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一种基于分布式移动储能的能量交互系统及其工作方法

2022-06-02 09:06:44 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及供配电技术领域,具体涉及一种基于分布式移动储能的能量交互系统及其工作方法。


背景技术:

2.移动储能单元是一种方便携带,自身能储备电能,用于为移动设备等电子产品(例如手电筒、无线电话、笔记本电脑)充电或提供电能,特别应用在没有外部电源供应的场合,尤其适用于应急抢险、救灾等野外工作。
3.实际使用过程中,为了保证具有足够的电能,往往需要配备多个移动储能单元,现有技术中的移动储能单元基本采用独立供电的方式,即每个移动储能单元单独进行供电,当其中一个移动储能单元的电量较低时,该移动储能单元将无法继续为其交流负载提供电能,因此,在诸如应急抢险、救灾等野外机动供电简易的配电线路中,移动式储能单元仅能作为独立供电单元,无法发挥集群分布式供电灵活高效的优势,这样限制了其在野外应急供电中的应用,同时也降低了供电的可靠性和稳定性。


技术实现要素:

4.针对现有技术存在的上述不足,本发明要解决的技术问题是:如何提供一种可以实现任意移动储能单元之间的能量交互,进而将独立的移动储能单元形成供电网络以提升野外供电保障的可靠性与稳定性的基于分布式移动储能的能量交互系统及其工作方法。
5.为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种基于分布式移动储能的能量交互系统,包括交流电能输入单元、电能分配单元和多个移动储能单元;所述电能分配单元与每个所述移动储能单元均进行双向通信和供电连接,用于将所述交流电能输入单元的电能分配到各个所述移动储能单元,且所述电能分配单元在接收到其中一个所述移动储能单元的交互式供电请求时,按时序向其余各个所述移动储能单元发出交互式供电的控制信号;所述移动储能单元用于对交流负载进行供电,且所述移动储能单元在其电量低于预设值时向所述电能分配单元发送交互式供电请求,并在接收到所述电能分配单元交互式供电的控制信号后进入交互式供电状态以向所述电能分配单元供电。
6.本发明的工作原理是:本发明的能量交互系统在使用时,当交流电能输入单元有交流电能输入到电能分配单元时,电能分配单元将交流电能输入单元的交流电能分配到各个移动储能单元,移动储能单元进入在线工作状态并对交流负载进行供电;当交流电能输入单元没有交流电能输入到电能分配单元时,移动储能单元进入后备工作状态并对交流负载进行供电;当移动储能单元进入后备工作状态对交流负载进行供电使得其电量低于预设值时,该移动储能单元向电能分配单元发出交互式供电请求;电能分配单元在接收到该交互式供电请求后,按时序向其余各个移动储能单元发出交互式供电的控制信号,移动储能
单元在接收到来自于电能分配单元交互式供电的控制信号时,将进入交互式供电状态,此时该移动储能单元即对交流负载进行供电,同时向电能分配单元进行交互式供电输出;然后发出交互式供电请求的移动储能单元接受来自于电能分配单元的交互式供电输入并对交流负载进行供电。由此实现任意移动储能单元之间的能量交互,将独立的移动储能单元形成供电网络提升野外供电保障的可靠性与稳定性。
7.一种如上述基于分布式移动储能的能量交互系统的工作方法,包括以下步骤:步骤1)所述交流电能输入单元是否有交流电能输入到所述电能分配单元,若是则执行步骤2),若否则执行步骤3);步骤2)所述电能分配单元将所述交流电能输入单元的交流电能分配到各个所述移动储能单元,所述移动储能单元进入在线工作状态并对交流负载进行供电,然后返回执行步骤1)步骤3)所述移动储能单元进入后备工作状态并对交流负载进行供电;步骤4)所述移动储能单元的电量是否低于预设值,若是则执行步骤5),若否则执行步骤6);步骤5)所述移动储能单元向所述电能分配单元发出交互式供电请求后执行步骤7);步骤6)所述移动储能单元是否接收到来自于所述电能分配单元交互式供电的控制信号,若是则进入交互式供电状态,所述移动储能单元对交流负载进行供电,同时向所述电能分配单元进行交互式供电输出后返回执行步骤1),若否则直接返回执行步骤1);步骤7)所述移动储能单元接受来自于所述电能分配单元的交互式供电输入并对交流负载进行供电,然后返回执行步骤1)。
