本發(fā)明屬于能源儲(chǔ)存技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，電力需求量日益增長(zhǎng)，盡管全國(guó)的發(fā)電量不斷增加，但是也不能滿足人們生活和工農(nóng)業(yè)發(fā)展用電的需求。同時(shí)，在現(xiàn)實(shí)用電中也存在一個(gè)矛盾的地方：白天處于用電的高峰，電力供應(yīng)嚴(yán)重不足，制約了工、農(nóng)、商、以及運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的發(fā)展；晚上11點(diǎn)到早上7點(diǎn)的時(shí)間段為用電的低谷，多余的電能得不到良好的利用，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)?；谏鲜鲇秒娒埽^大多數(shù)工業(yè)城市為了避免高峰時(shí)期集中用電，鼓勵(lì)企業(yè)低谷時(shí)期用電，在低谷時(shí)期的電價(jià)實(shí)行優(yōu)惠政策。
低谷用電可以避免電力供應(yīng)不足，而且能夠極大地降低電費(fèi)，節(jié)約企業(yè)成本。然而，大部分企業(yè)都是白天用電高峰的時(shí)候才開業(yè)，如果要求員工上夜班，則會(huì)增加較高人力成本。
為了解決上述問題，人們采用儲(chǔ)能系統(tǒng)，其最基本的功能就是將電能儲(chǔ)存起來，在特定情況下向外部供應(yīng)電能。傳統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能單一，大部分只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的充放電工作，應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)有限，不適合系統(tǒng)化應(yīng)用，不利于推廣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用電低谷時(shí)期儲(chǔ)存電能、高峰時(shí)期提供儲(chǔ)存的電能的智能儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法。
一種智能儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：
步驟一：電池管理系統(tǒng)獲取充電器的當(dāng)前狀態(tài)信息和電池組的當(dāng)前狀態(tài)信息，并將獲取的信息通過主控制器上傳到云服務(wù)器；
步驟二：能耗監(jiān)控裝置監(jiān)控市電輸入的電力參數(shù)以及輸出到負(fù)載的電力參數(shù)，并將監(jiān)控到的電力參數(shù)通過主控制器上傳到云服務(wù)器；
步驟三：云服務(wù)器存儲(chǔ)獲取到的各種信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行分析處理，最后將處理結(jié)果反饋到主控制器并在主控制器的操作顯示屏上進(jìn)行顯示；
步驟四：設(shè)定工作參數(shù)，即每天的時(shí)間段、每個(gè)時(shí)間段的負(fù)載供電情況、以及每個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的逆變器模式；主控制器根據(jù)設(shè)定的逆變器模式控制逆變器工作，并根據(jù)設(shè)定的相應(yīng)時(shí)間向電池管理系統(tǒng)發(fā)送指令，電池管理系統(tǒng)控制電池組充、放電。
其中，步驟四中的時(shí)間段包括谷時(shí)段、平時(shí)段和峰時(shí)段，逆變器模式包括離峰供電和高峰供電；當(dāng)設(shè)定參數(shù)為“谷時(shí)段、充電、離峰供電”，則充電器對(duì)電池組進(jìn)行充電、負(fù)載由市電供電；當(dāng)設(shè)定參數(shù)為“谷時(shí)段、不充電、離峰供電”，則充電器關(guān)閉、負(fù)載由市電供電；當(dāng)設(shè)定參數(shù)為“平時(shí)段、充電、離峰供電”，則充電器對(duì)電池組進(jìn)行充電、負(fù)載由市電供電；當(dāng)設(shè)定參數(shù)為“平時(shí)段、不充電、離峰供電”，則充電器關(guān)閉、負(fù)載由市電供電；當(dāng)設(shè)定參數(shù)為“峰時(shí)段、高峰供電”，則充電器關(guān)閉、負(fù)載由電池組供電。
其中，所述步驟四還包括：根據(jù)當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)的市電輸出電壓值設(shè)定過低電壓值和過高電壓值；逆變器模式為離峰供電時(shí)，當(dāng)市電電壓小于等于過低電壓值時(shí)，電池管理系統(tǒng)根據(jù)主控制器的指令控制電池組放電，此時(shí)負(fù)載由市電和電池組共同供電；當(dāng)市電電壓大于過低電壓值且小于過高電壓值時(shí)，電池管理系統(tǒng)根據(jù)主控制器的指令控制充電器對(duì)電池組充電，此時(shí)負(fù)載由市電供電；當(dāng)市電電壓大于等于過高電壓值時(shí)，逆變器對(duì)市電輸出電壓進(jìn)行降壓，此時(shí)負(fù)載由市電供電。
其中，還包括步驟五：對(duì)云服務(wù)器存儲(chǔ)的各種信息進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，重新制定智能儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作參數(shù)，根據(jù)該重新制定的工作參數(shù)執(zhí)行步驟四。
