一种建筑内分布式蓄电池控制器、控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种建筑内分布式蓄电池控制器、控制方法及控制系统。蓄电池控制器包括DC/DC双向升降压变流模块、通信模块以及控制芯片；DC/DC双向升降压变流模块的控制端和通信模块均与控制芯片连接；通信模块用于发送蓄电池本体供电接济信号或接收外来蓄电池供电接济信号；控制芯片用于在预设时间段或者在通信模块接收到外来蓄电池供电接济信号时，控制DC/DC双向升降压变流模块调节蓄电池本体进行放电。采用本发明专利技术的建筑内分布式蓄电池控制器、控制方法及控制系统，采用蓄电池之间相互通信的方式弥补发电功率与用电功率之间的不平衡性，大程度地实现了建筑用电的移峰填谷，提高了能源利用效率。

A distributed battery controller, control method and control system in building

【技术实现步骤摘要】
一种建筑内分布式蓄电池控制器、控制方法及控制系统
本专利技术涉及电力系统
，特别是涉及一种建筑内分布式蓄电池控制器、控制方法及控制系统。
技术介绍
目前，建筑室内供电都是采用交流供电的形式。然而，用电设备几乎全部使用直流供电，例如，液晶显示器、个人电脑、直流变频空调、LED照明灯具等。既然用电设备都在使用直流电，那么在建筑内直接供应直流电，就可以节省每个用电设备的整流调压装置，节省硬件成本、消除交流直流变换带来的电力损失。此外，输送相同的电力，直流输配比交流输配效率高，电力损失少。实验测试表明，在建筑里进行直流供电，与交流供电相比，可提高供配电效率7％、降低电气设备硬件成本8％、节省设备占用的建筑空间30％。随着光伏发电技术的发展、成本的降低，安装有光伏发电等可再生能源利用装置的建筑越来越多，光伏发电装置产生的电力为直流电，更适合采用直流配电系统进行输配。然而，光伏发电功率与建筑用电功率一般难以互相吻合，发电功率与用电功率存在差异，能源生产与消费分配不均衡，降低了可再生能源利用率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种建筑内分布式蓄电池控制器、控制方法及控制系统，采用蓄电池之间相互通信的方式弥补发电功率与用电功率之间的不平衡性，大程度地实现了建筑用电的移峰填谷，提高了能源利用效率。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种建筑内分布式蓄电池控制器，包括：DC/DC双向升降压变流模块、通信模块以及控制芯片；DC/DC双向升降压变流模块的控制端和所述通信模块均与所述控制芯片连接；所述通信模块用于发送蓄电池本体供电接济信号或接收外来蓄电池供电接济信号；所述控制芯片用于在预设时间段或者在所述通信模块接收到外来蓄电池供电接济信号时，控制所述DC/DC双向升降压变流模块调节蓄电池本体进行放电。可选的，所述通信模块还用于接收市政电网的需求侧响应控制信号；所述控制芯片用于在所述通信模块接收到市政电网的需求侧响应控制信号时，控制所述DC/DC双向升降压变流模块改变蓄电池本体的蓄电功率或放电功率。可选的，所述通信模块为485总线通信模块、以太网通信模块、WiFi无线通信模块、LORA无线通信模块以及蓝牙无线通信模块中的一种或多种。可选的，所述蓄电池控制器，还包括：蓄电池第一接线端子、蓄电池第二接线端子、母线第一接线端子和母线第二接线端子；所述蓄电池第一接线端子两端分别连接蓄电池本体正极和DC/DC双向升降压变流模块第一接口端；所述蓄电池第二接线端子两端分别连接蓄电池本体负极和DC/DC双向升降压变流模块第一接口端；所述母线第一接线端子两端分别连接直流供电正极母线和DC/DC双向升降压变流模块第二接口端；所述母线第二接线端子两端分别连接直流供电负极母线和DC/DC双向升降压变流模块第二接口端。可选的，所述蓄电池控制器，还包括：壳体；所述DC/DC双向升降压变流模块、所述通信模块和所述控制芯片均设置在所述壳体内。本专利技术还提供一种建筑内分布式蓄电池控制器控制方法，应用上述的建筑内分布式蓄电池控制器，所述方法，包括：获取外来蓄电池供电接济信号；根据所述外来蓄电池供电接济信号确定蓄电池本体放电功率。可选的，所述方法，还包括：获取市政电网的需求侧响应控制信号；根据所述市政电网的需求侧响应控制信号确定蓄电池本体的蓄电功率或放电功率；其中，根据如下公式确定蓄电池本体的蓄电功率或放电功率：Pb(t)＝Pg-PL(t)式中，Pb(t)表示t时刻蓄电池本体蓄电功率或放电功率，Pb(t)为正值表示蓄电，Pb(t)为负值表示放电；Pg表示由市政电网的需求侧响应控制信号确定的取电功率；PL(t)表示t时刻的负载用电功率。可选的，所述方法，还包括：获取市政电网电价；根据所述市政电网电价，采用动态规划法确定蓄电池本体的蓄电功率或放电功率；其中，确定蓄电池本体的蓄电功率或放电功率的目标函数为：确定蓄电池本体的蓄电功率或放电功率的约束条件为：式中，C表示日累计电费；p(t)是t时刻市政电网电价；Pg(t)表示t时刻由市政电网的需求侧响应控制信号确定的取电功率；PL(t)表示t时刻的负载用电功率；Pb(t)表示t时刻蓄电池本体蓄电功率或放电功率，Pb(t)为正值表示蓄电，Pb(t)为负值表示放电；Qb表示蓄电池本体的蓄电容量。本专利技术还提供一种建筑内分布式蓄电池控制系统，应用上述的建筑内分布式蓄电池控制器，所述建筑内分布式蓄电池控制系统，包括：市政电网系统、可再生能源发电装置、直流/直流变换装置、交流/直流变换装置、直流供电母线、多个蓄电池控制器以及多个蓄电池；所述蓄电池控制器的输入端与所述直流供电母线连接，所述蓄电池控制器的控制端与所述蓄电池连接；所述直流/直流变换装置的输入端与所述可再生能源发电装置的输出端连接，所述直流/直流变换装置的输出端与所述直流供电母线连接；所述直流/直流变换装置用于将所述可再生能源发电装置产生的直流电压转换为所述直流供电母线的电压；所述交流/直流变换装置的输入端与所述市政电网系统连接，所述交流/直流变换装置的输出端与所述直流供电母线连接；所述交流/直流变换装置用于将所述市政电网系统产生的交流电转换为直流电；所述直流供电母线与用电负载连接，用于对所述用电负载供电。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种建筑内分布式蓄电池控制器、控制方法及控制系统，蓄电池控制器包括DC/DC双向升降压变流模块、通信模块和控制芯片，通过通信模块发送蓄电池本体供电接济信号或接收外来蓄电池供电接济信号，控制芯片控制DC/DC双向升降压变流模块调节蓄电池本体进行功率放电进而响应外来蓄电池的接济信号，采用蓄电池之间相互通信的方式弥补蓄电池容量、放电功率与用电功率之间的不平衡性，大程度地实现了建筑用电的移峰填谷，提高了蓄电池利用效率、减少蓄电池总容量。此外，通信模块还用于接收市政电网的需求侧响应控制信号，控制芯片控制DC/DC双向升降压变流模块改变蓄电池本体的蓄电功率或放电功率，进而提高电网的移峰填谷能力，消减尖峰负荷，降低电网的装机容量和投资成本，提高低谷期的电厂、电网的负载率，提高发电效率，减少能源浪费。蓄电池控制器的控制芯片采用动态规划法确定蓄电池本体的蓄电功率或放电功率，直流/直流双向调压变流模块根据所述蓄电池的充电/放电电力大小及方向信号，调节输入至蓄电池或者从蓄电池输出的电流大小，并保护蓄电池，防止过充、过放现象发生。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中建本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑内分布式蓄电池控制器，其特征在于，包括：/nDC/DC双向升降压变流模块、通信模块以及控制芯片；/nDC/DC双向升降压变流模块的控制端和所述通信模块均与所述控制芯片连接；所述通信模块用于发送蓄电池本体供电接济信号或接收外来蓄电池供电接济信号；所述控制芯片用于在预设时间段或者在所述通信模块接收到外来蓄电池供电接济信号时，控制所述DC/DC双向升降压变流模块调节蓄电池本体进行放电。/n

