CN219960200U - 宽温超低温光储一体供电监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种宽温超低温光储一体供电监控系统，包括光伏板和电池组，电池组包括带有BMS的主电池和数个子电池，主电池与子电池为并联设置，主电池与子电池的BMS上集成有光伏控制器，光伏控制器与光伏板连接，光伏板连接主电池和从电池，主电池上连通有监控摄像头，监控摄像头上设置有通信模块，监控数据通过通信模块无线连接后端控制平台。可以利用光能进行充电，充放电控制更加智能，有效地解决了传统监控设备运行不稳定和能耗较大等问题。采用光伏板和电池组相结合，不仅可以实现无需外接电源供电，还可以实现数据的无线传输，减少信息传输成本，更大程度地提高监控系统的工作效率，具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能供电管理技术领域，涉及一种宽温超低温光储一体供电监控系统。
背景技术
随着现代生活和经济的快速发展，人们对监控系统的需求越来越高，如公共区域监控、建筑物安保、交通管理等。传统的监控系统大多使用市电等外部供电，稳定性较差，特别是用于道路、边防巡检的监控系统，由于设施点多面广，外部自然、地理环境复杂多变，对于供电的要求自然较为苛刻。同时，监控设备运行时的功耗较大，使得设备运行时间有限，无法满足长时间监控的需求。稳定性和可靠性都存在极大的不确定性，特别是在网络联通性不足或电流不稳定的情况下会严重影响监控系统的正常工作能力。因此，基于可再生能源供电的监控系统成为了研究的热点。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种宽温超低温光储一体供电监控系统，通过将光伏发电和储能技术相结合，在监控系统上实现“光储一体”解决方案，实现基于太阳能的可再生能源供电，使监控系统获得更好的动态响应和工作稳定性。
本实用新型所采用的技术方案是宽温超低温光储一体供电监控系统，包括光伏板和电池组，电池组包括带有BMS的主电池和数个子电池，主电池与子电池为并联设置，主电池与子电池的BMS上集成有光伏控制器，光伏控制器与光伏板连接，光伏板连接主电池和从电池，主电池上连通有监控摄像头，监控摄像头上设置有通信模块，监控数据通过通信模块无线连接后端控制平台。
本实用新型的特点还在于：
主电池通过其上的RS485接口获取并机子电池信息。
电池组上设置有控制模块，控制模块用于对电池组进行充放电控制。
电池组固定于箱体内，箱体采用铝制而成。
主电池和子电池为锂离子电池。保证系统在超低温环境下可以正常工作，解决目前市面上低温环境下不能充电以及放不出电的问题。
箱体内设置有加热模块，加热模块集成于电池组。加热模块由加热膜成S型缠绕到电芯中间，通过BMS进行策略控制。加热是在低温环境下，如-40℃时，保障电池组在超低温环境下能够正常充电。
光伏板采用100W功率单晶光伏板。
监控摄像头采用360度无死角监控。
本实用新型的监控系统，利用光能进行充电，充放电控制更加智能，有效地解决了传统监控设备运行不稳定和能耗较大等问题。采用光伏板和电池组相结合，不仅可以实现无需外接电源供电，还可以实现数据的无线传输，减少信息传输成本，更大程度地提高监控系统的工作效率。此外，该系统还可以自动化控制，根据环境条件进行监控并自动关闭以节约能源，具有重要的应用价值。该监控系统配合智慧分析平台，可以实现全方位信息化、巡视无人化、检测智能化、作业风险可视化、指挥平台化，有效提高监控实时性，降低人工巡检、监控工作量，减少安全隐患，满足日益精细化的业务管理要求。
附图说明
图1是本实用新型的宽温超低温光储一体供电监控系统的结构示意图；
图2是本实用新型的宽温超低温光储一体供电监控系统的电池的结构示意图。
图中，1、光伏板；2、电池组；3、监控摄像头；4、加热模块；5、后端控制平台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型的一种宽温超低温光储一体供电监控系统，包括太阳能板、电池组2、监控摄像头3、光伏板1等组件。其中，包括光伏板1，监控摄像头3和电池组2；其中电池组2采用四组电池，包括3个子电池和1个主电池。电池组2固定于箱体内，箱体的外壳由铝制壳体制成，主电池通过BMSRS485接口获取并机内所有其他从电池及光伏板1的状态，如光伏充电电压/电流及电芯的电压、电流、电量等；主电池和子电池的BMS采用4串485通讯。光伏控制器集成在BMS上面，BMS采集光伏数据后作为BMS数据的一部分，子电池不需要DC输出，最后并列到主电池中，统一采用DC输出。
电池充放电控制方案：电池组2上设置有控制模块，用于对电池组2进行充放电控制，保证系统稳定运行。
固定方式：电池组2固定于箱体内，箱体采用铝制而成，有利于运输和安装。
电池类型：电池为低温电池组2，如图2所示，主电池和子电池为锂离子电池，充电温度：-20℃～55℃，放电温度：-40℃～55℃，高温保护温度可设置到65℃～70℃，超低温环境正常工作，解决目前市面上低温环境下不能充电以及放不出电的痛点。同时，可适应较多的严苛环境，具有较长的使用寿命和充电效率高的优点。
加热模块4：箱体内设置有加热模块4，加热模块4集成于电池组2，加热模块由加热膜成S型缠绕到电芯中间，通过BMS进行策略控制。通过加热模块4可以保证系统在严寒的环境下正常运行，用来保障电池在超低温环境下能够正常充电。
