极大提高储能速度的储能模块系统及控制方法与流程

1.本发明涉及提高储能模块的储能速度技术领域，更具体地说，本发明涉及极大提高储能速度的储能模块系统及控制方法。


背景技术：

2.随着石油不可再生能源的大量使用，我国可持续发展还需从新能源入手，像可再生的风能、太阳能能源，成本低，在储能发展这一块儿，前途远大，众所周知，目前我国已经兴建太阳能电池板，目的是把取之不尽用之不竭的太阳能转换成我们赖以生活所需的电能。
3.目前现有技术的太阳能储能模块是利用半导体材料的光电效应，吸收太阳光，然后再把太阳光能经过光伏能源转换器转换成电能，把电能存储在光伏电池中，然后储能电池放电能把白天吸收的光用于夜晚家用负载上，但是存在储能电池在吸收光的储能速度较慢，导致光能吸收转换存储量就少，储能效率较低的问题，如何提高储能模块的储能速度是亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的提供极大提高储能速度的储能模块系统及控制方法，在基于源代码插桩方式克服了源代码提取困难的问题，便于后续函数图的输出与混合动态建模方法，在基于多节点自动建模的分析方法过程保证了建模分析数据的精准性，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：极大提高储能速度的储能模块系统，包括提高储能速度系统和虚拟电厂控制系统，所述提高储能速度系统包括有相变材料模块、磁力驱动的可移动网状光热转换器模块及储能容器模块，所述虚拟电厂控制系统包括有光伏电池模块、检测电池模块、充放电控制器模块、电源模块及负载使用模块，所述提高储能速度系统是用于所述虚拟电厂控制系统中的光伏电池模块上做出储能电池的改变，所述提高储能速度系统是在光伏电池吸收光能的工艺上做出物理与化学组合成的，所述虚拟电厂控制系统中各模块是利用网络虚拟端口连接及电路电线连接实现的；
6.进一步的，所述相变材料模块包括有熔融盐单元，所述相变材料模块是能够吸收和释放大量潜热的节能环保载体，所述熔融盐单元是指相变材料模块中一种无机类材料，其固态为盐结晶的离子晶体，在温度升高融化后形成熔融态离子液体；所述储能容器模块包括有显热存储介质单元，所述储能容器模块用于存储太阳能和电能的电容储能器，所述显热存储介质单元是指介质材料在太阳能存储过程中，随着温度升高和降低映射出吸热和放热的状态，目的是提高太阳能储能速度采用光能转换热能存储。
7.进一步的，所述磁力驱动的可移动网状光热转换器模块包括有磁性铁网基底单元、pdms粘合剂单元及石墨纳米颗粒单元，所述磁力驱动的可移动网状光热转换器模块是将太阳能有效转化为热能用来融化固态的熔融盐，可移动网状光热转换器漂浮在液态熔融
盐表面，利用其下方的磁铁吸引，可移动网状光热转换器凭借自身多孔结构接触未融化的固态熔融盐成为液态，在太阳光照射下，可移动网状光热转换器对吸收的太阳光进行热转换，然后再把磁体移动到储能容器上表面，可移动网状光热转换器就能把吸收的太阳能热量进行放热存储在储能模块中，再利用热能转换成电能，进行放电控制；所述磁力驱动的可移动网状光热转换器是由所述磁性铁网基底单元、pdms粘合剂单元及石墨纳米颗粒单元制备而成，目的是利用磁力驱动的可移动网状光热转换器进行光能转换成热能的过程。
8.进一步的，所述光伏电池模块包括有光伏控制单元和跟踪太阳单元，所述光伏电池模块是用于吸收太阳能光能转换储存光能转换的电能，所述光伏控制单元是利用光伏控制器在太阳能发电过程中，控制太阳能电池对蓄电池充电和蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制单元，所述跟踪太阳单元是利用最大功率追踪技术，让太阳能电池在一天之中能够正对太阳吸收太阳光，使得太阳的光线垂直照射太阳能电池板上，目的是利用光伏电池最大功率吸收光能。
9.进一步的，所述检测电池模块包括有采集电池荷电状态单元和判断荷电情况执行充放电指令，所述检测电池模块是用于系统对光伏电池吸收太阳能转换成电能至蓄电池储存状态进行检测，所述采集电池荷电状态单元是指系统中通过检测仪器对蓄电池中的储存电能后剩余容量的测量，用荷电状态soc的值进行表示，所述判断荷电情况执行充放电指令是指在系统中编辑代码程序控制太阳能吸收光能转换成蓄电池储存的电能，目的是对光伏电池的荷电状态进行检测控制。
10.进一步的，所述充放电控制模块包括有微处理器单元和a/d模拟转换器单元，所述充放电控制模块是虚拟电厂控制系统通过光伏电池吸收太阳能光能转换成电能后，实施电能集中控制与分布分配负载使用的控制模块，所述微处理器单元用于与光伏电池模块进行通信，控制电池的输入输出电压，限制电流、电压序列，控制pwm脉宽调制信号，所述a/d模拟转换器单元是把电池中传输的模拟信号转换成微处理器可处理的数字信号，目的是控制电池转换的电能给负载使用。
