[實用新型]一種能源存儲管理集成控制系統

有效

• 申請號: 201620738675.0
• 申請日: 2016-07-14
• 公開（公告）號: CN206211636U
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 易國慶
• 申請（專利權）人: 四川綠捷科技有限公司;易國慶
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所43205
• 代理人: 許伯嚴

技術領域

本實用新型屬于一種能源存儲管理控制系統，尤其涉及應用于蓄電池與超級電容成的能源存儲管理控制系統，主要用于汽車領域，也可以應用于日用電器、電梯、發電、輪船和飛機等領域實現對能源的集成控制和管理。

背景技術

傳統的蓄電池與電容電池組成的能源存儲系統普遍使用電容電池組與蓄電池簡單并聯提供電源輸出，而且蓄電池與電容電池組之間的能源存儲管理控制系統往往采用能源平衡伺服系統。比如，電動汽車的能源存儲管理控制系統往往采用在行駛過程中主要由蓄電池提供電能作為電動汽車驅動動力，在車輛啟動等需要瞬間大電流時由電容電池組瞬間供電，而在電容電池組瞬間放電后，蓄電池給電容電池組充電以備下次瞬間放電時使用。該系統的缺點在于，電池系統中的電容電池組僅僅用于提供車輛啟動等需要瞬間大電流的情形，而電容電池組沒有作為大容量儲能單元儲備行駛過程中需要的驅動能源。

因此，利用超級電容和電池組儲存電能的節能技術，將電機機械運動過程中處于再生發電狀態產生的電能儲存起來,也是世界各國眾多研究者的研究熱點和開發重點，而如何實現蓄電池與超級電容組之間的能源存儲管理控制是該系統能否成功應用的關鍵。此外，由于現有電容電池組往往不作為主要的儲能單元，而蓄電池容量一般較小，電容電池組與蓄電池組成的動力電池系統往往不能實現快速充電，從而限制了電容電池組與蓄電池組動力電池組的推廣應用。

本實用新型的目的在于，提出一種使用超級電容和蓄電池組成的能源存儲管理集成控制系統，其中超級電容采用石墨烯電池結構，同時本發明提出采用能源存儲管理控制系統實現能源的高效存儲和管理利用，主要用于汽車領域，也可以應用于日用電器、電梯、發電、輪船和飛機等領域實現對能源的集成控制。

實用新型內容

針對以上的技術問題，本實用新型提出了一種結構簡單、低成本高效率、能夠實現超快速充電的能源存儲管理集成控制系統。

本實用新型為解決其技術問題所提出的技術方案是：

一種能源存儲管理集成控制系統，包括超級電容、蓄電池組、負載、充電控制模塊、放電控制模塊、蓄電池組控制模塊、超級電容控制模塊、外部電源接口、DC/DC變換模塊、顯示模塊，所述超級電容和蓄電池組分別通過所述DC/DC變換模塊與所述外部電源接口連接，所述充電控制模塊和放電控制模塊均與蓄電池組控制模塊、超級電容控制模塊相連接，其特征在于，所述超級電容為石墨烯電池，其特征還在于，當負載開始啟動時至啟動后時段A內，所述放電控制模塊控制所述超級電容向所述負載定向放電，同時所述放電控制模塊控制所述蓄電池組向超級電容定向放電，當負載啟動時段A后，所述充電模塊控制所述蓄電池組控制模塊從外部電源接口取電并向所述負載定向放電，所述充電模塊控制所述超級電容控制模塊從所述負載回收能源，其特征還在于，所述時段A為所述超級電容釋放75%-95%電量容量的時間。

作為本實用新型技術方案的進一步優選方案，所述時段A為所述超級電容釋放80%-90%電量容量的時間，更優選的，所述時段A為所述超級電容釋放85%電量容量的時間。經理論計算和實驗測試，功率在25Kw內的負載啟動功率一般能在容量1500F超級電容釋放70%-95%電量容量的時間內完成瞬時啟動和平穩運行階段的平滑切換。

所述放電控制模塊包括母線電壓電流采集模塊、S0C估算模塊、安全保護模塊、能源分配模塊、放電控制模塊控制單元，所述超級電容和蓄電池組通過能源分配模塊與所述負載連接。

所述充電控制模塊包括負載電壓電流采集模塊、S0C估算模塊、安全保護模塊、能源分配模塊、充電控制模塊控制單元，所述超級電容和蓄電池組通過能源分配模塊與所述負載連接。

所述安全保護模塊是一種集成電容的安全模塊，當充電控制模塊的或放電控制模塊檢測到充放電的電流或者電壓超過集成電容內置的預設值時，保護電路啟動直接熔斷充放電回路，從而保護系統中其他各個模塊。

所述蓄電池組控制模塊，包括電壓信號采集模塊、溫度信號采集模塊、風扇驅動模塊、均衡控制模塊、安全保護模塊、蓄電池控制模塊控制單元，其中電壓信號采集模塊、溫度信號采集模塊、風扇驅動模塊、均衡控制模塊、安全保護模塊均與蓄電池控制模塊控制單元實現電連接。所述電壓信號采集模塊實時檢測負載啟動狀態，并實時回饋給所述蓄電池控制模塊控制單元。