光伏板1：采用100W功率单晶光伏板1，耐高温耐低温，高效率达22％左右，带MPPT控制盒，具有较高的光电转换效率和较低的光学损失。
监控摄像头3：采用360度无死角监控，可以全方位监控目标区域，实时反馈监控信息。
工作原理是光伏板1将太阳的光能转化为电能，太阳能充放电控制作为中心控制设备，一方面将太阳电池组2件转化的电能存储在锂离子电池里，一方面控制锂离子电池对监控摄像头3供电。光伏控制器的主要作用是对锂离子电池进行充放电管理，当在工作时间内锂离子电池供电不足时，控制模块自动切断负载供电，对锂离子电池进行过放保护，当锂离子电池持续充电时，控制器对锂离子电池进行过充保护。锂离子电池是在没有日照情况下维持系统工作所需的电量来源，当发生连续阴雨天的情况时就需要锂离子电池有足够的电量维持整个系统的连续工作，锂离子电池独立供电时间一般4至10天。
同时，控制模块还可以对电能情况进行实时监控，调整供电电压、电流，从而实现对整个系统的优化控制。为了保证能源的有效利用，配电逻辑电路会自动控制供电工作，当监控系统处于正常工作状态时供电，当系统处于关闭状态时断电以节能。
监控系数的数据传输方式包括两种，一是基于无线网桥的微波网络，二是基于运营商网络，可以根据实际情况需要来选择。如果监控点离监控中心之间的距离为5公里以内，而且中间没有遮挡，可以用一对网桥进行传输，若中间遮挡物较少，可以通过增加一对网桥进行中继来连接到监控中心。采用数字网桥传输可以获得较高的有效带宽，保证图片或视频传输的清晰度和流畅性，根据现场情况可选择一对一或者一对多进行无线传输。数据可通过通信模块进行无线传输到后端控制平台5，用户可通过手机或电脑查看实时视频、统计信息等，以快速获取所需数据，支持及时响应和管理，以帮助监控系统的操作、维修、优化等维度自动化。
本实用新型的监控系统，在结构方案、电池充放电控制方案、固定方式、电池类型、加热模块4、光伏板1和监控摄像头3等方面进行了优化和升级，具有以下优点：
1、监控效果好：采用360度无死角监控能力，完全覆盖安装区域，可实时捕捉异常情况，实现了实时的反馈监控信息。
2、能耗低：使用太阳能独立供电，不需要额外电能支持，采用4G无线传输和微波传输技术，完全实现了无线监控，无需布线。
3、远程操控：通过云服务器架构，可实现远程监控，用户可以随时随地查看监控画面和录像，方便高效。
4、稳定性高：太阳能发电系统可以在连续阴雨天工作4至7天，能够保证91％-100％的电能自给自足。
5、安全性高：使用前端存储和后端存储相结合的存储方式，确保录像存储安全可靠，防止数据丢失和被篡改。
6、安装简便：组件灵活、小巧，并且安装方便，可随时容易拆卸搭建，节约时间成本。
7、经济性好：拥有安全性自动识别报警机制，能够实时识别并报警非正常行为，维护费用低，造价低，非常经济。
在具体实施时，光伏板1的功率和规格可以根据具体需要而不改变结构和操作原理的情况下进行变化。电池组2的数量和种类可以根据具体需要而变化。箱体的材料和结构可以根据具体需要而变化。加热模块4的类型和设计可以根据实际使用需求进行调整，并不一定需要底座和加热丝。监控摄像头3的类型可以根据实际需要进行选择，并可以安装多个摄像头以便更好地监控目标区域。通信模块可以使用不同种类的无线连接技术，如WiFi、蓝牙、红外等。RS485接口可以使用其他类型的接口进行替代。
上述的变形和修改均不影响实用新型专利的核心概念和技术方案的实现原理，因此他们都应该被包括在该实用新型专利的保护范围内。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.宽温超低温光储一体供电监控系统，其特征在于，包括光伏板(1)和电池组(2)，所述电池组(2)包括带有BMS的主电池和数个子电池，所述主电池与所述子电池为并联设置，所述主电池与所述子电池的BMS上集成有光伏控制器，所述光伏控制器与所述光伏板(1)连接，所述光伏板(1)连接所述主电池，所述主电池上连通有监控摄像头(3)，所述监控摄像头(3)上设置有通信模块，监控数据通过所述通信模块无线连接后端控制平台(5)。
2.根据权利要求1所述的一种宽温超低温光储一体供电监控系统，其特征在于，所述主电池通过其上的RS485接口获取并机子电池信息。
3.根据权利要求1所述的一种宽温超低温光储一体供电监控系统，其特征在于，所述电池组(2)上设置有控制模块，所述控制模块用于对所述电池组(2)进行充放电控制。
4.根据权利要求1所述的一种宽温超低温光储一体供电监控系统，其特征在于，所述电池组(2)固定于箱体内，所述箱体采用铝制而成。
5.根据权利要求4所述的一种宽温超低温光储一体供电监控系统，其特征在于，所述箱体内设置有加热模块(4)，所述加热模块(4)集成于所述电池组(2)的周围。
6.根据权利要求5所述的一种宽温超低温光储一体供电监控系统，其特征在于，所述加热模块(4)由加热膜成S型缠绕到电芯中间，通过BMS进行策略控制。
7.根据权利要求1所述的一种宽温超低温光储一体供电监控系统，其特征在于，所述主电池和所述子电池为锂离子电池。
8.根据权利要求1所述的一种宽温超低温光储一体供电监控系统，其特征在于，所述光伏板(1)采用100W功率单晶光伏板(1)。
9.根据权利要求1所述的一种宽温超低温光储一体供电监控系统，其特征在于，所述监控摄像头(3)采用360度无死角监控。
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