【技术特征摘要】
1.一种建筑内分布式蓄电池控制器，其特征在于，包括：
DC/DC双向升降压变流模块、通信模块以及控制芯片；
DC/DC双向升降压变流模块的控制端和所述通信模块均与所述控制芯片连接；所述通信模块用于发送蓄电池本体供电接济信号或接收外来蓄电池供电接济信号；所述控制芯片用于在预设时间段或者在所述通信模块接收到外来蓄电池供电接济信号时，控制所述DC/DC双向升降压变流模块调节蓄电池本体进行放电。


2.根据权利要求1所述的建筑内分布式蓄电池控制器，其特征在于，所述通信模块还用于接收市政电网的需求侧响应控制信号；所述控制芯片用于在所述通信模块接收到市政电网的需求侧响应控制信号时，控制所述DC/DC双向升降压变流模块改变蓄电池本体的蓄电功率或放电功率。


3.根据权利要求1所述的建筑内分布式蓄电池控制器，其特征在于，所述通信模块为485总线通信模块、以太网通信模块、WiFi无线通信模块、LORA无线通信模块以及蓝牙无线通信模块中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的建筑内分布式蓄电池控制器，其特征在于，所述蓄电池控制器，还包括：
蓄电池第一接线端子、蓄电池第二接线端子、母线第一接线端子和母线第二接线端子；
所述蓄电池第一接线端子两端分别连接蓄电池本体正极和DC/DC双向升降压变流模块第一接口端；
所述蓄电池第二接线端子两端分别连接蓄电池本体负极和DC/DC双向升降压变流模块第一接口端；
所述母线第一接线端子两端分别连接直流供电正极母线和DC/DC双向升降压变流模块第二接口端；
所述母线第二接线端子两端分别连接直流供电负极母线和DC/DC双向升降压变流模块第二接口端。


5.根据权利要求1所述的建筑内分布式蓄电池控制器，其特征在于，所述蓄电池控制器，还包括：
壳体；
所述DC/DC双向升降压变流模块、所述通信模块和所述控制芯片均设置在所述壳体内。


6.一种建筑内分布式蓄电池控制方法，应用权利要求1-5任一项所述的建筑内分布式蓄电池控制器，其特征在于，所述方法，包括：
获取外来蓄电池供电接济信号；
根据所述外来蓄电池供电接济信号确定蓄电池本体放电功率。


7.根据权利要求6所述的建筑内分布式蓄电池控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福林，江亿，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11