[发明专利]一种移动储能电源优化集成与控制系统

说明书

本发明涉及一种移动储能电源优化集成与控制系统，包括上位机、控制器和储能元件，所述控制器通过DC/DC变换器连接至储能元件，所述控制器负责接收传感器测量的数据，并发送控制指令给DC/DC变换器，所述储能元件包括蓄电池组和超级电容；所述控制器通过检测单元管理蓄电池组，所述检测模块包括：电压、电流和温度检测模块、充电控制模块和放电控制模块；本发明提供的电源优化集成与控制系统，控制器与各单元之间能够正常通信以实时获取储能电池电压、电流、温度参数，获取系统工作温度数据以及用电器电流数据，实现对单体电池进行被动均衡，对单体电池在充放电过程中进行保护。

技术领域

本发明属于电池安全技术领域，具体涉及一种移动储能电源优化集成与控制系统。

背景技术

随着新能源以及社会经济的发展，电力系统中供能和用能的复杂性和多样性也急剧的增加，而用户对电能供电可靠性和供电质量的要求越来越高。实际上，电力系统的本质是能量的实时平衡，所有的不确定和不安全因素都是在破坏电能生产、输送或消费的瞬时平衡，而电能存储(即储能技术)可作为直接解决电能不平衡问题的方案。

各类型储能电源中，电化学储能即储能电池的应用受环境等客观因素的影响较小，且配置灵活，并具备储能电源的基本特点如动作速度快、调节方式灵活，将储能电源中的储能电池类型运用于辅助电网调频，能有效改善电网调频性能，蓄电池中锂离子电池组同一规格型号的单体电池组成电池组后，其电压、容量、内阻、寿命、温度影响、自放电率等参数存在一定的差别。对存在不一致的电池组进行充放电时，由于电池的成组方式为串联连接，即充放电电流相同，相同时间内充入或放出的能量亦相同，在此情况下对电池组进行充电，当部分初始电压/SOC值较高的电池处于充满状态时，其余电池仍未充满，进行放电时，当部分初始电压/SOC值较低的电池放电截止时，其余电池仍存有很多电量。长时间进行这种充电方式，不仅会减少电池组的可用容量，而且还会导致部分电池过充过放，对电池造成损害，减少电池组使用寿命。

当电池组中一个单体电池充满电时，电池组须停止充电，避免电池出现过充电；当电池组中一个单体电池电压低于放电截至电压时，电池组须停止放电，避免电池出现过放电，每经历一次电池组充放电循环，就会导致电池组中部分电池充电时未充满，放电时未放完，长此累积，弱电池与强电池之间的容量之差变大，阻碍了电池组的充放电能力。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种移动储能电源优化集成与控制系统，MCU与各单元之间能够正常通信以实时获取储能电池电压、电流、温度参数，获取系统工作温度数据以及用电器电流数据，实现对单体电池进行被动均衡，对单体电池在充放电过程中进行保护。

本发明的目的是这样实现的：

一种移动储能电源优化集成与控制系统，包括上位机、控制器和储能元件，所述控制器通过DC/DC变换器连接至储能元件，所述控制器负责接收传感器测量的数据，并发送控制指令给DC/DC变换器，以实时调整混合储能系统中的功率分配，所述上位机负责接收控制器上传的数据信息并指挥控制器的行为，所述储能元件包括蓄电池组和超级电容；

所述控制器通过检测单元管理蓄电池组，所述检测模块包括：

电压、电流和温度检测模块，检测环境温度、串联连接的蓄电池组的充电/放电电流、端电压和蓄电池组的每个单电池的温度，防止蓄电池组的过度充电，过度放电和过热；

充电控制模块，对管控电压进行充电，对蓄电池组充电电压和温度进行检测，制止蓄电池组因环境温度的提高而大量充电的行为，平衡蓄电池组的充电，防止蓄电池组的每个单电池过度充电；

放电控制模块，对蓄电池组的放电管控，制止放电，按照放电截止电压管控放电，制止蓄电池组的每个单电池过放电。

优选的，所述储能元件通过CAN总线连接至直流母线，所述直流母线连接至负载。