基于物联网的智能电力储能系统及其方法技术方案

技术编号:22332695 阅读:17 留言:0更新日期:2019-10-19 12:46
本发明专利技术公开了一种基于物联网的智能电力储能系统及其方法,包括自然能源发电单元、中枢配电控制系统、储能装置、负载端、监测管理系统、网络模块和远程服务器终端;自然能源发电单元生产的电能经中枢配电控制系统分配给储能装置充电以及给负载端用电消耗,监测管理系统通过网络模块与远程服务器终端通讯连接;自然能源发电单元包括光伏发电站、风力发电站以及地热能源发电站;光伏发电站包括自动追光光伏板矩阵和光线检测控制装置,自动追光光伏板矩阵通过光线检测控制装置多方位检测太阳光线以调整自身姿态接收太阳光进行光电转换;储能装置包括蓄电池和自控温电池架。本发明专利技术大大提高了光电转换效率以及保证了电力储能的运行安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的智能电力储能系统及其方法
本专利技术属于电力储能
,尤其涉及一种基于物联网的智能电力储能系统及其方法。
技术介绍
现有电力储能系统具有以下不足:一、未能将光伏发电、风力发电、地热发电进行有效整合,导致自然能源未能进行合理有效利用,尤其是现有光伏发电中对太阳光能的转化率较低;二、不能对储能设备中的蓄电池进行有效散热降温,存在较大安全隐患;三、组成蓄电池的电池模块安装和拆卸便捷性较差,一方面降低了蓄电池的安装效率,另一方面给电池维保或更换带来较大麻烦。
技术实现思路
专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供的基于物联网的智能电力储能系统及其方法,大大提高了光电转换效率以及保证了电力储能的运行安全性。技术方案:为实现上述目的,本专利技术的基于物联网的智能电力储能系统,包括自然能源发电单元、中枢配电控制系统、储能装置、负载端、监测管理系统、网络模块和远程服务器终端;所述自然能源发电单元生产的电能经中枢配电控制系统分配给储能装置充电以及给负载端用电消耗,且储能装置放电经中枢配电控制系统分配供电于负载端;所述监测管理系统实时监测自然能源发电单元、中枢配电控制系统、储能装置以及负载用电端的各项运行工作数据,且监测管理系统通过网络模块与远程服务器终端通讯连接;所述自然能源发电单元包括光伏发电站、风力发电站以及地热能源发电站;所述光伏发电站包括自动追光光伏板矩阵和光线检测控制装置,所述自动追光光伏板矩阵通过光线检测控制装置多方位检测太阳光线以调整自身姿态接收太阳光进行光电转换;所述地热能源发电站为热水型地热发电;所述储能装置包括蓄电池和自控温电池架;所述蓄电池置于自控温电池架内,且蓄电池通过自控温电池架进行散热降温。进一步地,所述自控温电池架包括自控温控制器、鼓风装置、电池放置通道和温度传感器;所述电池放置通道为水平设置的直通型通道,且其横截面呈矩形;所述鼓风装置的出风端与电池放置通道的其中一个通道口连通;所述电池放置通道内设置有电池滑动搁置架,所述蓄电池设置于电池滑动搁置架上;所述温度传感器设置于电池放置通道内,且温度传感器的信号发送端与自控温控制器的信号接收端连接;所述自控温控制器的信号发送端与鼓风装置控制器的信号接收端连接;所述蓄电池由若干电池模块通过接口依次串接构成;所述电池放置通道顶部设置有直线型滑轨、滑板和吸附式固定机构;两条所述直线型滑轨相互平行并沿电池放置通道的长度方向延伸设置,所述滑板横跨于两条直线型滑轨上,所述吸附式固定机构通过滑板滑动配合设置于直线型滑轨上;位于两条直线型滑轨之间的所述电池放置通道顶部开设有条形口,所述吸附式固定机构的吸附部穿过条形口伸入电池放置通道内部;所述吸附式固定机构通过吸附部与电池模块固定连接,且吸附式固定机构带动电池模块移动深入电池放置通道内部并使电池模块通过接口依次串接构成完整的蓄电池;所述吸附式固定机构包括喇叭罩、导气管、弹簧