本实用新型专利技术涉及一种基于水能储能的装置，包括主控制器、水能发电调节控制器和若干个涓流处理与存储器，所述的若干个涓流处理与存储器并联后依次与前置适配超级电容、电量平衡处理器、充电控制器、超级电容与动力电池组、逆变控制器相连，所述的主控制器分别与前置适配超级电容、电量平衡处理器、充电控制器、超级电容与动力电池组、逆变控制器相连，所述的水能发电调节控制器与主控制器相连，所述的充电控制器和逆变控制器分别通过接触器和接触器与外部线网联通。本实用新型专利技术安置在海河中，无需拦河筑坝，施工简单投入小。本实用新型专利技术不仅为水域发电所用，同时能为其它种类的能源系统提供储能，是一个通用的储能系统。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属储能装置
，特别是涉及ー种基于水能储能的装置。
技术介绍
目前在世界范围内人们已经将小容量圆柱型的锂电池采用并联的方式进行容量的组合，以实现容量的扩大，这已经成为发展的趋势，因此能量的聚集和储能系统的能量扩大已经不再是一件很艰难的事情。超级电容的产业化进程，推动了这种能将电量进行快进快出传递的发展，在数秒或毫秒级的时间段内能将能量实现快速转移和传递。当超级电容中的能量达到上限时，通过电子电路即将能量传输至大容量的储能电池中，以增加能量的累积。由于超级电容和大功率大容量电池的发展，因此，那些不被人们所看好的，极不稳定的，断续的电能采集也变成了现实。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供ー种安置在海河中，无需拦河筑坝，施工简单投入小的基于水能储能的装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种基于水能储能的装置，包括主控制器、水能发电调节控制器和若干个涓流处理与存储器，所述的若干个涓流处理与存储器并联后依次与前置适配超级电容、电量平衡处理器、充电控制器、超级电容与动力电池组、逆变控制器相连，所述的主控制器分别与前置适配超级电容、电量平衡处理器、充电控制器、超级电容与动カ电池组、逆变控制器相连，所述的水能发电调节控制器与主控制器相连，所述的充电控制器和逆变控制器分别通过接触器和接触器与外部线网联通。所述的主控制器采用DSP+FPGA构建，实现自动控制和參数调节，完成所述装置的所有功能的综合调度和输出，包括水能转换过程中的旋转叶轮调节其算法。所述的主控制器还实现对电池储能系统、超级电容动态參数的管理，即BMS系统功能实现；所述的主控制器还实现人机界面的控制，负责人与设备的交互界面。所述的水能发电调节控制器采集前端转换装置获得的能量，然后输出水能转换旋转叶轮的角度调整，调整的优化參数由DSP与FPGA组合后演算得出，然后由通讯系统负责传递參数。所述的涓流处理与存储器将微小、不稳定、断续的能量进行采集，当系统前端得到的能量不足以满足额定需求时，系统通过前端的低压超级电容模组实现能量的累加和暂存。所述的前置适配超级电容将低压模式经过组合完成向高压的转换，用以向后续电路提供足够的功率和能量。所述的电量平衡处理器使超级电容进行电压平衡，将过多能量的部分转移至低能量部分，系统将处于相对平衡状态。所述的充电控制器是ー个DC/DC充电装置，实现将超级电容上的能量进行转移，转移至储能电池组上，并进行保存。所述的超级电容与动カ电池组用以保存完整的能量系统，其电压等级系处于等待逆变的状态，随时可以向电网逆变所需的电能，所有逆变过程将由DSP+FPGA实现调控。所述的超级电容的单体容量是4000F/2. 7V。有益效果本技术针对了在水域中，利用水流的能量，进行发电；当有波浪产生时也能通过系统的整合，将这些电能采集进来，而且这些装置被安置在海河中，其无需拦河筑坝，施エ简单投入相对较小，因此为大多数的人所接受。在能量的转换和传递过程较多地采用了超级电容、储能电池、DC/DC，以及最后并网用到的DC/AC功率逆变器。本技术为水域发电所用，但也同时能为其它种类的能源系统提供储能，因此本技术是ー个通用的储能系统。附图说明图I为本技术的结构示意图。图2为本技术主控制器的原理图。图3为本技术主控制器的流程图。具体实施方式下面结合具体实施例，进ー步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。