8.本方案还提供另外一种基于分布式移动储能的能量交互系统,包括控制总线、交流电能输入单元、电能分配单元和多个移动储能单元;所述电能分配单元与每个所述移动储能单元均进行双向供电连接,用于将所述交流电能输入单元的电能分配到各个所述移动储能单元;所述控制总线与所述移动储能单元双向通信连接,用于在接收到其中一个所述移动储能单元的交互式供电请求时,按时序向其余各个所述移动储能单元发出交互式供电的控制信号;所述移动储能单元用于对交流负载进行供电,且所述移动储能单元在其电量低于预设值时向所述控制总线发送交互式供电请求,并在接收到所述控制总线的交互式供电的控制信号后进入交互式供电状态以向所述电能分配单元供电。
9.本发明的工作原理是:本发明的能量交互系统在使用时,当交流电能输入单元有交流电能输入到电能分配单元时,电能分配单元将交流电能输入单元的交流电能分配到各个移动储能单元,移动储能单元进入在线工作状态并对交流负载进行供电;当交流电能输入单元没有交流电能输入到电能分配单元时,移动储能单元进入后备工作状态并对交流负载进行供电;当移动储能单元进入后备工作状态对交流负载进行供电使得其电量低于预设值时,该移动储能单元向控制总线发出交互式供电请求;控制总线在接收到该交互式供电请求后,按时序向其余各个移动储能单元发出交互式供电的控制信号,移动储能单元在接收到来自于控制总线交互式供电的控制信号时,将进入交互式供电状态,此时该移动储能
单元即对交流负载进行供电,同时向电能分配单元进行交互式供电输出;然后发出交互式供电请求的移动储能单元接受来自于电能分配单元的交互式供电输入并对交流负载进行供电。由此实现任意移动储能单元之间的能量交互,将独立的移动储能单元形成供电网络提升野外供电保障的可靠性与稳定性。
10.一种如上述基于分布式移动储能的能量交互系统的工作方法,包括以下步骤:步骤1)所述交流电能输入单元是否有交流电能输入到所述电能分配单元,若是则执行步骤2),若否则执行步骤3);步骤2)所述电能分配单元将所述交流电能输入单元的交流电能分配到各个所述移动储能单元,所述移动储能单元进入在线工作状态并对交流负载进行供电,然后返回执行步骤1)步骤3)所述移动储能单元进入后备工作状态并对交流负载进行供电;步骤4)所述移动储能单元的电量是否低于预设值,若是则执行步骤5),若否则执行步骤6);步骤5)所述移动储能单元向所述控制总线发出交互式供电请求后执行步骤7);步骤6)所述移动储能单元是否接收到来自于所述控制总线交互式供电的控制信号,若是则进入交互式供电状态,所述移动储能单元对交流负载进行供电,同时向所述电能分配单元进行交互式供电输出后返回执行步骤1),若否则直接返回执行步骤1);步骤7)所述移动储能单元接受来自于所述电能分配单元的交互式供电输入并对交流负载进行供电,然后返回执行步骤1)。
11.优选的,所述移动储能单元包括整流逆变模块、充电模块、蓄电池组、显示控制模块和第一开关组件,所述第一开关组件包括开关k1、开关k2、开关k3和开关k4,所述整流逆变模块的第一输入端与所述蓄电池组的电能输出端连接,所述整流逆变模块的第二输入端同时与所述开关k2和所述开关k3的一端连接,所述开关k2的另一端同时与所述开关k1的一端和所述电能分配单元连接,所述开关k3的另一端与所述充电模块的输入端连接,所述充电模块的输出端与所述蓄电池组的电能输入端连接,所述开关k1的另一端同时与所述整流逆变模块的输出端和所述开关k4的一端连接,所述开关k4的另一端与交流负载连接,所述显示控制模块与所述第一开关组件连接,用于对所述移动储能单元的工作状态进行控制和显示。