、小型吸气泵、第一U型架和手握柄;所述导气管竖向滑动配合贯穿滑板并穿过条形口伸入电池放置通道内部,所述导气管下管口与喇叭罩对接,所述导气管上管口与固设在第一U型架上的小型吸气泵对接,且导气管与第一U型架固连;所述吸附部为喇叭罩;所述弹簧套设在第一U型架与滑板之间的所述导气管上;所述手握柄封堵于第一U型架的开口,且手握柄上设置有控制小型吸气泵启动与关闭的控制开关;所述电池滑动搁置架包括底横杆、侧横杆、端部固定竖杆、端部活动杆、滚珠和连接杆;所述底横杆通过连接杆与电池放置通道内底壁固连,所述侧横杆通过连接杆与电池放置通道侧内壁固连,若干所述滚珠自由滚动配合设置在底横杆上杆面以及侧横杆内侧杆面开设的凹槽内;所述端部固定竖杆固连在所述底横杆靠近鼓风装置的杆端;所述端部活动杆铰接在所述底横杆远离鼓风装置的杆端;靠近端部活动杆的所述侧横杆杆端呈向外弧形弯折状;所述端部活动杆上设置有插头以及橡胶垫,所述电池放置通道内顶部配合设置有槽块,所述端部活动杆上转动使插头配合插入槽块以及使橡胶垫抵靠电池模块将整个蓄电池固定在电池滑动搁置架上。进一步地,所述自动追光光伏板矩阵由若干自动追光光伏板构成;所述自动追光光伏板包括光伏板、驱动旋转装置、第二U型架、横向转轴、光伏板架和伺服电机;所述第二U型架开口朝上设置于驱动旋转装置上;所述横向转轴旋转连接在第二U型架上,其旋转驱动力通过固定在第二U型架上的伺服电机提供;所述光伏板通过光伏板架固设在横向转轴上;驱动旋转装置驱动所述光伏板旋转以调整朝向,伺服电机驱动所述光伏板上、下摆动以调整倾斜角度;所述光线检测控制装置包括光线强度检测单元和光伏发电控制柜;所述光线强度检测单元包括设置于光伏板架其中一个侧端中部的第一光敏传感器、设置于光伏板架另外一个侧端中部的第二光敏传感器、设置于光伏板架高端中部的第三光敏传感器以及设置于光伏板架矮端中部的第四光敏传感器,所述第一光敏传感器、第二光敏传感器、第三光敏传感器以及第四光敏传感器的信号发送端分别与光伏发电控制柜的信号接收端连接;所述光伏发电控制柜的信号发送端单独连接驱动旋转装置控制器的信号接收端以及伺服电机伺服系统的信号接收端,使得驱动旋转装置的启动以及伺服电机的启动均由光伏发电控制柜控制;所述光伏板架下表面设置有两个弹性卡扣和分别通过阻尼转轴设置有两个活动夹片;两个所述弹性卡扣分别位于光伏板架两侧,其卡扣于横向转轴上;两个所述活动夹片对应设置,其配合包夹横向转轴并通过螺栓螺母紧固。基于物联网的智能电力储能系统的方法,监测管理系统实时监测自然能源发电单元、中枢配电控制系统、储能装置以及负载用电端的各项运行工作数据,并将监测数据通过网络模块传输至远程服务器终端,人工通过远程服务器终端进行观察、监控;通过光伏板架将光伏板倾斜安装在横向转轴上,并通过驱动旋转装置驱动光伏板转动使其朝向东,设为光伏板的初始位置;当早晨太阳从东边升起时,第一光敏传感器和第二光敏传感器检测到太阳光的强度后,分别将强度信号传送至光伏发电控制柜,光伏发电控制柜对两个强度信号进行信号的转化放大并进行比较,当第一光敏传感器检测的强度信号大于第二光敏传感器检测的强度信号时,光伏发电控制柜控制驱动旋转装置启动,驱动光伏板顺时针转动,反之,驱动旋转装置驱动光伏板逆时针转动,直到第一光敏传感器与第二光敏传感器检测的强度信号相同时,即停止转动,完成光伏板的朝向调节;第三光敏传感器和第四光敏传感器检测到太阳光的强度后,分别将强度信号传送至光伏发电控制柜,光伏发电控制柜对两个强度信号进行信号的转化放大并进行比较,当第三光敏传感器检测的强度信号大于第四光敏传感器检测的强度信号时,光伏发电控制柜控制伺服电机启动,伺服电机驱动光伏板摆动将其倾斜角度调小,反之,伺服电机驱动光伏板摆动将其倾斜角度调大,直到第三光敏传感器与第四光敏传感器检测的强度信号相同时,即停止摆动,完成光伏板的倾斜角度调节;当第一光敏传感器、第二光敏传感器、第三光敏传感器以及第四光敏传感器检