智能微网电容储能器制造技术

本实用新型专利技术公开了智能微网电容储能器，包括连入电网的储能设备，包括：装置柜、逆变器、超级电容模组、超级电容预充电充电器、PLC控制模块和人机界面控制屏，装置柜包括柜体、柜门和隔板，柜体与柜门铰接，柜体内设置有隔板，隔板上设置有逆变器，逆变器一侧设置有PLC控制模块，PLC控制模块底部设置有超级电容预充电充电器，超级电容预充电充电器一侧设置有超级电容模组，超级电容模组设置有多个，超级电容模组呈矩形阵列；其在集中的环境下尽可能的通过一台设备实现对电源的需求；通过对局部微电网的电压可控，实现高电源品质的电源输出；实现了微范围内的电网电压稳定，可控。

Intelligent micro grid capacitor energy storage device

【技术实现步骤摘要】
智能微网电容储能器
本技术属于微电网分布式储能领域，特别涉及智能微网电容储能器。
技术介绍
超级电容又名电化学电容器，双电层电容器是通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容可以广泛应用于辅助峰值功率、备用电源、存储再生能量、替代电源等不同的应用场景，在工业控制、风光发电、交通工具、智能三表、电动工具、军工等领域具有非常广阔的发展前景，特别是在部分应用领域具有非常大的性能优势。现有产品是大功率的交流稳压电源，其运行原理为：市电输入后通过稳压电源后的交流变直流，直流稳压后变交流输出给用电设备。由于目前的应用方式均为一台紧密设备配一台稳压电源的模式。从实际的应用角度带来了额外的使用成本，且后续的设备维护工作量也较大，需要针对每台设备做分别维护。因此本申请就以上问题，对储能器进行了创新和改进。现在的稳压设备，主要存在以下几个问题：1、现在的稳压设备大多需要多台设备支撑实现电网需求，架构成本高。2、现在的稳压设备大多对电网的控制能力差，在用电高峰容易出现电压不稳的现象，影响用电设施的工作。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服以上不足，本技术的目的是提供一种智能微网电容储能器，其在集中的环境下尽可能的通过一台设备实现对电源的需求；通过对局部微电网的电压可控，实现高电源品质的电源输出；实现了微范围内的电网电压稳定，可控。技术方案：为了实现上述目的，本技术提供了智能微网电容储能器，包括连入电网的储能设备，包括：装置柜、逆变器、超级电容模组、超级电容预充电充电器、PLC控制模块和人机界面控制屏，所述装置柜包括柜体、柜门和隔板，所述柜体与柜门铰接，所述柜体内设置有隔板，所述隔板设置有多个，所述隔板上设置有逆变器，所述逆变器一侧设置有PLC控制模块，所述PLC控制模块底部设置有超级电容预充电充电器，所述超级电容预充电充电器一侧设置有超级电容模组，所述超级电容模组设置有多个，所述超级电容模组设置于所述隔板上，所述超级电容模组呈矩形阵列。本技术中所述的超级电容模组采用Maxwell生产的超级电容2.7V3000F，单体18串联组成48V165F模组。本技术中所述的电容储能器，其在集中的环境下尽可能的通过一台设备实现对电源的需求；通过对局部微电网的电压可控，实现高电源品质的电源输出；实现了微范围内的电网电压稳定，可控。本技术中所述的逆变器与超级电容预充电充电器形成并联电路，所述并联电路一端连接所述电网，所述并联电路另一端连接有用电设备，所述超级电容预充电充电器一侧设置有超级电容模组，所述超级电容模组一侧设置有熔断器，所述熔断器与超级电容预充电充电器串联。本技术中所述的人机界面控制屏一侧连接有PLC控制模块，所述PLC控制模块远离人机界面控制屏的一侧连接有超级电容模组。本技术中所述的电网上连接有超级电容模组，所述超级电容模组远离所述电网的一端连接有超级电容预充电充电器，所述超级电容预充电充电器远离超级电容模组的一端连接于所述电网上。本技术中所述的装置柜包括支撑层、防撞层和静音层，所述支撑层外侧设置有防撞层，所述支撑层内侧设置有静音层。本技术中所述的防撞层中设置有六面体空腔，所述六面体空腔阵列设置有多个，所述六面体空腔中段设置有便于形变的压溃槽；所述防撞层采用铝合金材料。本技术中所述防撞层的设置，其利用压溃原理能够快速吸收冲击带来的能量，避免了外部冲击对储能器的损坏，提高了设备的安全性。本技术中所述的静音层包括水基阻尼、吸音棉和C型钢，所述水基阻尼设置于支撑层内表面上，所述水基阻尼远离支撑层的一侧设置有吸音棉，所述吸音棉内设置有C型钢，所述C型钢两端穿出吸音棉，所述C型钢设置有多根，所述C型钢呈单行阵列于吸音棉内，所述C型钢一端设置于水基阻尼上。本技术中所述静音层的设置，其通过水基阻尼本身隔热性能好的特性，提高了设备的耐热性能；通过吸音棉吸音的物理性质，降低设备的声音逸出，同时采用C型钢将吸音棉固定与壳体上，实现了对清洗机的隔音、隔热，同时将静音层固定在了壳体上，不易脱落，实用性强。本技术中所述的装置柜内设置有电压数据采集器，所述电压数据采集器用于采集电压数据，所述电压数据采集器设置于PLC控制模块内。本技术中所述的电压数据采集器采用REE_CJV10，输入信号采用0～5V、0～10V、0～800VDC可选；输出方式采用RS485，ModBusRTU通讯协议；输出精度为0.04%F.S.；通道数量采用1～4通道可选，通道间全隔离；安装方式采用导轨式安装。本技术中所述的装置柜内设置有温度数据采集器，所述温度数据采集器用于采集温度数据，所述温度数据采集器设置于PLC控制模块内。本技术中所述的温度数据采集器采用REE_CJV10，输入信号采用PT100、PT1000、0～20mV、0～100mV，0～5V、0～10V可选；输出方式采用RS485，ModBusRTU通讯协议；输出精度为±0.5%；通道数量采用1～16通道可选，通道间全隔离；安装方式采用导轨式安装。本技术中所述的逆变器为双向AC-DC转换逆变器，DC侧接入储能超级电容与超级电容的预充电充电器。DC侧的电压范围可以在一个范围较大的区域里实时的接受电网的输入，以及超级电容通过双向逆变器对外输出弥补电网电压的跌落。本技术中所述的超级电容模组间设置有CMS均压控制模块，可以有效的保障超级电容串联储能时每个模块之间的电压在设计控制的范围内，保障系统的安全可靠性。本技术中所述的CMS均压控制模块包括微控制器MCU、前端电容电压控制IC、带高速隔离采样的电压转换和高速隔离网络通信收发器。能够实现一个主控和多个从节点组成的基于CAN/RS485的实际监控管理系统，可实现监控管理高达1000V以上的高压，1000A以上的大电流的超容储能系统。本技术中所述的PLC控制模块能够实现实时的监控与远程管理，监控每个超级电容模组的电压值，温度值，输出电流等，并建立精确的时间体系与故障录播的实时记录功能。本技术中所述的超级电容模组为储能单元，可以从电网储存多余的能量，实现节能，也可以在适当的时候输出能量给电压。本技术中所述超级电容模组储能时，表明电网电压处于高位状态，需要吸收掉多处的电压，保持电网平稳；所述超级电容模组释放电能时，表明电网电压处于低位状态，电容释放电能，弥补电网电压损失的部分；通过超级电容的吸收和释放能量，实现3相交流电网的平稳。上述技术方案可以看出，本技术具有如下有益效果：1、智能微网电容储能器，能够在并网/孤岛状态下切换时提供短时功率、平滑联络线功率波动，改善电能质量，提供无功支撑。即当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.智能微网电容储能器，包括连入电网的储能设备，其特征在于：包括：装置柜（1）、逆变器（2）、超级电容模组（3）、超级电容预充电充电器（4）、PLC控制模块（5）和人机界面控制屏（6），所述装置柜（1）包括柜体、柜门和隔板，所述柜体与柜门铰接，所述柜体内设置有隔板，所述隔板设置有多个，所述隔板上设置有逆变器（2），所述逆变器（2）一侧设置有PLC控制模块（5），所述PLC控制模块（5）底部设置有超级电容预充电充电器（4），所述超级电容预充电充电器（4）一侧设置有超级电容模组（3），所述超级电容模组（3）设置有多个，所述超级电容模组（3）设置于所述隔板上，所述超级电容模组（3）呈矩形阵列。/n

