一种储能设备组控制系统的制作方法

本实用新型实施例涉及储能设备组控制系统技术领域，尤其涉及一种储能设备组控制系统。

背景技术：

太阳能和风能等新能源具有清洁和可再生等优点，不仅可以缓解能源紧张的局面，还可以减轻化石能源对环境造成的破坏。但是，太阳能发电装置往往只能在白天进行发电，但在晚上却几乎不能发电；同样，风能发电装置往往也只是在风力达到一定强度时，才可以进行发电。

为了保证太阳能发电装置以及风能发电装置能够全天24小时供电，往往在发电高峰期时，利用储能设备储存电能，在发电低谷时，利用储能设备中的电能进行供电，通过对电量进行“削峰填谷”式的调节，以使太阳能发电装置或风能发电装置实现全天24小时向外供电的目的。为存储足够到的电能，在大型太阳能或风能发电厂，常需要安装大量的储能设备，当储能设备的数量增加以后，储能设备的控制难度也相应地增加。现有技术中，常采用统一的控制指令，同时控制多台储能设备进行工作。但是，由于储能设备生产批次以及老化的程度不同，对于不同的储能设备，其充电放电的速率也不相同，因此，容易导致部分储能设备出现过充或过放的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种储能设备组控制系统，以实现提高对储能设备组的控制能力和控制效率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种储能设备组控制系统，包括：

中控装置，以及分别与所述中控装置连接的云端服务器和至少两个终端控制装置；

所述中控装置包括第一通信端口、信号处理模块以及至少两个第二通信端口；所述中控装置通过所述第一通信端口，与所述云端服务器通信连接；所述信号处理模块包括至少两个独立运行的信号处理单元；其中，所述信号处理单元与所述第二通信端口一一对应且连接；

每个所述终端控制装置包括数据采集模块、控制输出模块和终端通信端口；所述数据采集模块和所述控制输出模块，均与所述终端通信端口连接，所述终端通信端口与所述第二通信端口一一对应且通信连接；

所述数据采集模块包括位置信息采集单元、温度信息采集单元和电量信息采集单元。

进一步地，所述控制输出模块还包括信号转换电路、充电控制开关、放电控制开关和运动控制开关；

所述信号转换电路的输入端与所述终端通信端口连接，所述信号转换电路的输出端分别与所述充电控制开关、所述放电控制开关和所述运动控制开关连接。

进一步地，所述充电控制开关包括第一常开继电器；

所述放电控制开关包括第二常开继电器；

所述运动控制开关包括第三常开继电器。

进一步地，所述信号处理模块包括微控制单元或单片机。

进一步地，所述第一通信端口包括第一无线通信单元；

所述第二通信端口包括第一无线通信单元；

所述终端通信端口包括第三无线通信单元。

进一步地，所述位置信息采集单元包括位置传感器；

所述温度信息采集单元包括温度传感器；

所述电量信息采集单元包括电量传感器。

本实用新型实施例提供的储能设备组控制系统，通过设置多个独立运行的信号处理单元，可以实现对每个终端控制装置及其对应的储能设备进行独立控制，进而实现对每个储能设备的精准化和个性化控制，提高储能设备组的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的储能设备组控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的控制输出模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的储能设备组控制系统的结构示意图。具体地，请参考图1，该储能设备组控制系统包括：中控装置10，以及分别与中控装置10连接的云端服务器20和至少两个终端控制装置30；中控装置10包括第一通信端口101、信号处理模块103以及至少两个第二通信端口102；中控装置10通过第一通信端口101，与云端服务器20通信连接；信号处理模块103包括至少两个独立运行的信号处理单元113；其中，信号处理单元113与第二通信端口102一一对应且连接；每个终端控制装置30包括数据采集模块301、控制输出模块302和终端通信端口303；数据采集模块301和控制输出模块302，均与终端通信端口303连接，终端通信端口303与第二通信端口102一一对应且通信连接；数据采集模块301包括位置信息采集单元311、温度信息采集单元321和电量信息采集单元331。

具体地，储能设备通常安装于太阳能发电装置或风力发电装置附近，以在太阳能发电装置或风力发电装置等的发电高峰期，储存发电装置产生的多余的电能，并在太阳能组件或风力发电车组件等发电装置发电量较低的时段，对外输出电能。一般情况下，发电厂往往有多台发电装置，因此，相应地，也需要使用多台储能设备进行储存电能。为了保证多台储能设备高效有序地工作，在实际生产中，常利用储能设备组控制系统控制储能设备组工作。

