【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏储能，具体为一种在线能量调度的光储充换系统。
技术介绍
1、随着全球能源危机的加剧和环保意识的提升，可再生能源的开发利用成为各国关注的重点，其中，太阳能作为一种清洁、无限的能源，受到广泛重视，然而，太阳能发电存在间歇性和波动性问题，这导致了电网稳定性受到挑战，传统的光伏系统通常缺乏有效的能量存储手段，无法很好地适应电网的需求变化，此外，光伏电站建设成本较高，需要一套高效的能量管理和调度系统来降低运营成本，提高经济效益，因此，开发一种能够实时调整能量生产和存储策略、同时具备智能化温度控制的光储充换系统变得尤为必要，为此提出一种在线能量调度的光储充换系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种在线能量调度的光储充换系统，以解决上述
技术介绍
中提出太阳能发电存在间歇性和波动性问题，传统的光伏系统通常缺乏有效的能量存储手段，无法很好地适应电网的需求变化的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种在线能量调度的光储充换系统，包括能源生成模块、能源储能模块、能量管理调度模块和温度控制模块，能源生成模块包括光伏阵列单元，所述光伏阵列单元能够将太阳能转化为电能，为整个系统提供绿色能源；能源生成模块通过逆变器与电网连接，逆变器也与能量管理调度模块通信，以便于实时监控和调整电力输出；能源储能模块包括电池组及电池管理单元，用于储存能源生成模块产生的多余电能，在发电不足时释放电能满足负荷需求；电池管理单元监测每个电池的电压、电流和温度，通过均衡电路调
3、作为本技术方案的进一步优选的：所述能源生成模块进一步包含至少一个逆变器，该逆变器将光伏阵列单元输出的直流电转换为适合家庭和工业使用的交流电，逆变器不仅负责转换电流类型，还具备监测和记录发电量的功能，便于用户了解系统的工作状况，逆变器与光伏阵列单元之间采用直接电气连接，并通过通信接口与能量管理调度模块进行数据交换，确保系统能够根据实际情况灵活调整工作模式，逆变器还与电网连接，能够根据能量管理调度模块发出的指令向电网输送电力或从电网获取电力；
4、作为本技术方案的进一步优选的：所述能源储能模块中的电池组由多个单体电池串联或并联组成，电池管理单元不仅监测每个电池的电压、电流和温度，还能通过均衡电路调节电池间的能量分布，确保电池组的均匀老化和最大容量利用，电池管理单元与电池组之间采用电子线路连接，并通过数据总线与能量管理调度模块进行信息互通，确保电池管理系统能够及时响应调度模块的指令，当电池组中的某个电池单元出现电量不足时，电池管理单元可以激活均衡电路，从其它电池单元转移部分电量，以平衡整个电池组的能量水平，允许用户远程操作和监控整个系统，增强了用户体验，系统内置的安全保护机制和应急备用电源设计，极大地提升了系统的可靠性和安全性，能够在极端条件下保障关键负载的正常运作；
5、作为本技术方案的进一步优选的：所述能量管理调度模块包括数据采集单元、数据分析单元和决策执行单元；数据采集单元负责收集来自各个模块的数据，如发电量、储能状态、外部环境参数等；数据分析单元利用机器学习算法分析数据，预测能源供需趋势；决策执行单元依据分析结果调整系统运行模式，如切换至节能模式或高峰时段售电模式；数据分析单元与决策执行单元之间通过内部总线通信，确保决策指令能够准确无误地被执行；此外，能量管理调度模块还具有与用户交互的界面，允许用户手动调整系统的运行参数；
6、作为本技术方案的进一步优选的：所述温度控制模块设计有智能温控系统，该系统能够根据外界环境温度的变化自动调节内部温度；例如，在夏季高温时启动冷却风扇或液冷循环，在冬季低温时启用加热垫或热交换器，使电池组和其他关键组件维持在一个理想的工作温度区间内；温度控制系统中的温度传感器实时检测电池组的温度，并将温度数据发送给温控系统处理器，温控系统据此决定是否启动相应的冷却或加热装置，从而保证系统稳定运行；温控系统还可以根据电池管理单元反馈的信息来调整温度控制策略，以优化电池组的工作性能；
7、作为本技术方案的进一步优选的：所述系统还配备有用户界面模块，用户可以通过此界面查看系统运行状态、设置运行参数以及接收故障报警等信息；用户界面模块与能量管理调度模块之间通过无线或有线网络连接，允许用户远程操作和监控整个系统；用户界面可以显示当前系统的电力产出、消耗、存储状态以及未来预测等信息，并允许用户设定不同的工作模式，比如优先使用太阳能供电、电网供电或是混合模式供电；