12.这样,当移动储能单元为在线工作状态时,开关k1断开,开关k2、开关k3和开关k4闭合,电能分配单元分配到移动储能单元的交流电能通过开关k2、整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,并通过开关k3、充电模块对蓄电池组进行充电;当移动储能单元进入后备工作状态时,开关k1、开关k2和开关k3断开,开关k4闭合,蓄电池组放电经过整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电;当移动储能单元进入交互式供电状态时,开关k2和开关k3断开,开关k1和开关k4闭合,蓄电池组放电一方面经整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,另一方面经整流逆变模块和开关k1后对电能分配单元进行供电。
13.优选的,所述能量交互系统还包括发电机组和光伏发电单元,所述第一开关组件还包括开关k5,所述开关k5的一端与所述发电机组连接,所述开关k5的另一端连接在所述整流逆变模块的第二输入端和所述开关k3之间,所述光伏发电单元与所述蓄电池组的电能
输入端连接,以通过所述光伏发电单元对所述蓄电池组充电。
14.这样,当移动储能单元进入后备工作状态或交互式供电状态时,通过断开开关k2,闭合开关k1、开关k3、开关k4和开关k5来接入发电机组,发电机组发出的电能一方面通过开关k5、开关k3和充电模块后对蓄电池组进行充电,同时还通过开关k5、整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,以及还通过开关k5、整流逆变模块和开关k1后对电能分配单元进行供电。由此可通过接入发电机组以增强其供电能力。同时光伏发电单元还可以直接对蓄电池组进行充电,进一步提高移动储能单元的供电能力。
15.优选的,所述交流电能输入单元包括三相交流电能组件和单相交流电能组件,所述电能分配单元包括三相交流输入控制开关组件、单相交流输入控制开关组件、母排控制开关组件、以及控制显示模块;所述三相交流输入控制开关组件用于与所述三相交流电能组件连接,所述单相交流输入控制开关组件用于与所述单相交流电能组件连接;所述母排控制开关组件用于与所述移动储能单元连接,所述控制显示模块分别与所述三相交流输入控制开关组件、所述单相交流输入控制开关组件和所述母排控制开关组件连接,用于对所述电能分配单元的工作状态进行控制和显示。
16.这样,当三相交流电能组件有三相交流电输入到电能分配单元时,三相交流输入控制开关组件闭合,以将三相交流电能组件的三相交流电通过电能分配单元输入到移动储能单元;当单相交流电能组件有单相交流电输入到电能分配单元时,单相交流输入控制开关组件闭合,以将单相交流电能组件的单相交流电通过电能分配单元输入到移动储能单元;当移动储能单元发出交互式供电请求时,母排控制开关组件闭合,以实现移动储能单元之间的交互式供电。
17.优选的,步骤2)中,所述移动储能单元进入在线工作状态时,所述电能分配单元分配到所述移动储能单元的交流电能通过整流逆变模块后对交流负载进行供电,并通过所述充电模块对所述蓄电池组进行充电;步骤3)中,所述移动储能单元进入后备工作状态时,所述蓄电池组放电到所述整流逆变模块后对交流负载进行供电;步骤6)中,所述移动储能单元进入交互式供电状态时,所述蓄电池组放电到所述整流逆变模块,所述整流模块同时对交流负载和所述电能分配单元进行供电。
18.优选的,所述第一开关组件包括开关k1、开关k2、开关k3和开关k4;步骤2)中,所述移动储能单元进入在线工作状态时,所述开关k1断开,所述开关k2、所述开关k3和所述开关k4闭合,所述电能分配单元分配到所述移动储能单元的交流电能通过开关k2、整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,并通过所述开关k3、所述充电模块对所述蓄电池组进行充电;步骤3)中,所述移动储能单元进入后备工作状态时,所述开关k1、所述开关k2和所述开关k3断开,所述开关k4闭合,所述蓄电池组放电经过所述整流逆变模块和所述开关k4后对交流负载进行供电;步骤6)中,所述移动储能单元进入交互式供电状态时,所述开关k2和所述开关k3断开,所述开关k1和所述开关k4闭合,所述蓄电池组放电经所述整流逆变模块和所述开关k4后对交流负载进行供电,且所述蓄电池组放电经所述整流逆变模块和所述开关k1后对所述电能分配单元进行供电。
