本發(fā)明涉及發(fā)電及儲能，具體為一種基于240v直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、近年來，多源輸入發(fā)電系統(tǒng)因其能夠集成多種可再生能源而受到廣泛關(guān)注。這類系統(tǒng)通常結(jié)合了太陽能、風(fēng)能和其他形式的可再生能源，以提高發(fā)電效率和可靠性。然而，傳統(tǒng)的多源輸入發(fā)電系統(tǒng)仍存在一些問題，如能量轉(zhuǎn)換效率低、系統(tǒng)復(fù)雜性高以及故障率較高。

2、傳統(tǒng)的多源輸入發(fā)電系統(tǒng)往往需要多個(gè)電力變換單元來適應(yīng)不同類型的輸入能源，這通常涉及多次電能轉(zhuǎn)換過程。例如，太陽能電池的輸出需要通過dc/dc?轉(zhuǎn)換器進(jìn)行調(diào)節(jié)，風(fēng)能發(fā)電則需要經(jīng)過?dc/ac?逆變器轉(zhuǎn)換為交流電。此類多級轉(zhuǎn)換不僅增加了能量損失，還使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜，難以維護(hù)。

3、此外，現(xiàn)有系統(tǒng)通常缺乏智能化管理手段，無法根據(jù)環(huán)境條件變化和負(fù)載需求動(dòng)態(tài)調(diào)整能源分配。當(dāng)遇到突加負(fù)荷或故障時(shí)，系統(tǒng)可能無法及時(shí)響應(yīng)，導(dǎo)致設(shè)備損壞或停機(jī)。此外，傳統(tǒng)多源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)監(jiān)測大多處于被動(dòng)狀態(tài)，缺乏實(shí)時(shí)預(yù)測功能，進(jìn)而影響設(shè)備的壽命管理，增加了維護(hù)成本和系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。

4、為了解決上述問題，迫切需要一種能夠提高多源輸入發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率、減少能量損失、并實(shí)現(xiàn)智能化動(dòng)態(tài)管理的新型系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)具備高效能電力轉(zhuǎn)換技術(shù)，并結(jié)合智能化數(shù)據(jù)分析與狀態(tài)預(yù)測，以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)能源調(diào)配和設(shè)備壽命延長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于240v直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供的一種基于240v直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)，包括發(fā)電模塊、240v直流母線、儲能模塊、負(fù)載模塊和能源智能管控模塊；

4、所述發(fā)電模塊包括光伏發(fā)電模塊、風(fēng)力發(fā)電模塊、燃料電池模塊、市電模塊及油機(jī)模塊；所述儲能模塊在需求電量小于發(fā)電量時(shí)用于存儲電能，在需求電力高于發(fā)電量時(shí)輸出電能；所述負(fù)載模塊用于為電路提供負(fù)載以模擬實(shí)際使用場景，并根據(jù)用戶對電力的需求實(shí)時(shí)變化；所述能源智能管控模塊通過對電力數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與監(jiān)測、評估與預(yù)測、調(diào)度與控制，實(shí)現(xiàn)對多源電力輸入的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

5、進(jìn)一步地，所述240v直流母線直接為負(fù)載模塊供電。

6、進(jìn)一步地，所述光伏發(fā)電模塊和燃料電池模塊通過dc/dc模塊整流變化后與直流母線相連接，供給至儲能模塊和負(fù)載模塊；所述風(fēng)力發(fā)電模塊和燃料電池模塊通過雙向ac/dc轉(zhuǎn)化為240v直流電流與直流母線相連接，供給至儲能模塊和負(fù)載模塊。

7、進(jìn)一步地，所述能源智能管控模塊包括數(shù)據(jù)接收子模塊、沖擊參數(shù)預(yù)測子模塊、數(shù)據(jù)評估預(yù)測模塊子模塊、電力控制子模塊。

8、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)接收單元用于接收環(huán)境數(shù)據(jù)集合和電力數(shù)據(jù)信息；

9、沖擊參數(shù)預(yù)測子模塊，用于結(jié)合環(huán)境數(shù)據(jù)集合和電力數(shù)據(jù)信息計(jì)算出環(huán)境數(shù)據(jù)集合中各項(xiàng)參數(shù)對電力數(shù)據(jù)信息造成的影響，獲得沖擊參數(shù)；