8、作为本技术方案的进一步优选的：所述系统设有安全保护机制，当检测到过载、短路或异常高温等情况时，系统会自动切断电源并触发警报，防止潜在的安全事故；安全保护机制由能量管理调度模块中的保护电路实现，并与所有模块的供电线路相连接，确保任何情况下都能快速响应；一旦发生异常情况，能量管理调度模块会立即采取措施，比如断开逆变器与电网的连接，避免进一步损害；
9、作为本技术方案的进一步优选的：所述系统配置有应急备用电源，当主电源失效时能够立即启动，为关键负载提供不间断电力供应；应急备用电源通过继电器与能量管理调度模块连接，能够在主电源中断后迅速切换至备用电源供电；应急备用电源的设计考虑到了系统在极端情况下的持续运行能力，确保重要设备不会因突然断电而停止工作；
10、作为本技术方案的进一步优选的：所述系统具有自我诊断功能，能够定期检查各模块的工作状态，发现潜在问题并通过用户界面提示维护人员；自我诊断功能由能量管理调度模块中的自检程序实现，能够定时扫描各个模块的状态，并将结果记录在数据库中；自检过程中，系统会评估电池组的健康状况、逆变器的转换效率以及其他关键组件的运行情况，帮助维护人员提前发现问题。
11、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
12、1、本专利技术提供的在线能量调度的光储充换系统，通过集成先进的能量管理调度模块，实现了能源生产的动态调整和高效利用，该系统可以根据实时负荷情况、天气预报等因素，动态调整能源的生产、存储与分配策略，使得能源利用更加合理化，减少了能源浪费，同时，温度控制模块的引入确保了电池组在适宜本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在线能量调度的光储充换系统，其特征在于：包括能源生成模块、能源储能模块、能量管理调度模块和温度控制模块，能源生成模块包括光伏阵列单元，所述光伏阵列单元能够将太阳能转化为电能，为整个系统提供绿色能源；能源生成模块通过逆变器与电网连接，逆变器也与能量管理调度模块通信，以便于实时监控和调整电力输出；能源储能模块包括电池组及电池管理单元，用于储存能源生成模块产生的多余电能，在发电不足时释放电能满足负荷需求；电池管理单元监测每个电池的电压、电流和温度，通过均衡电路调节电池间的能量分布，确保电池组的均匀老化和最大容量利用；能量管理调度模块是一个集成高级算法的控制中心，它根据实时负荷情况、天气预报以及电价信息因素动态调整能源的生产、存储与分配策略；温度控制模块设计有智能温控系统，所述智能温控系统能够根据外界环境温度的变化自动调节内部温度，所述温度控制模块通过传感器检测电池组温度，并通过冷却系统和加热元件保持储能设备处于适宜的工作温度范围内，以提高系统效率和延长设备寿命，各个模块之间通过数据总线相互连接，确保信息传输的高效和准确。
2.根据权利要求1所述的一种在线能量调度的光
3.根据权利要求2所述的一种在线能量调度的光储充换系统，其特征在于：所述能源储能模块中的电池组由多个单体电池串联或并联组成，电池管理单元不仅监测每个电池的电压、电流和温度，还能通过均衡电路调节电池间的能量分布，确保电池组的均匀老化和最大容量利用，电池管理单元与电池组之间采用电子线路连接，并通过数据总线与能量管理调度模块进行信息互通，确保电池管理系统能够及时响应调度模块的指令，当电池组中的某个电池单元出现电量不足时，电池管理单元可以激活均衡电路，从其它电池单元转移部分电量，以平衡整个电池组的能量水平。
4.根据权利要求3所述的一种在线能量调度的光储充换系统，其特征在于：所述能量管理调度模块包括数据采集单元、数据分析单元和决策执行单元；数据采集单元负责收集来自各个模块的数据，如发电量、储能状态、外部环境参数等；数据分析单元利用机器学习算法分析数据，预测能源供需趋势；决策执行单元依据分析结果调整系统运行模式，如切换至节能模式或高峰时段售电模式；数据分析单元与决策执行单元之间通过内部总线通信，确保决策指令能够准确无误地被执行；此外，能量管理调度模块还具有与用户交互的界面，允许用户手动调整系统的运行参数。
5.根据权利要求4所述的一种在线能量调度的光储充换系统，其特征在于：所述温度控制模块设计有智能温控系统，该系统能够根据外界环境温度的变化自动调节内部温度；例如，在夏季高温时启动冷却风扇或液冷循环，在冬季低温时启用加热垫或热交换器，使电池组和其他关键组件维持在一个理想的工作温度区间内；温度控制系统中的温度传感器实时检测电池组的温度，并将温度数据发送给温控系统处理器，温控系统据此决定是否启动相应的冷却或加热装置，从而保证系统稳定运行；温控系统还可以根据电池管理单元反馈的信息来调整温度控制策略，以优化电池组的工作性能。