19.优选的,当所述移动储能单元进入后备工作状态或交互式供电状态时,通过断开所述开关k2,闭合所述开关k1、所述开关k3、所述开关k4和所述开关k5来接入所述发电机组,所述发电机组发出的电能通过所述开关k5、所述开关k3和所述充电模块后对所述蓄电池组进行充电,通过所述开关k5、所述整流逆变模块和所述开关k4后对交流负载进行供电,以及通过所述开关k5、所述整流逆变模块和所述开关k1后对所述电能分配单元进行供电。
20.与现有技术相比,本发明具有以下优点:1、本发明中的移动储能单元实现对交流负载的后备供电和系统内的交互式供电,电能分配单元进行三相、单相交流输入电能分配和系统内交互式电能的分配。当有三相或单相交流电能输入时,电能分配单元将输入电能分配至各移动储能单元,各移动储能单元为在线工作状态,对交流负载供电并对蓄电池组充电;当无三相或单相交流电能输入时,各移动储能单元为后备工作状态,通过蓄电池组放电对交流负载进行供电;当某一移动储能单元中的蓄电池组放电至容量低于预设值时,其它移动储能单元按时序依次转入交互式工作状态,通过向电能分配单元供电,再由电能分配单元为该移动储能单元供电的方式,延长该移动储能单元的供电时间;同时,移动储能单元还具备发电机组和光伏发电单元的接入功能,以极大的提升移动储能单元的后备供电能力和交互式供电能力。
21.2、本发明由多个移动储能单元和一个电能分配单元组成。电能分配单元作为中央枢纽连接各移动储能单元,各移动储能单元以在线方式连接单台或单组交流负载。移动储能单元在实现对交流负载输出控制的同时,还与其他移动储能单元进行能量交互,从而实现野外机动供电简易配电线路中的集群分布式供电;同时,移动储能单元可接入光伏发电单元和发电机组提升供电能力;电能分配单元可接入电源车、市电等三相或单项交流,进行集中供电。
22.3、本发明针对现有移动储能单元在野外机动供电简易配电线路中无法进行集群分布式供电的问题,将移动式储能单元嵌入到简易的配电线路中,使其作为储能供电单元又作为配电路由控制单元,实现移动储能单元集群分布式供电在野外机动应急供电中的有效应用。
23.4、本发明优化了移动储能单元集群分布式供电的配置方法,简化了配电路由,拓展了能源接口和供电方式,使其更加易于在野外机动应急供电中有效应用,使抢险、救灾等任务的供电得到更加有效的保障。
附图说明
24.图1为本发明实施例一基于分布式移动储能的能量交互系统的系统框图;图2为本发明基于分布式移动储能的能量交互系统中移动储能单元的组成示意图;图3为本发明基于分布式移动储能的能量交互系统中移动储能单元为在线工作状态时的工作示意图;图4为本发明基于分布式移动储能的能量交互系统中移动储能单元为后备工作状态时的工作示意图;图5为本发明基于分布式移动储能的能量交互系统中移动储能单元为交互式工作状态时的工作示意图;
图6为本发明基于分布式移动储能的能量交互系统中移动储能单元采用发电机组供电时的工作示意图;图7为本发明基于分布式移动储能的能量交互系统中电能分配单元的组成示意图;图8为本发明基于分布式移动储能的能量交互系统中电能分配单元为三相交流电输入时的工作示意图;图9为本发明基于分布式移动储能的能量交互系统中电能分配单元为单相交流电输入时的工作示意图;图10为本发明基于分布式移动储能的能量交互系统中电能分配单元为交互式供电时的工作示意图;图11为本发明基于分布式移动储能的能量交互系统的工作方法的流程图;图12为本发明基于分布式移动储能的能量交互系统的工作方法中移动储能单元的控制流程图;图13为本发明实施例二基于分布式移动储能的能量交互系统的系统框图。
具体实施方式
25.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