11.进一步的，所述电源模块包括有dc/dc变换器单元；所述负载使用模块是用于给负载提供电能的模块，所述dc/dc变换器单元是由dc/dc转换器采用pwm调试方法将直流电压转换成另一个直流电压的单元，目的是经过dc/dc变换器把直流电压转换其它直流电压吗，降低电线路中传输电流的损耗。
12.进一步的，极大提高储能速度的储能模块系统的控制方法，具体包括下列步骤：
13.s1、首先在太阳能储能电池上采用磁力驱动的可移动网状光热转换器提高储能模块的储能速度，目的是把光能转换成热能，提高储存速度；
14.s2、然后采用虚拟化技术利用虚拟电厂控制系统集中控制储能速率提高的光转热储能速度系统，目的是利用虚拟电厂控制太阳能吸收光能转换至蓄电池中的电能；
15.s3、在控制过程中，利用检测电池模块对电池荷电状态进行检测，利用计算机编辑程序代码指令控制储能模块系统的放电状态，在电路传输电流时，采用电源模块控制直流电的转换，目的是减少传输电能的损耗，使得负载正常用电；
16.s4、最后储存电能的容器模块中，电能被分送到负载使用，储能减少就控制光伏电池模块吸收光能转换为电能，目的是循环使用，统一化控制管理电能使用。
17.本发明的技术效果和优点：
18.本发明与传统储能模块系统相比，增加磁力驱动的可移动网状光热转换器模块，解决了现有太阳能电池热储存容量的损失问题，实现了在太阳能热储存过程中，加速太阳能电池中熔融盐的储能速率功能，达到了太阳能电池收集大量太阳能热储存的效果。
19.本发明与传统储能模块系统的控制方法相比，在控制太阳能充放电环节，采用虚拟电厂集中控制电阳能吸收光能转换电能至负载使用的方法，结合网络利用检测电池模块检测电池荷电状态，编辑代码指令控制光伏电池的储能系统，实现了虚拟化并网控制的效果。
附图说明
20.图1为本发明的极大提高储能速度的储能模块系统的控制方法框图；
21.图2为本发明的极大提高储能速度系统图；
22.图3为本发明的虚拟电厂控制储能模块系统图。
具体实施方式
23.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例，虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制，相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
24.同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
25.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
26.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
27.应注意到，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论，
28.本技术应用于计算机系统/服务器，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作，适于与计算机系统/服务器一起使用的众所周知的计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于，个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统、大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。
29.计算机系统/服务器可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述，通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型，计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的，在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
30.实施例1
31.本发明提供了极大提高储能速度的储能模块系统，包括提高储能速度系统和虚拟
