一种集装箱储能智能能量管理系统和方法技术方案

本发明专利技术的目的在于提供一种集装箱储能智能能量管理系统和方法；包括一集装箱，集装箱内设置有电池系统，电池系统包括锂电池储能模块和超级电容储能模块，锂电池储能模块包括锂电池模组和锂电池变流器，超级电容储能模块包括超级电容模组和超容变流器，锂电池变流器、超容变流器均连接于交流母线；集装箱内还设置有：高压控制箱，与锂电池储能模块和超级电容储能模块均相连接，用于将锂电池模组和/或超级电容模组中电能对应送至锂电池变流器和/或超容变流器；能量管理模块，与交流母线、锂电池变流器、超容变流器、高压控制箱均相连接，用于根据交流母线上的功率数据，控制对锂电池模组、超级电容模组的电能量管理输出。超级电容模组的电能量管理输出。超级电容模组的电能量管理输出。

【技术实现步骤摘要】
一种集装箱储能智能能量管理系统和方法


[0001]本专利技术涉及储能设备
，具体为一种集装箱储能智能能量管理系统和方法。

技术介绍

[0002]储能设备在近些年的新能源应用场景中的作用越来越突出，一方面，在新能源发电中，风能、太阳能发电具有间歇性、不稳定性的特点，引入储能设备可以有效抑制发电设备的功率波动，从而提高电能质量；另一方面，储能设备还可以“削峰填谷”，即在电网处于输出功率低谷时期吸收电网多余的功率，然后在电网处于输出功率高峰时期主动为负载提供电能，分担电网压力，这样便可大大降低电网的峰值功率，提升电力需求侧管理能力，促进可再生能源的应用。
[0003]储能设备中，集装箱储能具有安装方便、占地面积小和功率器件模块化便于灵活设计，在工商业储能中脱颖而出。当前储能集装箱的电池系统一般以单一的磷酸铁锂电池模组作为能量储存的媒介，其特点是具有优良的电化学性能，且容量大：即其能量密度是铅酸电池的3～4倍，是镍铬电池的2.5倍，是镍氢电池的1.8倍；使用安全：即充放电过程中结构稳定，即使在电池内部或外部损伤时，电池也不会燃烧、爆炸；但受限于传统锂电池的功率密度，集装箱储能系统在“削峰填谷”的过程中对峰值功率的降低程度有限，对工商业电力用户的“最大需量”的调节也比较有限。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种集装箱储能智能能量管理系统和方法，解决以上技术问题。
[0005]本专利技术的技术方案是这样的：
[0006]一种集装箱储能智能能量管理系统，包括一集装箱，所述集装箱内设置有电池系统，其特征在于：所述电池系统包括锂电池储能模块和超级电容储能模块，所述锂电池储能模块包括锂电池模组和锂电池变流器，所述超级电容储能模块包括超级电容模组和超容变流器，所述锂电池变流器、超容变流器均连接于交流母线；
[0007]所述集装箱内还设置有：
[0008]高压控制箱，与所述锂电池储能模块和超级电容储能模块均相连接，用于将所述锂电池模组和/或超级电容模组中电能对应送至所述锂电池变流器和/或超容变流器；
[0009]能量管理模块，与所述交流母线、锂电池变流器、超容变流器、高压控制箱均相连接，用于根据所述交流母线上的功率数据，控制对所述锂电池模组、超级电容模组的电能量管理输出。
[0010]进一步地，所述高压控制箱内具有直流接触器，所述直流接触器与所述能量管理模块连接，且所述锂电池模组、超级电容模组分别通过对应的所述直流接触器与所述锂电池变流器、超容变流器相应连接；
[0011]进一步地，所述能量管理模块包括：
[0012]功率控制单元，通过电能采集器与所述交流母线连接，用于获取所述电能采集器采集的所述交流母线上的功率数据，并输出放电信号；
[0013]能量管理控制单元，与所述功率控制单元、高压控制箱、锂电池变流器、超容变流器均相连接，用于根据放电信号控制调整所述锂电池变流器、超容变流器的功率输出；
[0014]进一步地，所述功率控制单元采用的功率控制器；所述功率控制单元输出的放电信号分为：普通放电模式信号和需量管理放电模式信号；当所述功率控制单元获取的功率数据未达到需要管理的功率阈值时，输出普通放电模式信号，当达到需要管理的功率阈值时，输出需量管理放电模式信号；
[0015]进一步地，所述能量管理控制单元采用的单片机控制器；当所述能量管理控制单元收到普通放电模式信号后，将所述锂电池模组的电能经所述电池变流器输出，关闭所述超容变流器；当收到需量管理放电模式信号后，所述锂电池变流器、超容变流器均启动以进行电能输出；
[0016]一种集装箱储能智能能量管理方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0017]获取交流母线上的功率数据；
[0018]判断功率数据是否超过需要管理的功率阈值，若否，则以普通放电模式进行放电，若是，则以需量管理放电模式进行放电；
[0019]其中，普通放电模式为：打开电池变流器输出所需的电能，且关闭超容变流器输出；