26.实施例一:如附图1所示,一种基于分布式移动储能的能量交互系统,包括交流电能输入单元、电能分配单元和多个移动储能单元;电能分配单元与每个移动储能单元均进行双向通信和供电连接,用于将交流电能输入单元的电能分配到各个移动储能单元,且电能分配单元在接收到其中一个移动储能单元的交互式供电请求时,按时序向其余各个移动储能单元发出交互式供电的控制信号,具体的,按时序向其余各个移动储能单元发出交互式供电的控制信号的方法为:如1#移动储能单元的电量低于预设值并发出交互式供电请求,此时先发出控制信号到2#移动储能单元,由2#移动储能单元进入交互式供电状态一定的时间,如2s,然后再发出控制信号到3#移动储能单元,由3#移动储能单元进入交互式供电状态一定的时间,如4s,接下来再发出控制信号到4#移动储能单元,由4#移动储能单元进入交互式供电状态一定时间,如6s,依次类推,每个移动存储单元按照一定的顺序进入到交互式供电状态下并工作一定的时间,由此按时序向其余各个移动储能单元发出交互式供电的控制信号,实现各个移动储存单元按时序进入到交互式供电状态的效果;移动储能单元用于对交流负载进行供电,且移动储能单元在其电量低于预设值时向电能分配单元发送交互式供电请求,并在接收到电能分配单元交互式供电的控制信号后进入交互式供电状态以向电能分配单元供电。
27.本发明的工作原理是:本发明的能量交互系统在使用时,当交流电能输入单元有交流电能输入到电能分配单元时,电能分配单元将交流电能输入单元的交流电能分配到各个移动储能单元,移动储能单元进入在线工作状态并对交流负载进行供电;当交流电能输入单元没有交流电能输入到电能分配单元时,移动储能单元进入后备工作状态并对交流负载进行供电;当移动储能单元进入后备工作状态对交流负载进行供电使得其电量低于预设
值时,该移动储能单元向电能分配单元发出交互式供电请求;电能分配单元在接收到该交互式供电请求后,按时序向其余各个移动储能单元发出交互式供电的控制信号,移动储能单元在接收到来自于电能分配单元交互式供电的控制信号时,将进入交互式供电状态,此时该移动储能单元即对交流负载进行供电,同时向电能分配单元进行交互式供电输出;然后发出交互式供电请求的移动储能单元接受来自于电能分配单元的交互式供电输入并对交流负载进行供电。由此实现任意移动储能单元之间的能量交互,将独立的移动储能单元形成供电网络提升野外供电保障的可靠性与稳定性。
28.如附图2所示,在本实施例中,移动储能单元包括整流逆变模块、充电模块、蓄电池组、显示控制模块和第一开关组件,第一开关组件包括开关k1、开关k2、开关k3和开关k4,整流逆变模块的第一输入端与蓄电池组的电能输出端连接,整流逆变模块的第二输入端同时与开关k2和开关k3的一端连接,开关k2的另一端同时与开关k1的一端和电能分配单元连接,开关k3的另一端与充电模块的输入端连接,充电模块的输出端与蓄电池组的电能输入端连接,开关k1的另一端同时与整流逆变模块的输出端和开关k4的一端连接,开关k4的另一端与交流负载连接,显示控制模块与第一开关组件连接,用于对移动储能单元的工作状态进行控制和显示。
29.这样,当移动储能单元为在线工作状态时,开关k1断开,开关k2、开关k3和开关k4闭合,电能分配单元分配到移动储能单元的交流电能通过开关k2、整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,并通过开关k3、充电模块对蓄电池组进行充电,如附图3所示;当移动储能单元进入后备工作状态时,开关k1、开关k2和开关k3断开,开关k4闭合,蓄电池组放电经过整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,如附图4所示;当移动储能单元进入交互式供电状态时,开关k2和开关k3断开,开关k1和开关k4闭合,蓄电池组放电一方面经整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,另一方面经整流逆变模块和开关k1后对电能分配单元进行供电,如附图5所示。