电厂控制系统，所述提高储能速度系统包括有相变材料模块、磁力驱动的可移动网状光热转换器模块及储能容器模块，所述虚拟电厂控制系统包括有光伏电池模块、检测电池模块、充放电控制器模块、电源模块及负载使用模块，所述提高储能速度系统是用于所述虚拟电厂控制系统中的光伏电池模块上做出储能电池的改变，提高储能速度，所述提高储能速度系统是在光伏电池吸收光能的工艺上做出物理与化学组合成的，所述虚拟电厂控制系统中各模块是利用网络虚拟端口连接及电路电线连接实现的。
32.本实施例与现有技术的区别在于在现有的太阳能电池上，增加磁力驱动的可移动网状光热转换器模块，解决了现有太阳能电池热储存容量的损失问题，实现了在太阳能热储存过程中，加速太阳能电池中熔融盐的储能速率功能，达到了太阳能电池收集大量太阳能热储存的效果，除此之外，在控制太阳能充放电环节，采用虚拟电厂集中控制电阳能吸收光能转换电能至负载使用的方法，结合网络利用检测电池模块检测电池荷电状态，编辑代码指令控制光伏电池的储能系统，实现了虚拟化并网控制的效果。
33.本实施例中，需要具体说明的是所述相变材料模块包括有熔融盐单元，所述相变材料模块是能够吸收和释放大量潜热的节能环保载体，所述熔融盐单元是指相变材料模块中一种无机类材料，其固态为盐结晶的离子晶体，在温度升高融化后形成熔融态离子液体，具有稳定的热传导、较高离子迁移传递速度及高导电性；所述储能容器模块包括有显热存储介质单元，所述储能容器模块用于存储太阳能和电能的电容储能器，所述显热存储介质单元是指介质材料在太阳能存储过程中，随着温度升高和降低映射出吸热和放热的状态，所述显热存储介质单元与熔融盐单元均是太阳能热储存；
34.相变材料指在温度不变的情况下改变物质状态，并且能够提供潜热的物质，所述相变指物质转变的物理状态，比如我们见到的水是液体，当水处于零下温度时候，就变成了冰，由液体变成固体，当水处于沸点之上温度时，就变成水蒸气，由液体变成气体，这个过程就是相变；所述熔融盐单元是由碱/碱土金属与卤化物、硅酸盐、碳酸盐、硝酸盐及磷酸盐组成，利用自身加热相变热循环达到太阳能热蓄热的效果，所述储能容器模块是利用电容器组内部的均压拓扑和控制策略，双向dc/dc变换器的拓扑和控制策略作为技术核心。
35.本实施例中，需要具体说明的是所述磁力驱动的可移动网状光热转换器模块包括有磁性铁网基底单元、pdms粘合剂单元及石墨纳米颗粒单元，所述磁力驱动的可移动网状光热转换器模块是将太阳能有效转化为热能用来融化固态的熔融盐，可移动网状光热转换器漂浮在液态熔融盐表面，利用其下方的磁铁吸引，可移动网状光热转换器凭借自身多孔结构接触未融化的固态熔融盐成为液态，在太阳光照射下，可移动网状光热转换器对吸收的太阳光进行热转换，然后再把磁体移动到储能容器上表面，可移动网状光热转换器就能把吸收的太阳能热量进行放热存储在储能模块中，再利用热能转换成电能，进行放电控制；所述磁力驱动的可移动网状光热转换器是由所述磁性铁网基底单元、pdms粘合剂单元及石墨纳米颗粒单元制备而成；
36.所述磁力驱动的可移动网状光热转换器的制备是利用pdms粘合剂通过浸渍涂布法，把石墨纳米颗粒涂覆在磁性铁网基底表面，其厚度为2500nm能够覆盖太阳辐射光谱，所述石墨纳米颗粒单元能够吸收太阳光能。
37.本实施例中，需要具体说明的是所述光伏电池模块包括有光伏控制单元和跟踪太阳单元，所述光伏电池模块是用于吸收太阳能光能转换储存光能转换的电能，所述光伏控
制单元是利用光伏控制器在太阳能发电过程中，控制太阳能电池对蓄电池充电和蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制单元，所述跟踪太阳单元是利用最大功率追踪技术，让太阳能电池在一天之中能够正对太阳吸收太阳光，使得太阳的光线垂直照射太阳能电池板上，实现光伏电池输出功率最大化；
38.所述跟踪太阳单元具有网络通讯功能，在光伏电池的组装设备中添加光敏传感器和电机驱动器，利用高精度双轴追踪混合控制技术，系统检测太阳光照强度，自动追踪太阳，实现自动调节跟踪控制，保证光电的转换效率，所述光伏控制单元具有调节功率、协议通讯及简单指示的特点。
39.本实施例中，需要具体说明的是所述检测电池模块包括有采集电池荷电状态单元和判断荷电情况执行充放电指令，所述检测电池模块是用于系统对光伏电池吸收太阳能转换成电能至蓄电池储存状态进行检测，所述采集电池荷电状态单元是指系统中通过检测仪器对蓄电池中的储存电能后剩余容量的测量，用荷电状态soc的值进行表示，所述判断荷电情况执行充放电指令是指在系统中编辑代码程序控制太阳能吸收光能转换成蓄电池储存的电能；
40.所述判断荷电情况执行充放电指令的判断荷电情况，具体用soc值判断，当soc＝1时，则虚拟电厂控制系统执行放电指令，让储能模块放电连接至负载使用；当soc＝0时，则虚拟电厂控制系统执行充电指令，光伏电池模块控制提高储能速度系统，最大功率吸收太阳光及提高太阳能吸收光热储能速度，让光伏电池模块中储存电能；当soc＝0.5时，则虚拟电厂控制系统执行充放电指令，一方面完成太阳能电池吸收光能热储能，另一方面实现负载通电使用的过程，介于(0.5，1)区间实施放电指令，介于的(0，0.5)区间实施充电指令。