更具体地，本实施例提供的储能设备组控制系统中的中控装置10可以位于控制室内，而终端控制装置30往往与储能设备组一起，安装于发电装置所在的户外环境。第二通信端口102与终端通信端口303通信连接，进而实现中控装置10与终端通信装置30的数据交互。

数据采集模块301中的电量信息采集单元331可以采集到储能设备的电量信号，并依次通过终端通信端口303以及第二通信端口102把电量信号发送至中控装置10中的信号处理模块113，经过信号处理模块113的分析处理后，可以得到该储能设备中的电量信息。在发电装置开始进入发电高峰期时，储能设备中的电量往往较低，此时，信号处理模块113可以产生控制该储能设备充电的充电指令，并依次通过第二通信端口102和终端通信端口303，把充电指令发送至控制输出模块302，进而使控制输出模块302执行控制储能设备开始充电的动作。类似地，当发电装置开始进入发电低谷期时，储能设备中的电量较多，而发电装置产生的电量较少时，信号处理模块113可以根据电量信息采集单元331提供的电量信号，产生控制该储能设备放电的放电指令，以使控制输出模块302控制储能设备执行向用电器放电的操作。

同样地，当某个储能设备在充电或放电过程中，如果信号处理模块103发现温度信息采集单元321提供的该储能设备的温度信号对应的温度过高，也可以通过与该储能设备对应的信号处理单元113控制该储能设备暂停工作，以使储能设备的温度得以恢复至正常范围。类似地，通过位置信息采集单元311，中控装置10可以获取每个终端控制装置30及其对应的储能设备的位置信号，进而获得储能设备的位置信息；由于发电装置的位置往往是固定的，根据发电装置与终端控制装置30之间的相对位置，信号处理单元113可以通过控制输出模块302对终端控制装置30及其对应的储能设备进行位置调整。

可以理解的是，为了实现精确的个性化控制，本实施例提供的可以独立运行的信号处理单元113的数量，第二通信端口102的数量，以及终端控制装置30的数量均相等。在实际工作中，可以实现每个信号处理单元113通过其中的一个第二通信端口102，对其中一个终端控制装置进行信号收集和控制管理。由于每台终端控制装置30采集到的信息，都可以在中控装置10中进行独立处理，不同的终端控制装置30提供的数据信号可以被同时且独立地处理，因此，中控装置10可以通过数据采集模块301及时获取每台储能设备的工作状况，并能够每台储能设备所处的工作阶段，合理控制该储能设备的工作模式和状态，进而实现对储能设备的个性化控制。示例性地，本实施提供的储能设备组控制系统，可以控制一部分储能设备处于恒流快速充电状态，同时控制另一部分储能设备处于恒压慢速充电状态。

需要说明的是，在描述本实施例提供的储能设备组控制系统的工作原理时，尽管本实施例借助了储能设备进行说明，但是应该明白，这仅仅是为了更清楚地向读者介绍本实施例提供的储能设备组控制系统，本实施例提供的储能设备组控制系统的结构和功能的实现，并不依赖于储能设备。在实际生产中，本实施例提供的储能设备组控制系统，既可以作为独立的产品进行单独生产，也可以结合储能设备进行集成生产。尽管图1中的储能设备组控制系统中的终端控制装置30的数量为2，但应该理解的是，这仅仅是一种可行的实施例，实际上，终端控制装置30的数量可以根据具体需要设置成两个或更多个，并且，信号处理单元113以及第二通信端口102的数量也相应地是两个或更多个。

本实施例提供的储能设备组控制系统，通过设置多个独立运行的信号处理单元，可以实现对每个终端控制装置及其对应的储能设备进行独立控制，进而实现对每个储能设备的精准化和个性化控制，提高储能设备组的工作效率。

还需要说明的是，如果储能设备上安装有可移动的万向轮和为万向轮提供动力的电机，还可以通过控制位于室内的中控装置10，使终端控制装置30及其对应的储能设备进行位置调整，可以减少人工定位储能设备的位置以及人工搬运储能设备的工况发生，可以提高储能设备组控制系统以及储能设备的安装效率。

图2是本实用新型实施例提供的控制输出模块的结构示意图。可选地，请参考图1和图2，本实施例提供的控制输出模块302还可以包括信号转换电路312、充电控制开关322、放电控制开关332和运动控制开关342；信号转换电路312的输入端与终端通信端口303连接，信号转换电路312的输出端分别与充电控制开关322、放电控制开关332和运动控制开关342连接。