测到的太阳光强度均为零时,即表示到了晚上,光伏发电控制柜控制驱动旋转装置启动,驱动旋转装置驱动光伏板转动回到初始位置;光伏发电站、风力发电站以及地热能源发电站生产的电能通过中枢配电控制系统进行分配,其中一部分给储能装置的蓄电池充电,另外一部分供应给负载端;此外,蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于物联网的智能电力储能系统,其特征在于:包括自然能源发电单元(1)、中枢配电控制系统(2)、储能装置(3)、负载端(4)、监测管理系统(5)、网络模块(6)和远程服务器终端(7);所述自然能源发电单元(1)生产的电能经中枢配电控制系统(2)分配给储能装置(3)充电以及给负载端(4)用电消耗,且储能装置(3)放电经中枢配电控制系统(2)分配供电于负载端(4);所述监测管理系统(5)实时监测自然能源发电单元(1)、中枢配电控制系统(2)、储能装置(3)以及负载用电端(4)的各项运行工作数据,且监测管理系统(5)通过网络模块(6)与远程服务器终端(7)通讯连接;所述自然能源发电单元(1)包括光伏发电站(11)、风力发电站(12)以及地热能源发电站(13);所述光伏发电站(11)包括自动追光光伏板矩阵(111)和光线检测控制装置(112),所述自动追光光伏板矩阵(111)通过光线检测控制装置(112)多方位检测太阳光线以调整自身姿态接收太阳光进行光电转换;所述地热能源发电站(13)为热水型地热发电;所述储能装置(3)包括蓄电池(31)和自控温电池架(32);所述蓄电池(31)置于自控温电池架(32)内,且蓄电池(31)通过自控温电池架(32)进行散热降温。...

【技术特征摘要】
1.基于物联网的智能电力储能系统,其特征在于:包括自然能源发电单元(1)、中枢配电控制系统(2)、储能装置(3)、负载端(4)、监测管理系统(5)、网络模块(6)和远程服务器终端(7);所述自然能源发电单元(1)生产的电能经中枢配电控制系统(2)分配给储能装置(3)充电以及给负载端(4)用电消耗,且储能装置(3)放电经中枢配电控制系统(2)分配供电于负载端(4);所述监测管理系统(5)实时监测自然能源发电单元(1)、中枢配电控制系统(2)、储能装置(3)以及负载用电端(4)的各项运行工作数据,且监测管理系统(5)通过网络模块(6)与远程服务器终端(7)通讯连接;所述自然能源发电单元(1)包括光伏发电站(11)、风力发电站(12)以及地热能源发电站(13);所述光伏发电站(11)包括自动追光光伏板矩阵(111)和光线检测控制装置(112),所述自动追光光伏板矩阵(111)通过光线检测控制装置(112)多方位检测太阳光线以调整自身姿态接收太阳光进行光电转换;所述地热能源发电站(13)为热水型地热发电;所述储能装置(3)包括蓄电池(31)和自控温电池架(32);所述蓄电池(31)置于自控温电池架(32)内,且蓄电池(31)通过自控温电池架(32)进行散热降温。2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能电力储能系统,其特征在于:所述自控温电池架(32)包括自控温控制器(321)、鼓风装置(322)、电池放置通道(323)和温度传感器(328);所述电池放置通道(323)为水平设置的直通型通道,且其横截面呈矩形;所述鼓风装置(322)的出风端与电池放置通道(323)的其中一个通道口连通;所述电池放置通道(323)内设置有电池滑动搁置架(324),所述蓄电池(31)设置于电池滑动搁置架(324)上;所述温度传感器(328)设置于电池放置通道(323)内,且温度传感器(328)的信号发送端与自控温控制器(321)的信号接收端连接;所述自控温控制器(321)的信号发送端与鼓风装置(322)控制器的信号接收端连接;所述蓄电池(31)由若干电池模块(311)通过接口依次串接构