一种电源系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电源系统及其控制方法，电源系统包括：太阳能光伏系统、能源管理及控制中心和金属空气电池系统，能源管理及控制中心包括储能单元和电解液控制中系统；太阳能光伏系统，用于将太阳能转化为电能，电能存储在能源管理及控制中心的存储能单元中；储能单元由至少两个能独立接受充电及做电能输出的储能模块组成，且储能单元能够为电解液控制系统提供工作电能；电解液控制系统，用于在需要启动金属空气电池系统工作并为储能单元充电时，将电解液注入金属空气电池系统的电池堆中；以及，在需要停止金属空气电池系统工作时，将金属空气电池系统的电池堆中的电解液排空。

【技术实现步骤摘要】
一种电源系统及其控制方法
本专利技术涉及电源供电
，尤其涉及一种电源系统及其控制方法。
技术介绍
太阳能是一种可再生的清洁能源，是有效解决环境污染的途径之一。然而，太阳能不稳定，易受天气、光照强度等因素影响，目前多数解决方案是将太阳能转换为电能储存于储能设备中，再由储能设备对用电设备进行供电。而问题在于，当光照强度不足时，太阳能转换为的电能不够，使得储能设备的电能储备不足，导致储能设备的使用时长就会受限。
技术实现思路
本专利技术提供一种电源系统及其控制方法，以解决现有技术中存在的至少以上技术问题。本专利技术一方面提供一种电源系统，包括：太阳能光伏系统、能源管理及控制中心和金属空气电池系统，所述能源管理及控制中心包括储能单元和电解液控制系统；所述太阳能光伏系统，用于将太阳能转化为电能，所述电能存储在所述能源管理及控制中心的存储能单元中；所述储能单元由至少两个能独立接受充电及做电能输出的储能模块组成，且所述储能单元能够为所述电解液控制系统提供工作电能；所述电解液控制系统，用于在需要启动金属空气电池系统工作并为所述储能单元充电时，将电解液注入所述金属空气电池系统的电池堆中；以及，在需要停止金属空气电池系统工作时，将所述金属空气电池系统的电池堆中的电解液排空。在一可实施方式中，所述能源管理及控制中心还包括：电压控制系统，用于控制所述太阳能光伏系统以及金属空气电池系统为所述储能单元充电时的电压恒定，还用于监测所述储能单元中各个储能模块的电压。在一可实施方式中，所述能源管理及控制中心用于根据所述电压控制系统对所述储能单元中各个储能模块的电压监测，控制对电量不足的储能模块进行充电，并控制同一所述储能模块不同时进行充电和电能输出操作。在一可实施方式中，所述能源管理及控制中心还用于在判断所述储能单元的剩余电量小于等于预设的第一电量阈值时，触发所述电解液控制系统将电解液注入所述金属空气电池系统的电池堆中，由所述金属空气电池系统为所述储能单元充电；其中，为所述电解液控制系统提供工作电能的储能模块，与所述金属空气电池系统充电的储能模块，为不同的储能模块。在一可实施方式中，所述能源管理及控制中心还包括：冷却系统，用于监测所述储能单元的温度，并基于监测结果在温度达到预设阈值时，对所述储能单元实施冷却处理；还用于监测所述金属空气电池系统的温度，并基于监测结果在温度达到预设阈值时，对所述金属空气电池系统实施冷却处理。在一可实施方式中，所述金属空气电池系统具有氢气提取装置，所述氢气提取装置用于回收所述空气电池系统在工作过程中产生的氢气。本专利技术另一方面提供一种电源系统的控制方法，包括：能源管理与控制中心控制所述太阳能光伏系统将由太阳能转化为的电能存储到存储能单元中；所述能源管理与控制中心在判断所述储能单元的剩余电量小于等于预设的第一电量阈值时，触发所述电解液控制系统将电解液注入所述金属空气电池系统的电池堆中，由所述金属空气电池系统为所述储能单元充电；在判断所述储能单元的剩余电量大于等于预设的第二电量阈值时，触发所述电解液控制系统将所述金属空气电池系统的电池堆中的电解液排空。在一可实施方式中，所述方法还包括：所述能源管理及控制中心根据电压控制系统对所述储能单元中各个储能模块的电压监测，控制对电量不足的储能模块进行充电，并控制同一所述储能模块不同时进行充电和电能输出操作。在一可实施方式中，所述方法还包括：所述方法还包括：所述能源管理及控制中心的冷却系统监测所述储能单元的温度，并基于监测结果在温度达到预设阈值时，对所述储能单元实施冷却处理；所述冷却系统还监测所述金属空气电池系统的温度，并基于监测结果在温度达到预设阈值时，对所述金属空气电池系统实施冷却处理。在一可实施方式中，所述方法还包括：所述金属空气电池系统的氢气提取装置回收所述空气电池系统在工作过程中产生的氢气。通过实施本专利技术的电源系统和控制方法，金属空气电池系统作为备用电源，可对储能单元进行电能补给，也可独立进行电能输出。储能单元具有两个及以上独立的储能模块，可以独立或者协同进行能量输出，储能单元可以为金属空气电池系统的电解液控制系统提供动力，亦可在金属空气电池系统停止工作时的清洗作业提供动力。该电源系统可以不受市电网络的地域限制，完全独立地进行电能输出。本专利技术实施例至少具备以下技术效果：1、本专利技术所涉及的太阳能光伏系统不直接对用电设备进行供电，而是先进行电能储备，继而通过储能单元对用电设备进行供电，可以有效保护用电设备不被损坏，保证用电安全。2、本专利技术多组独立的储能模块协同工作，充电中的储能模块不进行电能输出，利用充电完成的储能模块进行电能输出。