一种基于超级电容的储能单元制造技术

本发明专利技术请求保护一种基于超级电容的储能单元，属于储能技术领域，其包括：电容模组单元、连接器、BMS单体管理控制单元、CPU及监控单元，其中，所述电容模组单元通过连接器与BMS单体管理控制单元相连接，所述BMS单体管理控制单元通过总线连接与CPU相连接，监控单元与CPU相连接，其中，电容模组单元包括多个超级电容，上述多个超级电容之间串联，且上述多个超级电容并联至供电电源的正负极之间；BMS单体管理控制单元根据CPU返回的控制信息进行均衡控制，监控单元实时采集电容模组单元的电能质量信息发送给CPU处理器，CPU用于对充电状态SOC、健康状态SOH、功率状态SOP进行估算，判断各超级电容运行状态，充放电过程是否均匀，状态是否稳定。否稳定。否稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超级电容的储能单元


[0001]本专利技术属于供电
，尤其涉及超级电容储能


技术介绍

[0002]现在的节能环保产品中，对于电源的要求主要有：功率密度、使用寿命、充放电所需时间、电源系统成本、以及使用中的安全性等。由于超级电容单体电压过低，为了满足大功率储能系统对于容量及电压的需求，通常将多个超级电容进行串联或并联组合成超级电容组件使用。多个超级电容的串联电性组合将造成电压不均衡，进而导致超级电容发生过充电、过放电、电容过压击穿、或系统失控等问题。并且超级电容的使用寿命、安全性、使用效率都会大受影响。由上可知，现有技术中存在多个超级电容的串联电性组合时存在电压不均衡的现象，经过检索，对比文件1 CN103595101B，公开了一种超级电容储能装置，包括多个串联的超级电容及与每个超级电容并联的单体超级电容保护电路；所述的单体超级电容保护电路，由均压电路及过压报警电路组成；所述的均压电路与过压报警电路并联；所述的均压电路用于稳定与其并联的超级电容两端的电压，使多个串联的超级电容两端的电压相一致；所述的过压报警电路用于检测电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超级电容的储能单元，其特征在于，包括：电容模组单元、连接器、BMS单体管理控制单元、CPU及监控单元，其中，所述电容模组单元通过连接器与BMS单体管理控制单元相连接，所述BMS单体管理控制单元通过总线连接与CPU相连接，监控单元与CPU相连接，其中，电容模组单元包括多个超级电容，上述多个超级电容之间串联，且上述多个超级电容并联至供电电源的正负极之间；BMS单体管理控制单元采集超级电容电芯的电压、温度在内的信号，传递给CPU，并根据CPU返回的控制信息进行均衡控制，均衡控制是通过独立的充放电电路对超级电容进行电压调节进行，与所有串联的电容单体电压大体一致，监控单元实时采集电容模组单元的电能质量信息发送给CPU处理器，CPU用于对充电状态SOC、健康状态SOH、功率状态SOP进行估算，判断各超级电容运行状态，充放电过程是否均匀，状态是否稳定。2.根据权利要求1所述的一种基于超级电容的储能单元，其特征在于，还设置有CIN传感器，用于对电能质量信息进行采集，所述电容模组单元的电能质量信息包括剩余容量、充电电流、电压、温度状态。3.根据权利要求1所述的一种基于超级电容的储能单元，其特征在于，所述超级电容的健康状态表述为超级电容当前容量与初始容量的比值，其SOH定义为： SOH=(C_standard
‑
C_fade)/C_standard
ꢀ×
100% 式中：C_fade为超级电容已损失容量；C_standard为标称容量。4.根据权利要求3所述的一种基于超级电容的储能单元，其特征在于，所述CPU中对SOC和SOH的估计方法采用基于卡尔曼滤波的多时间尺度算法，将等效电路模型与可用容量的变化联系起来，建立了SOC 与SOH 联合估算的超级电容集总参数模型，基于模型提出一种多尺度扩展卡尔曼滤波，考虑到SOH 的缓慢变化特性和SOC 的快速变化特性采用宏观尺度对超级电容SOH 进行估算，微观尺度对超级电容SOC 进行估算，用两个估算器与多尺度估算理论有效的融合来自不同时间尺度的测量信息，在NEDC 工况下完成超级电容SOC 与SOH 的联合估算。5.根据权利要求3所述的一种基于超级电容的储能单元，其特征在于，所述CPU中SOH的估算方...

【专利技术属性】
技术研发人员：方正，高达贤，杨志军，徐子涵，
申请(专利权)人：重庆霍利瓦特储能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：