【技术特征摘要】
1.智能微网电容储能器，包括连入电网的储能设备，其特征在于：包括：装置柜（1）、逆变器（2）、超级电容模组（3）、超级电容预充电充电器（4）、PLC控制模块（5）和人机界面控制屏（6），所述装置柜（1）包括柜体、柜门和隔板，所述柜体与柜门铰接，所述柜体内设置有隔板，所述隔板设置有多个，所述隔板上设置有逆变器（2），所述逆变器（2）一侧设置有PLC控制模块（5），所述PLC控制模块（5）底部设置有超级电容预充电充电器（4），所述超级电容预充电充电器（4）一侧设置有超级电容模组（3），所述超级电容模组（3）设置有多个，所述超级电容模组（3）设置于所述隔板上，所述超级电容模组（3）呈矩形阵列。


2.根据权利要求1所述的智能微网电容储能器，其特征在于：所述的逆变器（2）与超级电容预充电充电器（4）形成并联电路，所述并联电路一端连接所述电网，所述并联电路另一端连接有用电设备，所述超级电容预充电充电器（4）一侧设置有超级电容模组（3），所述超级电容模组（3）一侧设置有熔断器，所述熔断器与超级电容预充电充电器（4）串联。


3.根据权利要求1所述的智能微网电容储能器，其特征在于：所述的人机界面控制屏（6）一侧连接有PLC控制模块（5），所述PLC控制模块（5）远离人机界面控制屏（6）的一侧连接有超级电容模组（3）。


4.根据权利要求1所述的智能微网电容储能器，其特征在于：所述的电网上连接有超级电容模组（3），所述超级电容模组（3）远离所述电网的一端连接有超级电容预充电充电器（4），所述超级电容预充电充电器（4）远离超级电容模组（3）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董友忠，赵洪岩，
申请(专利权)人：苏州能健电气有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32