[實用新型]一種超級電容組儲能巡檢控制系統

有效

• 申請號: 201120159121.2
• 申請日: 2011-05-18
• 公開（公告）號: CN202142913U
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 劉君;李巖松
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;G01R19/00;G01K7/20
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術領域

本實用新型屬于儲能設備的監視與控制技術領域，尤其涉及一種超級電容組儲能巡檢控制系統。

背景技術

超級電容器是一種介于電池與傳統電容器之間的新型儲能器件，它利用電極和電解液之間形成的界面雙電層電容來存儲電能，電介質具有極高的介電常數，電容量極大，可在較小體積下制成容量為幾百至上千法拉的電容器。此外，超級電容器還具有容量配置靈活、循環使用壽命長、工作溫度范圍寬、易于實現模塊化設計、環境友好、免維護等優點。雖然超級電容的優點眾多，但是其電介質耐壓很低，要把超級電容器應用于實際就必須將大量的超級電容器進行串并聯組合使用。由于制造工藝與材質不均，超級電容器存在不一致性，如果將超級電容器直接串并聯使用就會出現單體電壓不均衡的現象，并且，單體電壓不均衡的積累又會加劇超級電容器的參數不一致性，這就形成了惡性循環，會影響整個超級電容器組模塊的存儲容量與使用壽命。因此，需要對超級電容器組模塊進行監視和控制，實時監測各單體超級電容器，同時還需要對超級電容器組的電流、溫度等狀態進行監測，為超級電容器組的荷電狀態估計提供數據基礎。當前的超級電容器儲能方面主要集中于解決超級電容的串聯均壓方法，通過在超級電容并聯均壓電路試圖實現加載到超級電容的兩端電壓均勻一致，但是沒有對單體超級電容的進行巡檢和控制，也沒有在超級電容失效和故障情況下的處理方法。

總之，現有技術的不足之處是：沒有對超級電容組中各個單體電容進行巡檢和控制。

發明內容

針對上述背景技術中提到的超級電容組中各個單體電容缺乏巡檢和控制的不足，本實用新型提出了一種超級電容組儲能巡檢控制系統。

本實用新型的技術方案是，一種超級電容組儲能巡檢控制系統，其特征是該系統包括工業控制計算機、實時數據傳輸器、監控微處理器、電流測量模塊和超級電容儲能單元；

所述工業控制計算機與設定個實時數據傳輸器連接；實時數據傳輸器與設定個監控微處理器連接；監控微處理器與電流測量模塊連接；設定個超級電容儲能單元串聯后，與電流測量模塊連接；

所述超級電容儲能單元包括超級電容和超級電容監控單元；所述超級電容監控單元包括電壓切換模塊、支撐電壓模塊、電壓測量模塊和測溫模塊；

所述電壓切換模塊分別與支撐電壓模塊和電壓測量模塊連接；支撐電壓模塊和電壓測量模塊連接；電壓測量模塊和超級電容并聯；

所述測溫模塊包括溫度敏感子模塊；

所述溫度敏感子模塊位置于超級電容的外殼上；

所述電壓切換模塊、電壓測量模塊和測溫模塊分別與監控微處理器連接。

所述電壓切換模塊包括開關管CM1和開關管CM2；

開關管CM1的一端和開關管CM2連接，開關管CM1的另一端與支撐電壓模塊連接；開關管CM2的另一端與超級電容的一端連接。

所述支撐電壓模塊包括二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4；

二極管D1的正極與開關管CM1的一端連接；二極管D1的負極與二極管D2的正極連接；二極管D2的負極與二極管D3的正極連接；二極管D3的負極與二極管D4的正極連接；二極管D4的負極與超級電容的另一端連接。

所述電壓測量模塊包括運算放大器U1、電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4；

電阻R1和電阻R2分別與超級電容的兩端連接；電阻R1接運算放大器U1的正相輸入端；電阻R2接運算放大器U1的反相輸入端；電阻R3連接在運算放大器U1的正相輸入端和輸出端之間；電阻R4的一端接運算放大器U1的反相輸入端，另一端接地；運算放大器U1的輸出端與監控微處理器連接。

所述測溫模塊包括電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、三端穩壓管DR1、測溫電阻Pt100和運算放大器U2；