一种用于储能系统环境监测和联动控制的辅助装置的制作方法

文档序号:39896671发布日期:2024-11-05 16:55阅读:72来源:国知局

本技术涉及一种用于储能系统外部环境监测和联动控制的辅助装置,涉及电化学储能。


背景技术:

1、随着电力电子技术及电化学储能设备技术的不断更新迭代,目前电化学储能技术已经逐步成为提高可再生能源系统接入稳定性的重要手段。

2、目前现有的电化学储能控制柜侧重于关注电气一次参数、外壳机械强度、电芯化学参数,以及柜内设备运行安全特性等固有因素。机柜内配置有相应的冷却装置,即风冷或液冷装置。通常该类冷却装置依靠风扇将其热量带走,以达到为设备冷却降温目的。储能控制柜内功率与发热量呈正比关系,即功率越高,发热量越大,同时冷却风扇的音量也越高,对周边环境的影响也越大。

3、由于储能装置产生的噪音无法在其控制柜内有效监测,现有的处理方案是人为设置储能控制柜的功率上限,使其在约定时间段内限制其输出功率,即限制其对外噪音。此做法带来的弊端是牺牲了约定时间段内的设备功率,使其充放电的时间拉长。

4、按目前的相关电化学储能系统建设的相关规范要求,对电储能设备的外部环境因素同时进行考量。传统项目中对外部的环境因素的把握由设计选型阶段和施工阶段进行优化。优化过程往往需要为储能主体设备配置相应的外部辅助设备,同时引入一套控制逻辑便于更好的使用和管理储能设备。

5、针对外部因素调控辅助装置目前主要为三种解决方案,即固定测点测量、手持式仪表测量以及无线采集器测量。

6、固定测点测量方式受限于现场设备安装位置和布线路径,一般由固定支架和传感器等配套设备组成。在项目立项阶段和设备选型阶段,往往需要在不同位置测试所选设备工况效果,因此现有的固定式支架一旦安装后往往不易更改及变动。一般在中大型项目基于采集子站的数量分布较广,则会选用多个固定测点的方式。而在分布式监测项目中往往采用手持式仪表更为便捷。手持式仪表测量在移动性上可以解决多角度,多位置测点问题,但对仪表本体的保护提出了较高的要求。常规的手持式仪表往往将测量的数据保存在仪器内部,观测者需要在现场测量一段时间后,取回仪表读取数据后汇总整理。此外常规的手持式仪表一般都无法接入系统平台,因而只能作为定期检测手段应用。随着物联网技术的日益发展成熟,基于物联网无线技术的采集器可以将现场采集的数据通过4g网络发送至云端。即观测者可以实时访问查看数据,但相比手持式测量仪表,无线采集器可以解决实时查看数据,但当无线信号中断时,由于采集器本体内没有存储介质会丢失信号中断时期的部分数据。

7、随着储能系统容量的不断增加和搭建成本的不断降低,储能系统需要一套既可采集环境音量或其他外部环境的参数同时又能输出信号的装置,用以调节储能功率或其他变量,以满足目前乃至未来储能设备的需求。


技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种储能系统外部环境监测输出联动信号的辅助装置,可安装于移动框架上,具备就地记录和云端存储并输出联动信号。

2、为了解决上述问题,本实用新型采用的技术方案如下:

3、一种用于储能系统环境监测和联动控制的辅助装置,包括外部结构框架,所述外部结构框架上安装有不间断电源、直流电源转换器、环境监测传感器、信号隔离栅、本地记录仪表、物联网控制器和切换开关,

4、所述不间断电源与直流电源转换器及切换开关分别连接,所述直流电源转换器与环境监测传感器、信号隔离栅、本地记录仪表以及物联网控制器分别连接,所述环境监测传感器与信号隔离栅相连接,所述信号隔离栅与本地记录仪表及物联网控制器分别连接,所述切换开关与市电输入端相连接。

