一种充电用交直流微电网的储能装置及方法与流程

本发明涉及微电网应用，具体为一种充电用交直流微电网的储能装置及方法。

背景技术：

1、微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统；实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，具有发电、配电和用电等功能。

2、随着世界各国用电需求的快速增长，发电模式也日趋多样化，微电网作为新兴的发电模式之一，具有成本低、发电效率高、灵活、可靠性高等优点，目前国内外对微电网技术的研究已经取得不少进展，行业普及率逐步提高，同时新能源应用的高速发展，也拉动了微电网行业的发展速度。

3、目前微电网工程大致可以分为三类应用场景：边远地区微电网、海岛微电网和城市微电网；其中在城市微电网中，大部分存储的电量都是应用在居民楼或小型工程中，无法应用在小区或单位的充电棚中，充电棚通常都是直接接入电网电力，以此满足用户的日常充电需求；

4、部分车棚会采用光伏发电模式进行存储电能，但存储的电能仅用于夜晚的照明，无法将多余的电能进行储存，由于充电棚晚上充电次数较多，且不便于将存储的电能在夜晚进行转换，供给用户充电使用，在一定程度上增大了电网电力消耗和负载，并且由于储能电池在充电和放电过程中会产生热量，其热量会根据负载的功率变化，若不对电池所散发的温度进行监测，当温度过高时，很容易出现电池鼓包、开裂、甚至引燃等安全问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种充电用交直流微电网的储能装置及方法，以解决上述背景技术中提出的部分车棚会采用光伏发电模式进行存储电能，但存储的电能仅用于夜晚的照明，无法将多余的电能进行储存，由于充电棚晚上充电次数较多，且不便于将存储的电能在夜晚进行转换，供给用户充电使用，在一定程度上增大了电网电力消耗和负载，并且由于储能电池在充电和放电过程中会产生热量，其热量会根据负载的功率变化，若不对电池所散发的温度进行监测，当温度过高时，很容易出现电池鼓包、开裂、甚至引燃等安全问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种充电用交直流微电网的储能装置，包括有底梁，所述底梁顶面固定连接有若干个立柱，所述立柱顶端固定连接有同一个棚体，所述立柱之间固定连接有空心梁，所述空心梁前侧壁安装有若干个插座，所述棚体顶面固定安装有光伏板，所述光伏板上侧设置有清理机构，所述棚体顶面对称固定安装有风力发电扇，其中一个所述立柱前侧壁固定安装有配电柜，所述配电柜前侧壁活动安装有防护板，所述配电柜内腔设置有储能机构和监测模块。

3、优选的，所述清理机构包括两个固定板，所述固定板固定连接在棚体顶面位于光伏板两侧，左侧所述固定板侧壁上开设有通槽，所述通槽内滑动连接有活动块，所述活动块侧壁上开设有螺孔，所述螺孔内活动连接有螺杆，所述螺杆两端分别与通槽侧壁转动连接，左侧所述固定板前侧壁固定安装有电机，所述螺杆前端与电机输出轴固定连接，所述活动块右侧壁固定连接有活动板，所述活动板底面固定连接有毛刷，所述毛刷与光伏板表面相接触。

4、优选的，所述储能机构包括蓄电池，所述蓄电池固定安装在配电柜内部，所述配电柜后侧内壁靠近左侧处固定安装有逆变器，所述配电柜后侧内壁靠近右侧处固定安装有变压器，所述光伏板与风力发电扇分别与变压器和逆变器电性连接，所述逆变器与变压器均与蓄电池电性连接，所述配电柜内腔底面固定安装有换电模块，所述配电柜顶面对称固定连接有两个进线管，所述配电柜右侧壁靠近底面处固定连接有两个出线管。

5、优选的，所述监测模块包括控制器、调温器、蜂鸣器、温度传感器和电阻，所述控制器引脚上分别连接有调温器和蜂鸣器，所述蜂鸣器第二端与温度传感器第一端连接，所述温度传感器第二端与电阻第一端连接，所述电阻第二端与调温器连接，所述温度传感器和电阻均与控制器并联，所述蜂鸣器第二端还与调温器连接。

6、优选的，所述换电模块包括市电供电、电池供电和输出线路；

7、所述市电供电包括两个km1触点和第一供电线路，两个所述km1触点分别连接在第一供电线路正负极线路上，所述第一供电线路正极上并联有中间继电器k2和两个辅助触点k2，左侧所述辅助触点k2与输出线路正极连接，右侧所述辅助触点k2与输出线路负极连接，所述中间继电器k2第二端与右侧辅助触点k2和第一供电线路负极连接；

8、所述电池供电包括两个km2触点和第二供电线路，两个所述km2触点分别连接在第二供电线路正负极线路上，所述第二供电线路正极上并联有中间继电器k1和两个辅助触点k1，两个所述辅助触点k1分别与两个辅助触点k2连接，两个所述辅助触点k1分别与输出线路正负极连接，所述中间继电器k1第二端与右侧辅助触点k1和第二供电线路负极连接；

9、所述输出线路上还设置有照明线路。

10、优选的，所述照明线路包括多个节能灯，所述节能灯均固定安装在棚体底面，所述节能灯负极端与输出线路负极连接，所述节能灯正极端连接有光控二极管第一端，所述光控二极管第二端与输出线路正极连接。

11、优选的，左侧所述固定板前侧壁固定连接有防护罩，所述电机位于防护罩内部。

12、优选的，所述活动块底面固定连接有限位块，所述通槽底面开设有滑槽，所述限位块与滑槽滑动连接。

13、一种充电用交直流微电网的储能装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

14、s1：在晴天的时候，当有风时可带动风力发电扇旋转产生电能，同时光伏板6通过光照也产生电能，电能存储在蓄电池中备用；

15、s2：当夜晚时，可通过换电模块将市电供电切换成电池供电，使得蓄电池对插座进行供电，用于用户充电，同时利用光控二极管可在夜晚启动节能灯进行照明；

16、s3：在蓄电池进行充放过程中，温度传感器实时监测蓄电池温度，若温度高于调温器设定值时，蜂鸣器发出警报声，提示周围用户；

17、s4：若需要对光伏板表面进行清理时，可启动电机通过螺杆带动毛刷往复运动，将光伏板表面堆积的灰尘、树叶或杂质进行清理。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、一、本方案通过光伏板、风力发电扇、配电柜和蓄电池等之间的相互配合，将光伏板与风力发电扇采用并联式结构向蓄电池中存储电能，可增大蓄电池在白天时的储能效率，且蓄电池采用磷酸铁锂电池具有更稳定的充放次数和安全性，降低事故发生的概率。

20、二、本方案通过配电柜、蓄电池和监测模块等之间的相互配合，蓄电池在充放过程中，其温度是随着负载变化而变化，急用监测模块可对蓄电池温度进行实时监测，当温度发到设置值时，蜂鸣器可直接发出警报用于提示，避免温度过高所造成的安全事故。

21、三、本方案通过棚体、光伏板和清理机构等之间的相互配合，可定期急用清理机构将光伏板表面的树叶、灰尘等杂质进行清理，防止杂质堆积过多，影响光伏板的发电效率。

22、四、本方案通过配电柜、蓄电池和换电模块等之间的相互配合，可根据时间自动切换市电供电模式或电池供电模式，当白天蓄电池进行储能后，夜晚可用于放电，将蓄电池接通插座进行供电使用，大大节约了市电电力的消耗，更具环保化。