如图1-3所示，本技术包括主控制器I、水能发电调节控制器3和若干个涓流处理与存储器4，所述的若干个涓流处理与存储器4并联后依次与前置适配超级电容5、电量平衡处理器6、充电控制器7、超级电容与动カ电池组8、逆变控制器9相连，所述的主控制器I分别与前置适配超级电容5、电量平衡处理器6、充电控制器7、超级电容与动カ电池组8、逆变控制器9相连，所述的水能发电调节控制器3与主控制器I相连，所述的充电控制器7和逆变控制器9分别通过接触器10和接触器11与外部线网联通。主控制器1，采用了 DSP+FPGA的构建，实现自动控制和參数调节，所有调节过程參数都由其完成。本控制器完成了所有功能的综合调度和输出。水能转换过程中的旋转叶轮调节其算法也由其完成。在主控制器I中还实现对电池储能系统、超级电容动态參数的管理，即所谓的BMS系统功能实现。储能系统的控制和状态管理在本系统中为能量的存储以及电池的寿命延长是非常重要的。在本装置中，一个人机界面的控制，负责人与设备的交互界面，也是由其实现。水能发电调节控制器3是本控制器内容的核心之一，在调节过程中，由系统负责采集前端转换装置获得的能量，然后输出水能转换旋转叶轮的角度调整，调整的优化參数由DSP与FPGA组合后演算得出，然后由通讯系统负责传递參数。涓流处理与存储器4是能将微小、不稳定、断续的能量进行采集的重要部分，当系统前端得到的能量不足以满足额定需求时，系统通过前端的低压超级电容模组实现能量的累加和暂存。前置适配超级电容5为串联方式，其目的是为了将低压模式经过组合完成向高压的转换，用以向后续电路提供足够的功率和能量。电量平衡处理器6，由于前端输入的能量处于不稳定状态，从电能角度很明显，其超级电容各端的电压是不平衡的，在本阶段，将使得超级电容进行电压平衡，将过多能量的部分转移至低能量部分，系统将处于相对平衡状态。充电控制器7是ー个DC/DC充电装置，实现将超级电容上的能量进行转移，转移至储能电池组上，进行保存。超级电容与动カ电池组8是由超级电容和储能电池组成的电堆系统，用以保存完 整的能量系统，其电压等级系处于等待逆变的状态，随时可以向电网逆变所需的电能。所有逆变过程将由DSP+FPGA实现调控。逆变控制器9是常规的逆变电源变换器，负责向市电网络发送电能。其參数可以是 380VAC 或 220VAC。接触器10是将外部线网的能量回送至储能系统，当本接触器在DSP的控制下闭合后，系统将会将电网的能量输入至本系统，即所谓的在电网闲置状态时将多余能量取回保存。接触器11合闸后便向线网传输能量，即完成所谓的向电网送电。本技术的工作逻辑和状态是这样的，当系统运行后，系统将对前端的发电部分状态进行检测和监控，采用定时的方式对阶段收集的能量进行分析，当发现阶段能量的采集过程有跌落时，系统将启动旋转叶轮的调节算法，将实现动态过程的优化和控制。当前端涓流电路工作后，前端的电量达到80%吋，系统将启动DC/DC进行能量的转移，转移的过程即由DC/DC负责对储能电池组进行充电。前端的涓流电路给出的能量是首先放入超级电容中，由于各个发电装置电量的不一致性，因此将使得，端ロ与超级电容相对应的模组电压失去平衡，因此系统将进行能量转移，即所谓模组的能量平衡。后端的储能电池的能量也受系统的管理，当电池的能量被充满时，系统将进行逆变，即向电网进行馈送，即所谓的并网发电。当夜晚来临，电网的电能有g裕时，在系统接受到电网调度指令后，并 两足本储能系统的状态特征时，系统可以将接受来自电网的低谷电，对促能系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于水能储能的装置，包括主控制器(I)、水能发电调节控制器(3)和若干个涓流处理与存储器(4)，其特征在于所述的若干个涓流处理与存储器(4)并联后依次与前置适配超级电容(5)、电量平衡处理器(6)、充电控制器(7)、超级电容与动カ电池组(8)、逆变控制器(9)相连，所述的主控制器(I)分别与前置适配超级电容(5)、电量平衡处理器(6)、充电控制器(7)、超级电容与动カ电池组(8)、逆变控制器(9)相连，所述的水能发电调节控制器(3)与主控制器(I)相连，所述的充电控制器(7)和逆变控制器...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆政德，帅鸿元，
申请(专利权)人：上海瑞华集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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