5、在上述辅助装置中,不间断电源用于提供装置交流电源,当外部电源接入时能够存储电能,外部电源断开时提供电源,可支持一定时间稳定运行;直流电源转换器用于提供直流电源,将外部交流电源转换为直流电源,当输入电压为交流市电220v时,输出电压为直流20-30v;环境监测传感器用于监测环境参数;信号隔离栅用于将环境监测传感器输出的电信隔离并同步转发给本地记录仪表和物联网控制器;本地记录仪表用于接收信号隔离栅发来的数据并记录于本地存储介质中,同时可设置上下限输出联动动作;物联网控制器用于接收信号隔离栅发来的数据并转发至云端,实现监测数据实时访问,通过云端对接外部数据,实现本装置的云端数据记录存储和外协交互。

6、进一步,它还包括单相逆变器和太阳能组件,所述单相逆变器与太阳能组件及切换开关分别连接,所述太阳能组件安装在外部结构框架的顶部。单相逆变器用于将太阳能组件输入的直流电转换为交流电接入不间断电源的输入端,用于外部电源断开时延长装置持续时间。

7、进一步,所述切换开关的工作状态包括:

8、市电模式:市电输入端与不间断电源接通,与单相逆变器的连接断开,市电通过不间断电源供电;

9、光伏模式:单相逆变器的输出端与不间断电源的输入端接通,与市电断开,太阳能组件通过不间断电源供电;

10、并网模式:市电与不间断电源的输入端以及和单相逆变器的输出端均接通,太阳能组件和市电同时通过不间断电源供电。

11、进一步,所述环境监测传感器与信号隔离栅的数量均为两个。

12、进一步,所述外部结构框架的上部为敞开区域,外部结构框架的中部为半封闭区域箱体,外部结构框架下部为封闭区域箱体,外部结构框架的底部为承托底板,所述承托底板的底部安装有转向轮。

13、进一步,信号隔离栅、本地记录仪表、物联网控制器安装固定所述半封闭区域箱体内。

14、进一步,不间断电源装置、直流电源、切换开关以及单相逆变器安装固定在所述封闭区域箱体内。

15、进一步,所述环境监测传感器为噪音监测传感器和/或室外温度传感器。

16、与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:

17、1.本实用新型可辅助电化学储能控制柜根据外部环境因素(噪音因素)自动调节其内部装置的工况,使装置的应用场景不再受限于空旷环境,无法邻近对声音强度敏感型场所附近。同时也解决了现有技术中关于监测测点取样和数据存储展示的问题。

18、2.本实用新型同时也解决了现有技术中关于监测测点取样和数据存储展示的问题。可移动式结构框架可以兼具固定和移动的应用场景。

19、3.本实用新型具有使用简单,操作便捷,应用范围广,模块标准,后期扩展性良好,替换监测传感器可用于不同领域的工艺功能。

20、4.本实用新型使用切换开关、不间断电源和单相逆变器作为电源部分,三者做电路连接,实现外部电源和太阳能电源的冗余供给,扩大了现场应用的场景。



技术特征:

1.一种用于储能系统环境监测和联动控制的辅助装置,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的用于储能系统环境监测和联动控制的辅助装置,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的用于储能系统环境监测和联动控制的辅助装置,其特征在于,所述切换开关的工作状态包括:

4.根据权利要求1所述的用于储能系统环境监测和联动控制的辅助装置,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的用于储能系统环境监测和联动控制的辅助装置,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的用于储能系统环境监测和联动控制的辅助装置,其特征在于:

7.根据权利要求5所述的用于储能系统环境监测和联动控制的辅助装置,其特征在于:

8.根据权利要求1所述的用于储能系统环境监测和联动控制的辅助装置,其特征在于:


技术总结
本技术涉及用于储能系统环境监测和联动控制的辅助装置,包括外部结构框架,所述外部结构框架上安装有不间断电源、直流电源转换器、环境监测传感器、信号隔离栅、本地记录仪表、物联网控制器和切换开关。本技术解决了现有储能系统控制柜无法根据外部环境因素(噪音因素)自动调节其内部装置工况的问题。同时外部可移动式结构框架可以兼具固定和移动的应用场景,安装于内部的物联网及其控制器解决了监测信号数据的存储和读取问题,数据具备了本地和中心双重冗余功能,标准化的监测传感器可根据不同工艺要求替换不同模块,从而覆盖更大的应用场景。

技术研发人员:徐璟,杜佳军,武振岗,陈理
受保护的技术使用者:上海建科节能技术有限公司
技术研发日:20240407
技术公布日:2024/11/4
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