成;所述电池放置通道(323)顶部设置有直线型滑轨(325)、滑板(326)和吸附式固定机构(327);两条所述直线型滑轨(325)相互平行并沿电池放置通道(323)的长度方向延伸设置,所述滑板(326)横跨于两条直线型滑轨(325)上,所述吸附式固定机构(327)通过滑板(326)滑动配合设置于直线型滑轨(325)上;位于两条直线型滑轨(325)之间的所述电池放置通道(323)顶部开设有条形口(3231),所述吸附式固定机构(327)的吸附部穿过条形口(3231)伸入电池放置通道(323)内部;所述吸附式固定机构(327)通过吸附部与电池模块(311)固定连接,且吸附式固定机构(327)带动电池模块(311)移动深入电池放置通道(323)内部并使电池模块(311)通过接口依次串接构成完整的蓄电池(31);所述吸附式固定机构(327)包括喇叭罩(3271)、导气管(3272)、弹簧(3273)、小型吸气泵(3274)、第一U型架(3275)和手握柄(3276);所述导气管(3272)竖向滑动配合贯穿滑板(326)并穿过条形口(3231)伸入电池放置通道(323)内部,所述导气管(3272)下管口与喇叭罩(3271)对接,所述导气管(3272)上管口与固设在第一U型架(3275)上的小型吸气泵(3274)对接,且导气管(3272)与第一U型架(3275)固连;所述吸附部为喇叭罩(3271);所述弹簧(3273)套设在第一U型架(3275)与滑板(326)之间的所述导气管(3272)上;所述手握柄(3276)封堵于第一U型架(3275)的开口,且手握柄(3276)上设置有控制小型吸气泵(3274)启动与关闭的控制开关(3277);所述电池滑动搁置架(324)包括底横杆(3241)、侧横杆(3242)、端部固定竖杆(3243)、端部活动杆(3244)、滚珠(3245)和连接杆(3246);所述底横杆(3241)通过连接杆(3246)与电池放置通道(323)内底壁固连,所述侧横杆(3242)通过连接杆(3246)与电池放置通道(323)侧内壁固连,若干所述滚珠(3245)自由滚动配合设置在底横杆(3241)上杆面以及侧横杆(3242)内侧杆面开设的凹槽内;所述端部固定竖杆(3243)固连在所述底横杆(3241)靠近鼓风装置(322)的杆端;所述端部活动杆(3244)铰接在所述底横杆(3241)远离鼓风装置(322)的杆端;靠近端部活动杆(3244)的所述侧横杆(3242)杆端呈向外弧形弯折状;所述端部活动杆(3244)上设置有插头(3247)以及橡胶垫(3248),所述电池放置通道(323)内顶部配合设置有槽块(3249),所述端部活动杆(3244)上转动使插头(3247)配合插入槽块(3249)以及使橡胶垫(3248)抵靠电池模块(311)将整个蓄电池(31)固定在电池滑动搁置架(324)上。3.根据权利要求2所述的基于物联网的智能电力储能系统,其特征在于:所述自动追光光伏板矩阵(111)由若干自动追光光伏板(1111)构成;所述自动追光光伏板(1111)包括光伏板(11110)、驱动旋转装置(11111)、第二U型架(11112)、横向转轴(11113)、光伏板架(11114)和伺服电机(11115);所述第二U型架(11112)开口朝上设置于驱动旋转装置(11111)上;所述横向转轴(11113)旋转连接在第二U型架(11112)上,其旋转驱动力通过固定在第二U型架(11112)上的伺服电机(11115)提...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵志国
申请(专利权)人:无锡旭浦能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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