專利名稱：電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電池儲(chǔ)能控制技術(shù)，具體涉及一種電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
目前，中國(guó)電力負(fù)荷增長(zhǎng)迅速，不少地區(qū)出現(xiàn)了電力供需的矛盾，特別是在迎峰度 冬夏期間，高峰負(fù)荷往往受到發(fā)電能力和電網(wǎng)安全的限制，需要按地區(qū)和時(shí)間合理安排電 力負(fù)荷，調(diào)配電力供應(yīng)以充分利用電能，緩解電網(wǎng)壓力而電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是當(dāng)今電網(wǎng)系統(tǒng)的 重要組成部分之一，而電池儲(chǔ)能系統(tǒng)需要有效的管理、控制、監(jiān)視、電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的良好手 段控制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置，使鎳氫電池的充放電運(yùn)行更效 率、穩(wěn)定，同時(shí)提高管理效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置，其特征是，該 裝置包含主控模塊，分別與該主控模塊電路連接的存儲(chǔ)模塊和設(shè)備接口模塊，以及分別與 該設(shè)備接口模塊電路連接的開關(guān)控制模塊、電網(wǎng)接入系統(tǒng)和電池控制模塊。上述的電池控制模塊與電網(wǎng)接入系統(tǒng)電路連接。上述的電池控制模塊電路連接若干個(gè)外接的儲(chǔ)電模塊。上述的儲(chǔ)電模塊包含電池模塊，以及與該電池模塊電路連接的電池開關(guān)模塊。上述的電池開關(guān)模塊分別與開關(guān)控制模塊電路連接。上述的主控模塊還電路連接有顯示設(shè)備和命令輸入設(shè)備。電池控制模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池模塊運(yùn)作信息，將信息傳輸?shù)皆O(shè)備接口模塊，電網(wǎng)接 入系統(tǒng)也將運(yùn)行信息發(fā)送至設(shè)備接口模塊。設(shè)備接口模塊將運(yùn)作信息發(fā)送至主控模塊。主 控模塊將該信息傳輸至存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，將運(yùn)作信息傳輸至顯示設(shè)備，向操作人員顯示 儲(chǔ)電模塊和電網(wǎng)接入系統(tǒng)的運(yùn)作狀態(tài)。在電網(wǎng)正常工作時(shí)，操作人員通過命令輸入設(shè)備發(fā)送電池充電命令至主控模塊， 主控模塊將命令下送到電網(wǎng)接入系統(tǒng)，電網(wǎng)接入系統(tǒng)控制各個(gè)電池模塊進(jìn)行充電。當(dāng)電網(wǎng)需要儲(chǔ)電模塊輸出電能時(shí)，操作人員通過命令輸入設(shè)備發(fā)送放電命令至主 控模塊，主控模塊與電池控制模塊和電網(wǎng)接入系統(tǒng)通信，電池控制模塊和電網(wǎng)接入系統(tǒng)控 制儲(chǔ)電模塊進(jìn)行放電，供應(yīng)電網(wǎng)需求。當(dāng)電池控制模塊檢測(cè)電池不能正常工作時(shí)，即發(fā)送信息至電網(wǎng)接入系統(tǒng)，電網(wǎng)接 入系統(tǒng)停止使用儲(chǔ)電模塊，電池控制模塊同時(shí)發(fā)送故障信息至主控模塊，主控模塊發(fā)送斷 路信號(hào)至開關(guān)控制模塊，開關(guān)控制模塊控制電池開關(guān)模塊斷開，主控模塊將電池故障信息 交由存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，并傳輸至顯示設(shè)備將故障信息輸出。本實(shí)用新型電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型說明了一種用于電網(wǎng)系統(tǒng)的電池監(jiān)控裝置，便于電力管理人員了解電池儲(chǔ)能電量、電池 充放電能力，電網(wǎng)負(fù)荷等各種電池儲(chǔ)能數(shù)據(jù)和信息，對(duì)信息進(jìn)行處理分析，并向電池發(fā)出各 種充放電控制命令、電網(wǎng)信息，在電網(wǎng)負(fù)荷峰值時(shí)向電網(wǎng)輸送電能，這種方式有助于減少電 池輸電網(wǎng)絡(luò)的損耗，對(duì)負(fù)荷實(shí)施削峰填谷，提高經(jīng)濟(jì)效益。

