一种用于微电网的数字控制器装置的制作方法

本发明涉及微电网控制技术领域，特别是涉及一种用于微电网的数字控制器装置。

背景技术：

微网系统，即为微电网系统，其作为对传统电网的补充，得到了很好的推广和应用。但是，作为长期一贯使用的电网系统，一旦有一个新型的电网被接入，作为能量流动的一个全新直流，虽然在整个电网系统的应用过程中，起到了补充和优化的功效，但是，要做到切实可行，避免对电网产生新的冲击和影响，在微网系统接入和使用过程中不对原有能源系统产生负面的影响。而储能装置中的电池的温度场分布将直接决定微电网的能量输出的能力，因此亟需对微电网储能装置的温度场进行有效控制。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于微电网的数字控制器装置，能够对储能装置的温度场进行有效管理，使微网工作在最优的状况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于微电网的数字控制器装置，包括主控制器、储能装置和双向逆变电源装置，所述双向逆变电源装置的交流端通过电源母排与固定线网相连，所述主控制器通过can总线分别与储能装置和双向逆变电源装置相连，所述主控制器还通过can总线与温度变送器和储能装置温控设备管理装置相连；所述温度变送器设置在储能装置所在的空间中，用于获取储能装置所在空间的温度分布；所述储能装置温控设备管理装置用于调节储能装置所在的空间的温度。

所述储能装置包括动力锂电池和超级电容。

所述储能装置还连接有电池管理系统，所述电池管理系统通过can总线与主控制器相连。

所述主控制器还通过can总线连接有自动消防系统。

所述主控制器还连接有网络接口装置。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过设置温度变送器，可以获得储能装置所在空间的温度分布，再结合各个锂电池单体点位的实际温度，可以有效控制储能装置所在空间的温度分布，从而使得储能装置始终保持在一个较好的环境下工作，确保微电网能够工作在最优的状况。

附图说明

图1是本发明的原理方框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种用于微电网的数字控制器装置，如图1所示，包括主控制器、储能装置和双向逆变电源装置，所述双向逆变电源装置的交流端通过电源母排与固定线网相连，所述主控制器通过can总线分别与储能装置和双向逆变电源装置相连，所述主控制器还通过can总线与温度变送器和储能装置温控设备管理装置相连；所述温度变送器设置在储能装置所在的空间中，用于获取储能装置所在空间的温度分布；所述储能装置温控设备管理装置用于调节储能装置所在的空间的温度。

其中，主控制器由数字控制器dsp+fpga器件构成，作为整个装置的核心要件。该主控制器通过一个操作接口与计算机连接，实施数据下载，并激活运行，在设置阶段可以将所有需要的参数设置在控制器中，并分配主控制器的哪些端口被激活，并为每个端口选定通讯协议，设置通讯速率。在进入工作的初期阶段，主要任务是完成综合布局、栈区的规划和通讯速率的确定，以及时序的划定等等。

本实施方式中主控制器通过can总线与各个装置相连，通过can总线能够实现模块级的数据通讯，can总线作为本装置的核心数据传输枢纽，所有信息数据在主控制器的调度下，可以完成相互间的传递和控制。

本实施方式中的储能装置由动力锂电池和超级电容构成，动力锂电池的容量满足微网系统的电能需求，超级电容负责瞬间的大负荷供电，以满足功率需求。储能装置的电压等级为600vdc、1000vdc，其电压和容量的选择将依照微网系统的能量需求灵活配置，可叠加或减少。

本实施方式中储能装置还连接有电池管理系统，所述电池管理系统通过can总线与主控制器相连。该电池管理系统负责监控储能装置中所有的动力锂电池单体的参数，包括电量、电流、温度等，并将这些参数通过can总线传给主控制器。另外，该电池管理系统还管理着整个能量的流动过程中传输能量的量值，该量值由其原始的测得参数确定。

本实施方式中的温度变送器设置有多个，其分布在储能装置所在空间的各个角落，通过多个温度变送器检测储能装置所在空间的各个点的温度，各个温度变送器可以将其检测到的实时温度上传至主控制器，主控制器根据收到的温度值能够获取储能装置所在空间的温度分布。本实施方式中的储能装置温控设备管理装置用于调节储能装置所在的空间的温度，也就是说，该储能装置温控设备管理装置可以对储能装置所在空间的温度以及储能装置中各个锂电池的温度进行调节，从而对储能装置所在的空间的温度分布进行调整，使得储能装置所在的空间的温度分布能够满足最佳工作状况。其中，最佳工作状况所对应的温度分布可以通过实验获得，获得后可以将温度变送器设置点位对应的温度阈值范围存储在主控制器的存储器中。在进行控制时，当主控制器从温度变送器获得储能装置所在空间的各个点的温度时，将其与温度阈值范围比较，如果该温度不在阈值范围内，则控制储能装置温控设备管理装置，使得储能装置温控设备管理装置对该点的温度进行调节，从而实现对储能装置所在空间的温度分布进行调整的目的。

本实施方式中，所述主控制器还通过can总线连接有自动消防系统。在微网系统中，为了对微网系统的热失控处理能力提出的保障措施的需求，在本系统中通过配置与主控制器相连的灭火装置，该灭火装置由主控制器控制，主控制器根据温度变送器可以获取储能装置所在空间的温度分布，当主控制器得到的各个点的温度分布均高于设定的温度阈值范围，且通过储能装置温控设备管理装置无法使得温度分布向最佳工作状况的温度分布进行改变时，此时主控制器可以判定储能装置所在空间可能因起火导致温度过高无法改变，主控制器向自动消防系统发出开启命令，自动消防系统收到开启命令后，打开灭火装置实现灭火。

本实施方式中的双向逆变电源装置的作用是完成电源的逆变转换，当微网系统装置输出能量时，双向逆变电源装置将储能装置中的直流电能转换成交流电能，馈送至固线电网；当微网系统装置输入能量时，双向逆变电源装置将固线电网的交流电能转换成直流电能，馈送至储能装置中的各个锂电池。

该双向逆变电源装置与固线电网连接时，通过电源母排将双向逆变电源装置的交流端与固定线网相连，从而实现将微电网系统并入固定线网。该电源母排为380vac电源母排。微网系统装置的能量将通过电源母排实现能量的双向流动，当双向逆变电源装置为输出时，即为微网系统向固线电网输送能量；当双向逆变电源装置为输入时，即为电网向微网系统传输能量。

所述主控制器还连接有网络接口装置，该网络接口装置主要具有以下三种功能：一、实现近距离无线操控运行的功能，通过该网络接口装置可以实现wifi信息联接，从而实现就地无线操控；二、与固定电网主控制室的数据通讯，如此可以以获得微网系统的准入指令，或由固定电网给出的参数条件；三、微网系统装置与后台管理系统的通讯链接，如此微网系统装置本身可作为internet终端，所有的运行信息、电池参数信息等均作为传输的数据流，传递给后台的服务器平台，后台服务器将通过独立的系统平台完成对微网系统装置的管理和控制。