具体地,信号转换电路312用于接收来自终端控制端口303的控制指令转换成控制充电控制开关32、放电控制开关332或运动控制开关342断开或闭合的信号。示例性地，如果来自终端控制端口303的指令为控制储能设备充电的指令，信号转换电路312的可以产生控制充电控制开关322所在的电路形成通路的指令，以使对应的储能设备开始充电；如果来自终端控制端口303的指令为控制储能设备放电的指令，信号转换电路312可以产生控制放电控制开关332所在的电路形成通路的信号，进而使对应的储能设备开始放电；如果来自终端控制端口303的指令为控制储能设备移动的指令，信号转换电路312可以产生控制运动控制开关342所在的电路形成通路的指令，以使储能设备和终端控制装置30通过万向轮等进行位置调整。

可选地，请继续参考图1和图2，充电控制开关322包括第一常开继电器；放电控制开关332包括第二常开继电器；运动控制开关342包括第三常开继电器。

具体地，在未施加控制信号时，常开继电器通常处于断开状态，以充电控制开关322为例，此时的充电控制开关322所在的电路处于断路状态，储能设备无法接收发电装置产生的电能，无法进行电能存储，因此，储能设备无法进行充电。在终端控制端口303接收到充电控制指令有以后，常开继电器处于闭合状态，此时的充电控制开关322所在的电路处于接通状态，储能设备可以接收发电装置产生的电能，可以进行电能存储，因此，储能设备可以进行充电。类似地，对于放电控制开关332或运动控制开关342，常开继电器也具有类似的技术效果，不再赘述。还应该理解的是，在描述常开继电器时，本实施例借助了的“第一”、“第二”和“第三”等词汇，这些表示顺序的词汇仅仅是方便描述的，并不代表常开继电器本身的区别；实际上，第一常开继电器、第二常开继电器和第三常开继电器可以为相同的常开继电器，也可以是不同的常开继电器，本实施例对此不做具体限制。

可选地，信号处理模块103可以包括微控制单元或单片机。

具体地，微控制单元(microcontrollerunit；mcu)是一种技术成熟的微处理器，具有功能强大、用途广泛、处理速度快以及功耗低等优点。单片机具有体积小、质量轻、性价比高以及便于开发和应用等优点。因此，本实施例可以将微控制单元或单片机作为信号处理模块103的核心部件，以进行数据的分析处理。此外，本实施例提供的信号处理模块103也可以包括微控制单元或单片机以外的其他器件，本实施对此不做具体限制。

可选地，第一通信端口101可以包括第一无线通信单元；第二通信端口102可以包括第二无线通信单元；终端通信端口303可以包括第三无线通信单元。

需要说明的是，在图1中，第一通信端口101与云端服务器30之间，通过带双向箭头的虚线连接，这表示第一通信端口101与云端服务器30之间采用无线的方式进行通信。这样设置的好处是，可以避免第一通信端口101所在的中控装置10的安装位置受限于云端服务器20的所在位置，可以提高中控装置10的安装的灵活性。但是，应该理解的是，在条件允许的情况下，第一通信端口101与云端服务器30之间也可以采用其他的通信方式进行通信。同理，在图1中，终端通信端口303与第二通信端口102的带双箭头的虚线，也表示终端通信端口303与第二通信端口102之间采用无线的方式进行通信。这样设置的好处是，中控装置10和终端控制装置20的安装位置也可以更加灵活，可以提高中控装置10和终端控制装置303的作业范围。同样地，终端通信端口303与第二通信端口102之间也还可以采用有线等其他方式进行通信。需要说明的是，在描述无线通信单元时，本实施例借助了的“第一”、“第二”和“第三”的概念，这仅仅是为了描述上的需要，并不代表无线通信单元本身的区别，实际上，第一无线通信单元、第二无线通信单元和第三无线通信单元可以为相同的或不同的无线通信装置，本实施例对此不做具体限制。

可选地，位置信息采集单元311可以包括位置传感器；温度信息采集单元321可以包括温度传感器；电量信息采集单元331可以包括电量传感器。

具体地，作为位置信息采集单元311的核心部件，位置传感器可以用于获取位置信息，进而定位出储能设备以及终端控制装置30的所在位置。类似地，作为温度信息采集单元321的核心部件，温度传感器可以用于获取储能设备以及终端控制装置30的温度信息，进而检测储能设备以及终端控制装置30是否工作于正常的温度区间。作为电量信息采集单元331的核心部件，电量传感器用于获取储能设备的电量信息，中控装置10根据电量采集信息单元331提供的电量信息，控制储能设备工作于合理的充电模式或放电模式。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。