30.又如附图2所示,在本实施例中,能量交互系统还包括发电机组和光伏发电单元,第一开关组件还包括开关k5,开关k5的一端与发电机组连接,开关k5的另一端连接在整流逆变模块的第二输入端和开关k3之间,光伏发电单元与蓄电池组的电能输入端连接,以通过光伏发电单元对蓄电池组充电。
31.这样,当移动储能单元进入后备工作状态或交互式供电状态时,通过断开开关k2,闭合开关k1、开关k3、开关k4和开关k5来接入发电机组,发电机组发出的电能一方面通过开关k5、开关k3和充电模块后对蓄电池组进行充电,同时还通过开关k5、整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,以及还通过开关k5、整流逆变模块和开关k1后对电能分配单元进行供电,如附图6所示。由此可通过接入发电机组以增强其供电能力。同时光伏发电单元还可以直接对蓄电池组进行充电,进一步提高移动储能单元的供电能力。
32.如附图7所示,在本实施例中,交流电能输入单元包括三相交流电能组件和单相交流电能组件,电能分配单元包括三相交流输入控制开关组件k6、单相交流输入控制开关组件k7、母排控制开关组件k8和k9、以及控制显示模块;三相交流输入控制开关组件k6用于与三相交流电能组件连接,单相交流输入控制开关组件k7用于与单相交流电能组件连接;母排控制开关组件(k8和k9)用于与移动储能单元连接,控制显示模块分别与三相交流输入控制开关组件k6、单相交流输入控制开关组件k7和母排控制开关组件(k8和k9)连接,用于对
电能分配单元的工作状态进行控制和显示。
33.这样,当三相交流电能组件有三相交流电输入到电能分配单元时,三相交流输入控制开关组件k6闭合,以将三相交流电能组件的三相交流电通过电能分配单元输入到移动储能单元,如附图8所示;当单相交流电能组件有单相交流电输入到电能分配单元时,单相交流输入控制开关组件k7闭合,以将单相交流电能组件的单相交流电通过电能分配单元输入到移动储能单元,如附图9所示;当移动储能单元发出交互式供电请求时,母排控制开关组件(k8和k9)闭合,以实现移动储能单元之间的交互式供电,如附图10所示。
34.如附图11所示,一种基于分布式移动储能的能量交互系统的工作方法,采用上述基于分布式移动储能的能量交互系统,包括以下步骤:步骤1)交流电能输入单元是否有交流电能输入到电能分配单元,若是则执行步骤2),若否则执行步骤3);步骤2)电能分配单元将交流电能输入单元的交流电能分配到各个移动储能单元,移动储能单元进入在线工作状态并对交流负载进行供电,然后返回执行步骤1)步骤3)移动储能单元进入后备工作状态并对交流负载进行供电;步骤4)移动储能单元的电量是否低于预设值,若是则执行步骤5),若否则执行步骤6);步骤5)移动储能单元向电能分配单元发出交互式供电请求后执行步骤7);步骤6)移动储能单元是否接收到来自于电能分配单元交互式供电的控制信号,若是则进入交互式供电状态,移动储能单元对交流负载进行供电,同时向电能分配单元进行交互式供电输出后返回执行步骤1),若否则直接返回执行步骤1);步骤7)移动储能单元接受来自于电能分配单元的交互式供电输入并对交流负载进行供电,然后返回执行步骤1)。
35.如附图12所示,在本实施例中,步骤2)中,移动储能单元进入在线工作状态时,电能分配单元分配到移动储能单元的交流电能通过整流逆变模块后对交流负载进行供电,并通过充电模块对蓄电池组进行充电;步骤3)中,移动储能单元进入后备工作状态时,蓄电池组放电到整流逆变模块后对交流负载进行供电;步骤6)中,移动储能单元进入交互式供电状态时,蓄电池组放电到整流逆变模块,整流模块同时对交流负载和电能分配单元进行供电。