其中，智能儲(chǔ)能系統(tǒng)還包括蜂鳴器，智能儲(chǔ)能系統(tǒng)在工作中若出現(xiàn)異常情況，蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。
其中，還包括步驟六：云服務(wù)器定時(shí)統(tǒng)計(jì)能耗監(jiān)控裝置上傳的每個(gè)負(fù)載的用電量及費(fèi)用，并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)負(fù)載的用戶。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明的智能儲(chǔ)能系統(tǒng)能在用電低谷時(shí)期或其他需要儲(chǔ)存電能的時(shí)期將電能暫時(shí)儲(chǔ)存起來，在用電高峰時(shí)期或其他需要的時(shí)間釋放出來，讓用戶有選擇地從電網(wǎng)獲取電能，解決了電能供需不平衡的問題，作為電網(wǎng)的有效補(bǔ)充，起到了削峰填谷的作用；另外，用戶可以在電價(jià)較低時(shí)儲(chǔ)存電能，在電價(jià)較高時(shí)通過逆變對(duì)負(fù)載部分或全部供電，有效減少了用電成本。
附圖說明：
圖1是本發(fā)明的智能儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式：
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，一種智能儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括主控制器、能耗監(jiān)控裝置、電池組、充電器、電池管理系統(tǒng)、逆變器、云服務(wù)器，所述主控制器上設(shè)有操作顯示屏，云服務(wù)器、能耗監(jiān)控裝置、電池管理系統(tǒng)分別與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，充電器和電池組的工作狀態(tài)由電池管理系統(tǒng)控制，逆變器用于電池組的輸入輸出電壓轉(zhuǎn)換和電流轉(zhuǎn)換，能耗監(jiān)控裝置用于監(jiān)控市電輸入的電力參數(shù)以及輸出到負(fù)載的電力參數(shù)；該智能儲(chǔ)能系統(tǒng)通過在基本的儲(chǔ)能系統(tǒng)中
加入主控制器、能耗監(jiān)控裝置監(jiān)控、逆變器、電池管理系統(tǒng)，對(duì)充放電進(jìn)行更為精細(xì)、智能的控制，可以將該智能儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝在家庭、商戶、小型工廠等環(huán)境，應(yīng)用于組成微型電網(wǎng)、進(jìn)行削峰填谷或應(yīng)付電力中斷等場(chǎng)景。
所述智能儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法包括以下步驟：
步驟一：電池管理系統(tǒng)獲取充電器的當(dāng)前狀態(tài)信息和電池組的當(dāng)前狀態(tài)信息，并將獲取的信息通過主控制器上傳到云服務(wù)器；
步驟二：能耗監(jiān)控裝置監(jiān)控市電輸入的電力參數(shù)以及輸出到負(fù)載的電力參數(shù)，并將監(jiān)控到的電力參數(shù)通過主控制器上傳到云服務(wù)器；
步驟三：云服務(wù)器存儲(chǔ)獲取到的各種信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行分析處理，最后將處理結(jié)果反饋到主控制器并在主控制器的操作顯示屏上進(jìn)行顯示；
步驟四：通過主控制器上的操作顯示屏設(shè)定工作參數(shù)，即每天的時(shí)間段、每個(gè)時(shí)間段的負(fù)載供電情況、以及每個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的逆變器模式；主控制器根據(jù)設(shè)定的逆變器模式控制逆變器工作，并根據(jù)設(shè)定的相應(yīng)時(shí)間向電池管理系統(tǒng)發(fā)送指令，電池管理系統(tǒng)控制電池組充、放電。工作參數(shù)的設(shè)定還可以通過web訪問的方式來進(jìn)行配置，支持遠(yuǎn)程操作，方便實(shí)用。
其中，步驟四中的時(shí)間段包括谷時(shí)段、平時(shí)段和峰時(shí)段，逆變器模式包括離峰供電和高峰供電；當(dāng)設(shè)定參數(shù)為“谷時(shí)段、充電、離峰供電”，則充電器對(duì)電池組進(jìn)行充電、負(fù)載由市電供電；當(dāng)設(shè)定參數(shù)為“谷時(shí)段、不充電、離峰供電”，則充電器關(guān)閉、負(fù)載由市電供電；當(dāng)設(shè)定參數(shù)為“平時(shí)段、充電、離峰供電”，則充電器對(duì)電池組進(jìn)行充電、負(fù)載由市電供電；當(dāng)設(shè)定參數(shù)為“平時(shí)段、不充電、離峰供電”，則充電器關(guān)閉、負(fù)載由市電供電；當(dāng)設(shè)定參數(shù)為“峰時(shí)段、高峰供電”，則充電器關(guān)閉、負(fù)載由電池組供電。
其中，步驟四的時(shí)間段設(shè)定，除了描述中的搭配外，用戶還可以根據(jù)自身需要自行設(shè)定。例如，平時(shí)段亦可搭配充電及高峰供電。
具體參數(shù)可以為以下設(shè)置，但不限定為以下設(shè)置。用戶可以依據(jù)電網(wǎng)不同，自行定義不同時(shí)間段的設(shè)置：