10、數(shù)據(jù)評估預(yù)測模塊子模塊用于對數(shù)據(jù)接收單元采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)集合和電力數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，獲得電力調(diào)配控制參數(shù)；

11、電力控制子包括：

12、模塊潮流計(jì)算單元，用于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、發(fā)電機(jī)運(yùn)行條件的計(jì)算，確定電力系統(tǒng)各部分穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，以獲得穩(wěn)定電流參數(shù)；

13、能量分配模單元，用于根據(jù)穩(wěn)定電流參數(shù)和智能調(diào)配參數(shù)對系統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行電力分配，獲得最優(yōu)能量分配參數(shù)；

14、保護(hù)控制模單元，用于根據(jù)最優(yōu)能量分配參數(shù)集合和所述電力數(shù)據(jù)信息集合獲取保護(hù)控制參數(shù)；

15、穩(wěn)定性控制單元，用于根據(jù)最優(yōu)能量分配參數(shù)集合和所述電力數(shù)據(jù)信息集合獲取穩(wěn)定控制參數(shù)；將所述穩(wěn)定電流參數(shù)、最優(yōu)能量分配參數(shù)、保護(hù)控制參數(shù)和穩(wěn)定控制參數(shù)作為最優(yōu)電力控制方案輸出。

16、進(jìn)一步地，所述儲能模塊包括電池儲能單元及電池管理系統(tǒng)；所述電池管理系統(tǒng)用于對電池充放電的監(jiān)測和控制；

17、所述電池儲能單元包括若干個(gè)電池模組，所述電池模組包括溫控電池倉及設(shè)置在溫控電池倉內(nèi)的電池，所述溫控電池倉包括矩形框架及固定裝配在矩形框兩側(cè)的液冷板構(gòu)件；

18、所述液冷板構(gòu)件包括定位板及活動(dòng)式液冷板；所述定位板沿其長度方向均勻貫穿設(shè)置有條狀通槽，且所述條狀通槽自電池的一側(cè)至另一側(cè)的橫截面不斷遞減形成錐狀結(jié)構(gòu)，相鄰條狀通槽之間的定位板靠近電池一側(cè)均勻設(shè)置有支撐棱臺，所述定位板上支撐棱臺遠(yuǎn)離定位板的一側(cè)形成有與電池觸接的第一抵觸面；

19、所述活動(dòng)式液冷板包括適配在條狀通槽內(nèi)的條狀部及均勻設(shè)置在相鄰條狀部之間的連接部，在相鄰兩個(gè)條狀部中，相鄰兩個(gè)連接部之間形成錐狀通孔，所述活動(dòng)式液冷板處于定位板靠近電池的一側(cè)，所述活動(dòng)式液冷板靠近電池的一側(cè)形成一個(gè)平整的第二抵觸面；

20、所述活動(dòng)式液冷板能夠在驅(qū)動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)下沿垂直于定位板方向在第一位置和第二位置之間滑動(dòng)；當(dāng)所述活動(dòng)式液冷板處于第一位置時(shí)，所述活動(dòng)式液冷板的條狀部外側(cè)壁與條狀通槽的內(nèi)壁貼合、所述錐狀通孔的內(nèi)壁與對應(yīng)的所述支撐棱臺外壁貼合，且第二抵觸面處于第一抵觸面遠(yuǎn)離電池的一側(cè)，當(dāng)所述活動(dòng)式液冷板處于第二位置時(shí)，所述第二抵觸面與第一抵觸面平齊。

21、進(jìn)一步地，所述定位板遠(yuǎn)離電池一側(cè)的四個(gè)拐角位置處均固定有固定柱，且定位板兩端的兩個(gè)固定柱之間分別固定有冷卻液進(jìn)管和冷卻液出管，所述冷卻液進(jìn)管和冷卻液出管分別處于定位板兩端的條狀通槽處，所述冷卻液進(jìn)管和冷卻液出管均通過伸縮式連接管與所述活動(dòng)式液冷板連接，活動(dòng)式液冷板與冷卻液進(jìn)管和冷卻液出管均勻設(shè)置有預(yù)緊彈簧。

22、進(jìn)一步地，所述第二抵觸面上均勻設(shè)置有空氣流動(dòng)溝槽。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，以上一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案存在以下有益效果：

