要求2所述的一种大型储能系统电池的电压校准系统，其特征在于：所述电致变色材料(1)为三氧化钨板，其不通电情况下为淡黄色，通电后会变为深蓝色。
4.根据权利要求3所述的一种大型储能系统电池的电压校准系统，其特征在于：所述电致变色材料(1)使用时，通过在材料基础上增设其他材料从而对不同状态下所显示的颜色进行改变。
5.根据权利要求1所述的一种大型储能系统电池的电压校准系统，其特征在于：所述信号收发器的功能为判断是否存在电流通过，同时将判断结果通过无线信号或有线信号形式发送给控制终端。
6.一种大型储能系统电池的电压校准系统的使用方法，其特征在于：包括权利要求1所述的一种大型储能系统电池的电压校准系统，具体操作如下：
在系统搭设时，将不同的校准单元配制上不同规格的安全电阻和校准电池，同时将其对应的电致变色材料(1)设置于安装板(2)上；
使用时，充电端给主电池功能，主电池通过放电端放电，同时检测电压表检测放电端电压并传输至控制终端；
主电池给校准电池供电，校准电池将其本身的电压传输至电压比较器的”+”输入端中，主电池的电流通过安全电阻后输入至电压比较器的”-”输入端中，电压比较器对两个电压进行比较，并将结果以电流形式输出至单向二极管，其中具体情况如下：
当”+”输入端电压高于”-”输入端时，电压比较器输出为高电平，当”+”输入端电压低于”-”输入端时，电压比较器输出为低电平；
当电压比较器输出为高电平时，电流通过单向二极管、对应的电致变色材料(1)和信号收发器，对应的电致变色材料(1)由于通入电流，出现变色，信号收发器通电后将信号发送至控制终端，以此进行信号的传输；
控制终端将检测电压表获得的参数和信号收发器的信号进行对比，从而判断当前电路是否存在问题，具体的判断标准如下：
检测电压表检测值为V1，在单个校准单元m中，校准电池的电压为V2，V1经过对应的安全电阻后的电压应当为V3，且V3大于V2，那么电压比较器输出应当为高电平，此时电致变色材料(1)应当亮起且信号收发器的电路应当接通，若此时发现信号收发器的电路未接通，则判断为电路存在问题，控制终端控制系统进行对应的电路检查和安全操作，并对使用者进行相应的提示。
7.根据权利要求6所述的一种大型储能系统电池的电压校准系统的使用方法，其特征在于：所述控制终端为可处理并接收信号收发器和检测电压表信号的电脑端。
8.根据权利要求6所述的一种大型储能系统电池的电压校准系统的使用方法，其特征在于：所述信号收发器的型号为2.4G DMX512无线收发器BC-870。
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