每天00:00至08:00為谷時(shí)段，充電器開啟，逆變器模式為離峰供電，負(fù)載由市電供電；
每天08:00至09:00為平時(shí)段，充電器關(guān)閉，逆變器模式為離峰供電，負(fù)載由市電供電；
每天09:00至12:00為峰時(shí)段，充電器關(guān)閉，逆變器模式為高峰供電，負(fù)載由電池組供電；
每天12:00至15:00為平時(shí)段，充電器關(guān)閉，逆變器模式為離峰供電，負(fù)載由市電供電；
每天15:00至19:00為平時(shí)段，充電器開啟，逆變器模式為離峰供電，負(fù)載由市電供電；
每天19:00至22:00為峰時(shí)段，充電器關(guān)閉，逆變器模式為高峰供電，負(fù)載由電池組供電；
每天22:00至24:00為谷時(shí)段，充電器關(guān)閉，逆變器模式為離峰供電，負(fù)載由市電供電；
其中，所述步驟四還包括：根據(jù)當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)的市電輸出電壓值設(shè)定過低電壓值和過高電壓值；逆變器模式為離峰供電時(shí)，當(dāng)市電電壓小于等于過低電壓值時(shí)，電池管理系統(tǒng)根據(jù)主控制器的指令控制電池組電，此時(shí)負(fù)載由市電和電池組共同供電；當(dāng)市電電壓大于過低電壓值且小于過高電壓值時(shí)，電池管理系統(tǒng)根據(jù)主控制器的指令控制充電器對(duì)電池組充電，此時(shí)負(fù)載由市電供電；當(dāng)市電電壓大于等于過高電壓值時(shí)，逆變器對(duì)市電輸出電壓進(jìn)行降壓，此時(shí)負(fù)載由市電供電。
其中，還包括步驟五：對(duì)云服務(wù)器存儲(chǔ)的各種信息進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，重新制定智能儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作參數(shù)，根據(jù)該重新制定的工作參數(shù)執(zhí)行步驟四。
其中，智能儲(chǔ)能系統(tǒng)還包括蜂鳴器，智能儲(chǔ)能系統(tǒng)在工作中若出現(xiàn)異常情況，蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。
主控制器與其他子設(shè)備之間設(shè)有一個(gè)共享內(nèi)存，所有與主控制器交互的數(shù)據(jù)都匯集到該共享內(nèi)存中，某個(gè)時(shí)刻共享內(nèi)存中的數(shù)據(jù)即代表了當(dāng)前系統(tǒng)中的一個(gè)整體狀態(tài)的快照?？刂破鞲鶕?jù)這份數(shù)據(jù)快照經(jīng)過邏輯運(yùn)算后得出控制指令并將其下發(fā)給其他子設(shè)備，子設(shè)備接收到控制指令后不需要向控制器報(bào)告其執(zhí)行結(jié)果，而是將結(jié)果上報(bào)到共享內(nèi)存，控制器再次根據(jù)共享內(nèi)存作出反應(yīng)，如此，就形成了一個(gè)閉環(huán)的控制方式。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，易于調(diào)整和維護(hù)?？刂破髋c各個(gè)子設(shè)備相互獨(dú)立的工作，不需要嚴(yán)格的同步，因?yàn)榉植际阶釉O(shè)備的同步可能導(dǎo)致意外的混亂和難以重現(xiàn)的bug，這種控制方式很好的避開了這個(gè)問題。
其中，還包括步驟六：云服務(wù)器定時(shí)統(tǒng)計(jì)能耗監(jiān)控裝置上傳的每個(gè)負(fù)載的用電量及費(fèi)用，并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)負(fù)載的用戶。
該智能儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池組采用了分沖合放的充電方式，即分別對(duì)單一電池進(jìn)行充電直至充滿，使用時(shí)通過整個(gè)電池組放電，這種方式可以減少電池組充電時(shí)間、防止電池過充過放、減少維護(hù)成本等。
本發(fā)明的智能儲(chǔ)能系統(tǒng)能在用電低谷時(shí)期或其他需要儲(chǔ)存電能的時(shí)期將電能暫時(shí)儲(chǔ)存起來，在用電高峰時(shí)期或其他需要的時(shí)間釋放出來，讓用戶有選擇地從電網(wǎng)獲取電能，解決了電能供需不平衡的問題，作為電網(wǎng)的有效補(bǔ)充，起到了削峰填谷的作用；另外，用戶可以在電價(jià)較低時(shí)儲(chǔ)存電能，在電價(jià)較高時(shí)通過逆變對(duì)負(fù)載部分或全部供電，有效減少了用電成本。
其中，所述主控制器還設(shè)有太陽能電池板發(fā)電輸入端口和風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)換輸入端口。該智能儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以通過太陽能電池板發(fā)電輸入端口接入太陽能發(fā)電系統(tǒng)，或者通過風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)換輸入端口接入風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，用太陽能或風(fēng)能對(duì)電池組進(jìn)行充電，有效利用環(huán)境中的可用資源，儲(chǔ)存清潔、可循環(huán)的能源。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。