24、1、本發(fā)明提高系統(tǒng)能效：通過單級?dc/dc?轉(zhuǎn)換直接提升至?240v?直流電，顯著降低了電能轉(zhuǎn)換過程中的能量損耗。

25、2、本發(fā)明低故障率：簡化系統(tǒng)架構(gòu)，降低復(fù)雜度，有效減少因電力轉(zhuǎn)換帶來的故障風(fēng)險(xiǎn)。

26、3、本發(fā)明通過對環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)結(jié)合電力參數(shù)，對系統(tǒng)做出預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果，預(yù)測結(jié)果判斷系統(tǒng)在下一階段對各項(xiàng)新能源設(shè)備的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)使當(dāng)前供電系統(tǒng)處于預(yù)動(dòng)作狀態(tài)，防止不良狀態(tài)發(fā)生造成較大沖擊，同時(shí)根據(jù)各項(xiàng)參數(shù)變化，預(yù)測設(shè)備或器件的壽命縮減。

27、4、本發(fā)明儲能模塊的電池模組穩(wěn)定性高，并避免因環(huán)境影響導(dǎo)致的電池老化，延長了電池模組的使用壽命。

28、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

技術(shù)特征：

1.一種基于240v直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)，包括發(fā)電模塊、240v直流母線、儲能模塊、負(fù)載模塊和能源智能管控模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于240v直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述240v直流母線直接為負(fù)載模塊供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于240v直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電模塊和燃料電池模塊通過dc/dc模塊整流變化后與直流母線相連接，供給至儲能模塊和負(fù)載模塊；所述風(fēng)力發(fā)電模塊和燃料電池模塊通過雙向ac/dc轉(zhuǎn)化為240v直流電流與直流母線相連接，供給至儲能模塊和負(fù)載模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于240v直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述能源智能管控模塊包括數(shù)據(jù)接收子模塊、沖擊參數(shù)預(yù)測子模塊、數(shù)據(jù)評估預(yù)測模塊子模塊、電力控制子模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于240v直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接收子模塊用于接收環(huán)境數(shù)據(jù)集合和電力數(shù)據(jù)信息；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于240v直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能模塊包括電池儲能單元及電池管理系統(tǒng)；所述電池管理系統(tǒng)用于對電池充放電的監(jiān)測和控制；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于240v直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述定位板遠(yuǎn)離電池一側(cè)的四個(gè)拐角位置處均固定有固定柱，且定位板兩端的兩個(gè)固定柱之間分別固定有冷卻液進(jìn)管和冷卻液出管，所述冷卻液進(jìn)管和冷卻液出管分別處于定位板兩端的條狀通槽處，所述冷卻液進(jìn)管和冷卻液出管均通過伸縮式連接管與所述活動(dòng)式液冷板連接，活動(dòng)式液冷板與冷卻液進(jìn)管和冷卻液出管均勻設(shè)置有預(yù)緊彈簧。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于240v直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二抵觸面上均勻設(shè)置有空氣流動(dòng)溝槽。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于240V直流架構(gòu)的智慧型多源輸入新能源控制系統(tǒng)，涉及發(fā)電及儲能技術(shù)領(lǐng)域，包括發(fā)電模塊、240V直流母線、儲能模塊、負(fù)載模塊和能源智能管控模塊；所述發(fā)電模塊包括光伏發(fā)電模塊、風(fēng)力發(fā)電模塊、燃料電池模塊、市電模塊及油機(jī)模塊。本發(fā)明通過對環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)結(jié)合電力參數(shù)，對系統(tǒng)做出預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果，預(yù)測結(jié)果判斷系統(tǒng)在下一階段對各項(xiàng)新能源設(shè)備的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)使當(dāng)前供電系統(tǒng)處于預(yù)動(dòng)作狀態(tài)，防止不良狀態(tài)發(fā)生造成較大沖擊，同時(shí)根據(jù)各項(xiàng)參數(shù)變化，預(yù)測設(shè)備或器件的壽命縮減，此外儲能模塊的電池模組穩(wěn)定性高，并避免因環(huán)境影響導(dǎo)致的電池老化，延長了電池模組的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：郭彥申,陳美伊,何江江,王聰聰,李海潮,陸偉峰,張松,張遷,李雪松,李紫薇,魏金生,呂守強(qiáng),張浩楠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國人民解放軍61905部隊(duì)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19