在光照不足的情况下，充满电的储能模块进行电能输出，此时光伏系统转化的电能可以储备入电能不足的储能模块中，最大化利用能源。3、本专利技术进行了金属空气电池系统和储能模块的协同设计。在储能模块进行放电时，会预留一定的电压阈值，采用储能模块独立为金属空气电池系统的电解液注入提供电力。另外，金属空气电池系统的清洗作业也有了储能模块的电力保证，操作及维护较方便。利用此协同，可以使混合能源系统独立供电，不受使用地域限制。4、本专利技术对金属空气电池系统工作过程中释放的氢气进行回收处理，并采用氢燃料电池堆进行放电，回收能量，避免氢气的残留，并有效利用。附图说明图1为本专利技术实施例的电源系统的组成示意图一；图2为本专利技术实施例的电源系统的组成示意图二；图3为本专利技术实施例中储能单元11的组成及其与其他组件关系的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一本专利技术实施例一提供一种电源系统，如图1所示，该系统主要包括：太阳能光伏系统20、能源管理及控制中心10和金属空气电池系统30，能源管理及控制中心10主要包括储能单元11和电解液控制系统12；其中，太阳能光伏系统20，用于将太阳能转化为电能，电能存储在能源管理及控制中心10的存储能单元11中；参见图2所示，储能单元11由至少两个能独立接受充电及做电能输出的储能模块组成，且储能单元11能够为电解液控制系统12提供工作电能；电解液控制系统12，用于在需要启动金属空气电池系统30工作并为储能单元11充电时，将电解液注入金属空气电池系统30的电池堆中；以及，在需要停止金属空气电池系统30工作时，将金属空气电池系统30的电池堆中的电解液排空。能源管理及控制中心还包括：电压控制系统13，用于控制太阳能光伏系统20以及金属空气电池系统30为储能单元11充电时的电压恒定，还用于监测储能单元11中各个储能模块的电压。能源管理及控制中心用于根据电压控制系统13对储能单元11中各个储能模块的电压监测，控制对电量不足的储能模块进行充电，并控制同一储能模块不同时进行充电和电能输出操作。能源管理及控制中心10还用于在判断储能单元11的剩余电量小于等于预设的第一电量阈值时，触发电解液控制系统12将电解液注入金属空气电池系统30的电池堆(如图3所示，以铝空气电池系统为例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源系统，其特征在于，所述系统包括：太阳能光伏系统、能源管理及控制中心和金属空气电池系统，所述能源管理及控制中心包括储能单元和电解液控制系统；所述太阳能光伏系统，用于将太阳能转化为电能，所述电能存储在所述能源管理及控制中心的存储能单元中；所述储能单元由至少两个能独立接受充电及做电能输出的储能模块组成，且所述储能单元能够为所述电解液控制系统提供工作电能；所述电解液控制系统，用于在需要启动金属空气电池系统工作并为所述储能单元充电时，将电解液注入所述金属空气电池系统的电池堆中；以及，在需要停止金属空气电池系统工作时，将所述金属空气电池系统的电池堆中的电解液排空。

【技术特征摘要】
1.一种电源系统，其特征在于，所述系统包括：太阳能光伏系统、能源管理及控制中心和金属空气电池系统，所述能源管理及控制中心包括储能单元和电解液控制系统；所述太阳能光伏系统，用于将太阳能转化为电能，所述电能存储在所述能源管理及控制中心的存储能单元中；所述储能单元由至少两个能独立接受充电及做电能输出的储能模块组成，且所述储能单元能够为所述电解液控制系统提供工作电能；所述电解液控制系统，用于在需要启动金属空气电池系统工作并为所述储能单元充电时，将电解液注入所述金属空气电池系统的电池堆中；以及，在需要停止金属空气电池系统工作时，将所述金属空气电池系统的电池堆中的电解液排空。2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述能源管理及控制中心还包括：电压控制系统，用于控制所述太阳能光伏系统以及金属空气电池系统为所述储能单元充电时的电压恒定，还用于监测所述储能单元中各个储能模块的电压。3.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述能源管理及控制中心用于根据所述电压控制系统对所述储能单元中各个储能模块的电压监测，控制对电量不足的储能模块进行充电，并控制同一所述储能模块不同时进行充电和电能输出操作。4.根据权利要求1、2或3所述的电源系统，其特征在于，所述能源管理及控制中心还用于在判断所述储能单元的剩余电量小于等于预设的第一电量阈值时，触发所述电解液控制系统将电解液注入所述金属空气电池系统的电池堆中，由所述金属空气电池系统为所述储能单元充电；其中，为所述电解液控制系统提供工作电能的储能模块，与所述金属空气电池系统充电的储能模块，为不同的储能模块。5.根据权利要求1、2或3所述的电源系统，其特征在于，所述能源管理及控制中心还包括：冷却系统，用于监测所述储能单元的温度，并基于监测结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨闯，薛业建，刘兆平，陈玲娟，刘素娟，
申请(专利权)人：宁波石墨烯创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33