6.根据权利要求5所述的一种在线能量调度的光储充换系统，其特征在于：所述系统还配备有用户界面模块，用户可以通过此界面查看系统运行状态、设置运行参数以及接收故障报警等信息；用户界面模块与能量管理调度模块之间通过无线或有线网络连接，允许用户远程操作和监控整个系统；用户界面可以显示当前系统的电力产出、消耗、存储状态以及未来预测等信息，并允许用户设定不同的工作模式，比如优先使用太阳能供电、电网供电或是混合模式供电。
7.根据权利要求6所述的一种在线能量调度的光储充换系统，其特征在于：所述系统设有安全保护机制，当检测到过载、短路或异常高温等情况时，系统会自动切断电源并触发警报，防止潜在的安全事故；安全保护机制由能量管理调度模块中的保护电路实现，并与所有模块的供电线路相连接，确保任何情况下都能快速响应；一旦发生异常情况，能量管理调度模块会立即采取措施，比如断开逆变器与电网的连接，避免进一步损害。
8.根据权利要求7所述的一种在线能量调度的光储充换系统，其特征在于：所述系统配置有应急备用电源，当主电源失效时能够立即启动，为关键负载提供不间断电力供应；应急备用...
【技术特征摘要】
1.一种在线能量调度的光储充换系统，其特征在于：包括能源生成模块、能源储能模块、能量管理调度模块和温度控制模块，能源生成模块包括光伏阵列单元，所述光伏阵列单元能够将太阳能转化为电能，为整个系统提供绿色能源；能源生成模块通过逆变器与电网连接，逆变器也与能量管理调度模块通信，以便于实时监控和调整电力输出；能源储能模块包括电池组及电池管理单元，用于储存能源生成模块产生的多余电能，在发电不足时释放电能满足负荷需求；电池管理单元监测每个电池的电压、电流和温度，通过均衡电路调节电池间的能量分布，确保电池组的均匀老化和最大容量利用；能量管理调度模块是一个集成高级算法的控制中心，它根据实时负荷情况、天气预报以及电价信息因素动态调整能源的生产、存储与分配策略；温度控制模块设计有智能温控系统，所述智能温控系统能够根据外界环境温度的变化自动调节内部温度，所述温度控制模块通过传感器检测电池组温度，并通过冷却系统和加热元件保持储能设备处于适宜的工作温度范围内，以提高系统效率和延长设备寿命，各个模块之间通过数据总线相互连接，确保信息传输的高效和准确。
2.根据权利要求1所述的一种在线能量调度的光储充换系统，其特征在于：所述能源生成模块进一步包含至少一个逆变器，该逆变器将光伏阵列单元输出的直流电转换为适合家庭和工业使用的交流电，逆变器不仅负责转换电流类型，还具备监测和记录发电量的功能，便于用户了解系统的工作状况，逆变器与光伏阵列单元之间采用直接电气连接，并通过通信接口与能量管理调度模块进行数据交换，确保系统能够根据实际情况灵活调整工作模式，逆变器还与电网连接，能够根据能量管理调度模块发出的指令向电网输送电力或从电网获取电力。
3.根据权利要求2所述的一种在线能量调度的光储充换系统，其特征在于：所述能源储能模块中的电池组由多个单体电池串联或并联组成，电池管理单元不仅监测每个电池的电压、电流和温度，还能通过均衡电路调节电池间的能量分布，确保电池组的均匀老化和最大容量利用，电池管理单元与电池组之间采用电子线路连接，并通过数据总线与能量管理调度模块进行信息互通，确保电池管理系统能够及时响应调度模块的指令，当电池组中的某个电池单元出现电量不足时，电池管理单元可以激活均衡电路，从其它电池单元转移部分电量，以平衡整个电池组的能量水平。
4.根据权利要求3所述的一种在线能量调度的光储充换系统，其特征在于：所述能量管理调度模块包括数据采集单元、数据分析单元和决策执行单元；数据采集单元负责收集来自各个模块的数据，如发电量、储能状态、外部环境参数等；数据分析单元利用机器学习算法分析数据，预测能源供需趋势；决策执行单元依据分析结果调整系统运行模式，如切换至节...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱征勇，黄绍宽，陈强，陈合力，毛俊杰，
申请(专利权)人：重庆跃达新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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