圖1為本實(shí)用新型電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置的總體結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置，該裝置包含主 控模塊1，分別與該主控模塊1電路連接的存儲(chǔ)模塊2和設(shè)備接口模塊3，以及分別與該設(shè) 備接口模塊3電路連接的開關(guān)控制模塊4、電網(wǎng)接入系統(tǒng)5和電池控制模塊6。上述的電池 控制模塊6與電網(wǎng)接入系統(tǒng)5之間電路連接。主控模塊1還電路連接有顯示設(shè)備8和命令 輸入設(shè)備9。電池控制模塊6上電路連接有任意多個(gè)外接的儲(chǔ)電模塊7。主控模塊1是電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置的核心單元，把各個(gè)功能模塊連成一個(gè) 整體，其接收通過設(shè)備接口模塊3傳輸?shù)碾姵毓ぷ餍畔ⅲ?shí)時(shí)把信息傳輸至顯示設(shè)備8， 通過顯示設(shè)備8把信息顯示給用戶，同時(shí)主控模塊1還接收命令輸入設(shè)備9的指令，通過命 令輸入設(shè)備9響應(yīng)操作人員的各種操作，將控制指令傳輸至主控模塊1，主控模塊1通過設(shè) 備接口模塊3將控制指令傳輸至電池控制模塊6和開關(guān)控制模塊4。存儲(chǔ)模塊2采用SSD (電子盤)，接收主控模塊1傳輸至存儲(chǔ)模塊2的電池工作信 息，并完成參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。開關(guān)控制模塊4采用PLC系統(tǒng)，其用于控制儲(chǔ)電模塊7 內(nèi)部電池的開關(guān)控制，完成保護(hù)儲(chǔ)能電池。設(shè)備接口模塊3提供不同的互聯(lián)接口，實(shí)現(xiàn)不同 智能設(shè)備的接入，其內(nèi)部設(shè)有規(guī)約庫，可實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能，設(shè)備接口模塊3電路連 接電池控制模塊6，向電池控制模塊6發(fā)送校時(shí)參數(shù)設(shè)置命令，并接受由電池控制模塊6發(fā) 送的電池監(jiān)測(cè)信息。儲(chǔ)電模塊7包含電池模塊71，以及與該電池模塊71電路連接的電池開關(guān)模塊72。 每個(gè)儲(chǔ)電模塊7所包含的電池開關(guān)模塊72都分別與上述的開關(guān)控制模塊4電路連接。電池模塊71采用一個(gè)384V、100Ah的鎳氫電池，在電網(wǎng)正常工作時(shí)，儲(chǔ)存電能，在 電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，釋放電能保證電網(wǎng)工作。電池開關(guān)模塊72電路連接開關(guān)控制模塊4，該電 池開關(guān)模塊72采用高壓繼電器。若干個(gè)儲(chǔ)電模塊7所包含的電池開關(guān)模塊72與電池控制 模塊6分別電路連接電網(wǎng)接入系統(tǒng)5，通過電網(wǎng)接入系統(tǒng)3無環(huán)流并聯(lián)成電源系統(tǒng)。若干套 儲(chǔ)電模塊7 —起協(xié)同工作(10% 90%S0C)時(shí)，以IOOkW功率對(duì)外做功，每個(gè)儲(chǔ)電模塊7輸 出功率為20 KW ；當(dāng)有N套儲(chǔ)電模塊7退出工作，其余6-N套儲(chǔ)電模塊7能可一起協(xié)同工作 (10% 90%S0C)，此時(shí)最大輸出功率為(6-N) X20KW。電池控制模塊6負(fù)責(zé)電池模塊71的管理，當(dāng)電池控制模塊6檢測(cè)到電池模塊71內(nèi) 的鎳氫電池不滿足充放電條件時(shí)，會(huì)通過充電使能和放電使能信號(hào)通知電網(wǎng)接入系統(tǒng)5停 止對(duì)電池模塊71的使用，并通過設(shè)備接口模塊3將電源系統(tǒng)故障發(fā)送給主控模塊1處理。 主控模塊1會(huì)控制開關(guān)控制模塊4發(fā)出控制命令切斷電池開關(guān)模塊72，保護(hù)電池模塊71。[0023]本實(shí)用新型電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置的運(yùn)行流程如下電池控制模塊6實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)電模塊7下電池模塊71鎳氫電池的運(yùn)作信息，將信息 傳輸?shù)皆O(shè)備接口模塊3，同時(shí)電網(wǎng)接入系統(tǒng)5也將其運(yùn)行信息發(fā)送至設(shè)備接口模塊3。設(shè)備 接口模塊3將儲(chǔ)電模塊7和電網(wǎng)接入系統(tǒng)5的運(yùn)作信息發(fā)送至主控模塊1。主控模塊1將 該信息傳輸至存儲(chǔ)模塊2作為歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并將儲(chǔ)電模塊7和電網(wǎng)接入系統(tǒng)5的運(yùn) 作信息傳輸至顯示設(shè)備8，向操作人員顯示儲(chǔ)電模塊7和電網(wǎng)接入系統(tǒng)5的運(yùn)作狀態(tài)。