41.本实施例中，需要具体说明的是所述充放电控制模块包括有微处理器单元和a/d模拟转换器单元，所述充放电控制模块是虚拟电厂控制系统通过光伏电池吸收太阳能光能转换成电能后，实施电能集中控制与分布分配负载使用的控制模块，所述微处理器单元用于与光伏电池模块进行通信，控制电池的输入输出电压，限制电流、电压序列，控制pwm脉宽调制信号，所述a/d模拟转换器单元是把电池中传输的模拟信号转换成微处理器可处理的数字信号；
42.所述微处理器单元中微处理器通过控制总线询问光伏电池，请求电池想要的充电电压和电流值，然后设置两个pwm输出，对到达电池的输出电压和电流进行调节，当电池处于充电过程时，电池发出充电警告，此时pwm输出关闭，除此之外，当电池的充电状态达到100％和设置电池的完全充电位，pwm亦会输出关闭，所述控制总线是用于接收和发送信息的控制线。
43.本实施例中，需要具体说明的是所述电源模块包括有dc/dc变换器单元；所述负载使用模块是用于给负载提供电能的模块，所述dc/dc变换器单元是由dc/dc转换器采用pwm调试方法将直流电压转换成另一个直流电压的单元，所述dc/dc转换器是由控制芯片、电感线管、二极管、三极管及电容器组成，所述pwm调试方法是在开关脉冲的频率一定时，通过改变脉冲输出宽度，使得电压稳定输出。
44.本实施例中，需要具体说明的是极大提高储能速度的储能模块系统的控制方法，具体包括下列步骤：
45.101、首先在太阳能储能电池上采用磁力驱动的可移动网状光热转换器提高储能
模块的储能速度；
46.本实施例中，需要具体说明的是所述储能模块是指吸收可再生的太阳能转换成的电能存储在储能容器中，如利用电容器储能，传统的太阳能电池是光电转换过程，通过半导体材料的光电效应，把吸收的太阳光经过半导体二极管转换成直流电；本实施例中通过采用磁力驱动的可移动网状光热转换器是把太阳能吸收产生的热能进行发电，是光热电之间的转换方式，先利用可移动网状光热转换器收集太阳能转换成热量，储能速度块，储能效率高，然后再把熔融盐吸收的热量转换成电能。
47.102、然后采用虚拟化技术利用虚拟电厂控制系统集中控制储能速率提高的光转热储能速度系统。
48.本实施例中，需要具体说明的是所述虚拟电厂是把区域内的光伏电池模块、电源模块和负载使用模块集中控制起来，便于统一化管理，根据负载需求供应的电力进行控制，所述虚拟化技术是指连接网络系统，在系统控制主机的处理器中虚拟化多个处理器用于并行工作，适应于跨平台跨系统之间交互信息的并行式处理传输信息。
49.103、在控制过程中，利用检测电池模块对电池荷电状态进行检测，利用计算机编辑程序代码指令控制储能模块系统的放电状态，在电路传输电流时，采用电源模块控制直流电的转换，减少传输电能的损耗，使得负载正常用电。
50.本实施例中，需要具体说明的是所述计算机编辑程序代码指令是根据电池荷电状态的情况，利用系统采用动态电压算法电量计精准估算电池荷电状态，然后对充放电操作进行编辑代码控制，可采用
51.//显当前电池荷电状态
52.public class mainactivity extends activity{
53.private textview tv；
54.//判断它是否是为电量变化的broadcast action
55.//获取当前荷电值
56.int soc＝intent.getintextra(
″
soc
″
，0)；
57.if(intent.action_battery_changed.equals(intent.getaction()))
58.{intentfilterintentfilter＝newintentfilter(intent.action_battery_changed)；//创建电池充/放电
59.registerreceiver(batteryreceivet，intentfiltet)；}。
60.104、最后储存电能的容器模块中，电能被分送到负载使用，储能减少就控制光伏电池模块吸收光能转换为电能，循环使用。
61.本实施例中，需要具体说明的是所述负载指电力设备，储能减少是把储能模块中的电能经过dc/dc转换器单元转换成负载使用的直流电，当储能电池模块中的电能量减少后，控制提高储能速度系统把太阳能吸收转换成热能和电能。
62.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。