[0020]需量管理放电模式为：所述锂电池变流器、超容变流器均启动，将所述锂电池变流器进行满功率输出，所述超容变流器逆变输出。
[0021]一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述一种集装箱储能智能能量管理方法。
[0022]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如所述一种集装箱储能智能能量管理方法。
[0023]本专利技术的有益效果是，通过高压控制箱可实现对锂电池模组和超级电容模组的电能输送，能量管理模块可根据交流母线上的功率数据，控制对锂电池模组、超级电容模组的电能量管理输出，从而不仅实现了能量管理，且可抑制电网波动，具有较好的经济使用价值。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的结构示意图。
具体实施方式
[0025]如图1所示，本专利技术一种集装箱储能智能能量管理系统，包括一集装箱9，集装箱9内设置有电池系统，电池系统包括锂电池储能模块和超级电容储能模块，锂电池储能模块包括锂电池模组1和锂电池变流器3，超级电容储能模块包括超级电容模组4和超容变流器5，锂电池变流器3、超容变流器5均连接于交流母线10；
[0026]集装箱9内还设置有：
[0027]高压控制箱2，与锂电池储能模块和超级电容储能模块均相连接，用于将锂电池模组1和/或超级电容模组4中电能对应送至锂电池变流器3和/或超容变流器5；
[0028]其中，锂电池模组1和锂电池变流器3分别接于高压控制箱2的输入、输出端，超级电容模组4和超容变流器5同样分别接于高压控制箱2的输入、输出端；正常状况下，锂电池模组1进行削峰填谷，即在负荷较低时进行充电，在负荷较高时进行放电；
[0029]能量管理模块，与交流母线10、锂电池变流器3、超容变流器5、高压控制箱2均相连接，用于根据交流母线10上的功率数据，控制对锂电池模组1、超级电容模组4的电能量管理输出。
[0030]高压控制箱2内具有直流接触器，直流接触器与能量管理模块连接，且锂电池模组1、超级电容模组4分别通过对应的直流接触器与锂电池变流器3、超容变流器5相应连接；能量管理模块包括：功率控制单元7，通过电能采集器8与交流母线10连接，用于获取电能采集器8采集的交流母线10上的功率数据，并输出放电信号；能量管理控制单元6，与功率控制单元7、高压控制箱2、锂电池变流器3、超容变流器5均相连接，用于根据放电信号控制调整锂电池变流器3、超容变流器5的功率输出。
[0031]功率控制单元7采用的功率控制器；功率控制单元7输出的放电信号分为：普通放电模式信号和需量管理放电模式信号；当功率控制单元7获取的功率数据未达到需要管理的功率阈值时，输出普通放电模式信号，当达到需要管理的功率阈值时，输出需量管理放电模式信号；能量管理控制单元6采用的现有的单片机控制器；当能量管理控制单元6收到普通放电模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集装箱储能智能能量管理系统，包括一集装箱，所述集装箱内设置有电池系统，其特征在于：所述电池系统包括锂电池储能模块和超级电容储能模块，所述锂电池储能模块包括锂电池模组和锂电池变流器，所述超级电容储能模块包括超级电容模组和超容变流器，所述锂电池变流器、超容变流器均连接于交流母线；所述集装箱内还设置有：高压控制箱，与所述锂电池储能模块和超级电容储能模块均相连接，用于将所述锂电池模组和/或超级电容模组中电能对应送至所述锂电池变流器和/或超容变流器；能量管理模块，与所述交流母线、锂电池变流器、超容变流器、高压控制箱均相连接，用于根据所述交流母线上的功率数据，控制对所述锂电池模组、超级电容模组的电能量管理输出。2.根据权利要求1所述的一种集装箱储能智能能量管理系统，其特征在于：所述高压控制箱内具有直流接触器，所述直流接触器与所述能量管理模块连接，且所述锂电池模组、超级电容模组分别通过对应的所述直流接触器与所述锂电池变流器、超容变流器相应连接。3.根据权利要求1所述的一种集装箱储能智能能量管理系统，其特征在于：所述能量管理模块包括：功率控制单元，通过电能采集器与所述交流母线连接，用于获取所述电能采集器采集的所述交流母线上的功率数据，并输出放电信号；能量管理控制单元，与所述功率控制单元、高压控制箱、锂电池变流器、超容变流器均相连接，用于根据放电信号控制调整所述锂电池变流器、超容变流器的功率输出。4.根据权利要求3所述的一种集装箱储能智能能量管理系统，其特征在于：所述功率控制单元采用的功...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，张明军，王法，黄贵江，孙林波，温慧琳，
申请(专利权)人：苏州腾冉电气设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：