在電網(wǎng)正常工作時(shí)，操作人員通過命令輸入設(shè)備9發(fā)送電池充電命令至主控模塊 1，主控模塊1通過設(shè)備接口模塊3則將命令下送到電網(wǎng)接入系統(tǒng)5，電網(wǎng)接入系統(tǒng)5控制各 個(gè)儲(chǔ)電模塊7下的電池模塊71進(jìn)行充電。當(dāng)電網(wǎng)需要儲(chǔ)電模塊7輸出電能時(shí)，操作人員通過命令輸入設(shè)備9發(fā)送放電命令 至主控模塊1，主控模塊1通過設(shè)備接口模塊3與電池控制模塊6和電網(wǎng)接入系統(tǒng)3通信， 電池控制模塊6和電網(wǎng)接入系統(tǒng)3控制儲(chǔ)電模塊7進(jìn)行放電供應(yīng)電網(wǎng)需求。當(dāng)電池控制模塊6檢測(cè)到儲(chǔ)電模塊7中電池不能正常工作時(shí)，即發(fā)送信息至電網(wǎng) 接入系統(tǒng)5，電網(wǎng)接入系統(tǒng)5停止使用儲(chǔ)電模塊7，電池控制模塊6同時(shí)發(fā)送故障信息至主 控模塊1，主控模塊1收到電池的故障信息后發(fā)送斷路信號(hào)至開關(guān)控制模塊4，開關(guān)控制模 塊4控制電池開關(guān)模塊72斷開以保護(hù)電池模塊71，同時(shí)主控模塊1將電池故障信息交由存 儲(chǔ)模塊2進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)模塊2保存下電池故障的記錄，顯示設(shè)備8將故障信息顯示輸出。盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上 述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于 本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附 的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置，其特征在于，該裝置包含主控模塊(1)，分別與所 述的主控模塊(1)電路連接的存儲(chǔ)模塊(2)和設(shè)備接口模塊(3)，以及分別與所述的設(shè)備接 口模塊(3 )電路連接的開關(guān)控制模塊(4 )、電網(wǎng)接入系統(tǒng)(5 )和電池控制模塊(6 )。
2.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的電池控制模 塊(6)與所述的電網(wǎng)接入系統(tǒng)(5)電路連接。
3.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的電池控制模 塊(6)電路連接若干個(gè)外接的儲(chǔ)電模塊(7)。
4.如權(quán)利要求3所述的電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的儲(chǔ)電模塊(7) 包含電池模塊(71)，以及與所述的電池模塊(71)電路連接的電池開關(guān)模塊(72)。
5.如權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的電池開關(guān)模 塊(72)分別與所述的開關(guān)控制模塊(4)電路連接。
6.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的主控模塊(1) 還電路連接有顯示設(shè)備(8 )和命令輸入設(shè)備(9 )。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種電網(wǎng)備用鎳氫電池監(jiān)控裝置，該裝置包含主控模塊，分別與該主控模塊電路連接的存儲(chǔ)模塊和設(shè)備接口模塊，以及分別與該設(shè)備接口模塊電路連接的開關(guān)控制模塊、電網(wǎng)接入系統(tǒng)和電池控制模塊。本實(shí)用新型說明了一種用于電網(wǎng)系統(tǒng)的電池監(jiān)控裝置，便于電力管理人員了解電池儲(chǔ)能電量、電池充放電能力，電網(wǎng)負(fù)荷等各種電池儲(chǔ)能數(shù)據(jù)和信息，對(duì)信息進(jìn)行處理分析，并向電池發(fā)出各種充放電控制命令、電網(wǎng)信息，在電網(wǎng)負(fù)荷峰值時(shí)向電網(wǎng)輸送電能，這種方式有助于減少電池輸電網(wǎng)絡(luò)的損耗，對(duì)負(fù)荷實(shí)施削峰填谷，提高經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H01M10/42GK201904421SQ201020667108
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者何維國(guó), 張華 , 杜成剛, 羅偉明, 胡超, 贠靈奇 申請(qǐng)人:上海市電力公司