储能供电系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及供电领域，特别是涉及一种储能供电系统和方法。
【背景技术】
[0002]随着新能源技术的发展以及环保、低碳等生活理念的普及，太阳能系统及新能源应用受到越来越多的关注，目前已广泛应用于交通、通信、海洋、气象、等领域，具有很大的应用前景。
[0003]据了解，目前太阳能电池板的寿命已能做到25年左右，而作为其储能装置一一电池组的平均寿命仅约为2-3年，从而制约着太阳能系统及新能源应用的发展。然而，以太阳能电池为例的电池式储能供电系统在工业与生活领域中应用越来越广泛，如在交通领域中，路灯、交通灯上的太阳能电池供电系统因其环保、光转换效率高而被大面积采用，路灯和交通灯的供电系统不可能2-3年就更换一次，该更换工程巨大，不仅更换成本高，浪费人力物力财力，而且更换时需要停电检修，无法正常投入工作，还可能造成危险。所以，如何解决电池组的寿命问题，以提高电池储能供电系统的寿命已迫在眉睫。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对如何解决电池组的寿命问题，提供一种储能供电系统，包括:
[0005]主电池模块，包括至少一单体电池。
[0006]备用电池模块，包括与主电池模块的至少一单体电池并联的至少一单体电池。
[0007]采样模块，与主电池模块和备用电池模块连接，用于采集每个在用单体电池的实时电压值和实时电流值。
[0008]控制模块，包括:
[0009]接收单元，与采样模块连接，用于接收实时电压值和实时电流值。
[0010]计时单元，用于将实时电压值分别与第一阈值和第二阈值比较，并计算实时电压值从第一阈值到第二阈值之间的转换时间。
[0011]电池容量计算单元，用于根据实时电流值和转换时间计算对应的在用单体电池的实际容量值。
[0012]信号输出单元，用于将实际容量值与容量预设值进行比较，并根据比较的结果分别输出第一控制信号和第二控制信号。
[0013]开关模块，与控制模块连接，包括与主电池模块连接的第一开关和与备用电池模块连接的第二开关，开关模块用于接收第一控制信号和第二控制信号，并根据第一控制信号和第二控制信号控制第一开关和第二开关处于导通或者断开的状态，以控制主电池模块和备用电池模块的供电状态。
[0014]本发明进一步提供一种储能供电系统的储能供电方法，储能供电系统包括主电池模块和备用电池模块，主电池模块包括至少一单体电池。备用电池模块包括与主电池模块的至少一单体电池并联的至少一单体电池，该方法包括:
[0015]采集每个在用单体电池的实时电压值和实时电流值。
[0016]将实时电压值分别与第一阈值和第二阈值比较，并计算实时电压值从第一阈值到第二阈值之间的转换时间。
[0017]根据实时电流值和转换时间计算对应的在用单体电池的实际容量值。
[0018]将实际容量值与容量预设值进行比较，并根据比较的结果分别输出第一控制信号和第二控制信号。
[0019]根据第一控制信号和第二控制信号控制主电池模块和备用电池模块的供电状态。
[0020]本发明的储能供电系统和方法，可获得在用单体电池的实时电压值、实时电流值以及实时电压值从第一阈值到第二阈值之间的转换时间，据此计算每个在用单体电池的实际容量值，比较该实际容量值与容量预设值的大小，从而判断该在用单体电池的容量是否下降，不能达到工作标准，在该在用单体电池已损坏的情况下，可通过控制模块控制开关模块将该在用单体电池退出工作，选通与其并联的备用单体电池代替其投入工作，保证原有电压参数不受改变，无需整体更换电池或替换整个供电系统，能有效延长整个电池组的工作寿命。
【附图说明】
[0021]图1为本发明中一种储能供电系统的一个实施例的结构图；
[0022]图2为本发明中一种储能供电系统的主电池模块和备用电池模块的一个实施例的结构图；
[0023]图3为本发明中一种储能供电系统的采样模块的一个实施例的结构图；
[0024]图4为本发明中一种储能供电系统的开关模块的一个实施例的结构图；
[0025]图5为本发明中一种储能供电方法的一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示，显示了本发明一实施例，一种储能供电系统，包括:
[0027]主电池模块100，包括至少一单体电池。
[0028]备用电池模块200，包括与主电池模块100的至少一单体电池并联的至少一单体电池。
[0029]采样模块300，与主电池模块100和备用电池模块200连接，用于采集每个在用单体电池的实时电压值和实时电流值。
[0030]控制模块400，包括:
[0031]接收单元410，与采样模块300连接，用于接收实时电压值和实时电流值。
[0032]计时单元420，用于将实时电压值分别与第一阈值和第二阈值比较，并计算实时电压值从第一阈值到第二阈值之间的转换时间。
[0033]电池容量计算单元430，用于根据实时电流值和转换时间计算对应的在用单体电池的实际容量值。
[0034]信号输出单元440，用于将实际容量值与容量预设值进行比较，并根据比较的结果分别输出第一控制信号和第二控制信号。
[0035]开关模块500，与控制模块400连接，包括与主电池模块100连接的第一开关510和与备用电池模块200连接的第二开关520，开关模块500用于接收第一控制信号和第二控制信号，并根据第一控制信号和第二控制信号控制第一开关510和第二开关520处于导通或者断开的状态，以控制主电池模块100和备用电池模块200的供电状态。
[0036]在该实施例中，采样模块300采样每个在用单体电池的实时电压值和实时电流值，输入至控制模块400的接收单元410。计时单元420，将实时电压值分别与第一阈值和第二阈值比较，在实时电压值等于第一阈值时，记录第一时间，在实时电压值等于第二阈值时，记录第二时间，根据第一时间和第二时间，计算实时电压值从第一阈值到第二阈值之间的转换时间。电池容量计算单元430，则根据实时电流值和转换时间计算对应的在用单体电池的实际容量值。信号输出单元440，将该实时容量值与预先设定的容量预设值比较，判断每个在用单体电池是否出现严重容量下降现象，从而判断每个在用单体电池是否已严重老化，根据判断结果输出第一控制信号和第二控制信号分别控制开关模块500的第一开关510和第二开关520的导通与关断状态，以决定哪个单体电池退出工作，哪个单体电池投入工作。在一个实施例中，若电池容量计算单元430计算的在用单体电池的实际容量值不低于容量预设值，则认为该在用单体电池仍可用，无需退出工作，控制模块400的信号输出单元440则发出第一控制信号，使第一开关510维持导通状态，第二开关520维持断开状态，继续使用在用单体电池；若电池容量计算单元430计算的在用单体电池的实际容量值低于容量预设值，则认为该在用单体电池已严重老化，无使用价值，需退出工作，控制模块400的信号输出单元440则发出第二控制信号，使第一开关510切换至断开状态，第二开关520切换至导通状态，将在用单体电池退出，选用备用单体电池代替其工作。
[0037]在该实施例的储能供电系统中，可获得在用单体电池的实时电压值、实时电流值以及实时电压值从第一阈值到第二阈值之间的转换时间，据此计算每个在用单体电池的实际容量值，比较该实际容量值与容量预