36.在本实施例中,步骤2)中,移动储能单元进入在线工作状态时,开关k1断开,开关k2、开关k3和开关k4闭合,电能分配单元分配到移动储能单元的交流电能通过开关k2、整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,并通过开关k3、充电模块对蓄电池组进行充电,如附图3所示;步骤3)中,移动储能单元进入后备工作状态时,开关k1、开关k2和开关k3断开,开关k4闭合,蓄电池组放电经过整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,如附图4所示;步骤6)中,移动储能单元进入交互式供电状态时,开关k2和开关k3断开,开关k1和开关k4闭合,蓄电池组放电经整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,且蓄电池组放电经整流逆变模块和开关k1后对电能分配单元进行供电,如附图5所示。
37.在本实施例中,当移动储能单元进入后备工作状态或交互式供电状态时,通过断开开关k2,闭合开关k1、开关k3、开关k4和开关k5来接入发电机组,发电机组发出的电能通过开关k5、开关k3和充电模块后对蓄电池组进行充电,通过开关k5、整流逆变模块和开关k4后对交流负载进行供电,以及通过开关k5、整流逆变模块和开关k1后对电能分配单元进行供电,如附图6所示。
38.实施例二:如附图13所示,一种基于分布式移动储能的能量交互系统,包括控制总线、交流电能输入单元、电能分配单元和多个移动储能单元;电能分配单元与每个移动储能单元均进行双向供电连接,用于将交流电能输入单元的电能分配到各个移动储能单元;控制总线与移动储能单元双向通信连接,用于在接收到其中一个移动储能单元的交互式供电请求时,按时序向其余各个移动储能单元发出交互式供电的控制信号;移动储能单元用于对交流负载进行供电,且移动储能单元在其电量低于预设值时向控制总线发送交互式供电请求,并在接收到控制总线的交互式供电的控制信号后进入交互式供电状态以向电能分配单元供电。
39.本发明的工作原理是:本发明的能量交互系统在使用时,当交流电能输入单元有交流电能输入到电能分配单元时,电能分配单元将交流电能输入单元的交流电能分配到各个移动储能单元,移动储能单元进入在线工作状态并对交流负载进行供电;当交流电能输入单元没有交流电能输入到电能分配单元时,移动储能单元进入后备工作状态并对交流负载进行供电;当移动储能单元进入后备工作状态对交流负载进行供电使得其电量低于预设值时,该移动储能单元向控制总线发出交互式供电请求;控制总线在接收到该交互式供电请求后,按时序向其余各个移动储能单元发出交互式供电的控制信号,移动储能单元在接收到来自于控制总线交互式供电的控制信号时,将进入交互式供电状态,此时该移动储能单元即对交流负载进行供电,同时向电能分配单元进行交互式供电输出;然后发出交互式供电请求的移动储能单元接受来自于电能分配单元的交互式供电输入并对交流负载进行供电。由此实现任意移动储能单元之间的能量交互,将独立的移动储能单元形成供电网络提升野外供电保障的可靠性与稳定性。
40.又如附图11所示,一种基于分布式移动储能的能量交互系统的工作方法,采用上述的基于分布式移动储能的能量交互系统,包括以下步骤:步骤1)交流电能输入单元是否有交流电能输入到电能分配单元,若是则执行步骤2),若否则执行步骤3);步骤2)电能分配单元将交流电能输入单元的交流电能分配到各个移动储能单元,移动储能单元进入在线工作状态并对交流负载进行供电,然后返回执行步骤1)步骤3)移动储能单元进入后备工作状态并对交流负载进行供电;步骤4)移动储能单元的电量是否低于预设值,若是则执行步骤5),若否则执行步骤6);步骤5)移动储能单元向控制总线发出交互式供电请求后执行步骤7);步骤6)移动储能单元是否接收到来自于控制总线交互式供电的控制信号,若是则进入交互式供电状态,移动储能单元对交流负载进行供电,同时向电能分配单元进行交互
式供电输出后返回执行步骤1),若否则直接返回执行步骤1);步骤7)移动储能单元接受来自于电能分配单元的交互式供电输入并对交流负载进行供电,然后返回执行步骤1)。
41.与现有技术相比,本发明中的移动储能单元实现对交流负载的后备供电和系统内的交互式供电,电能分配单元进行三相、单相交流输入电能分配和系统内交互式电能的分配。当有三相或单相交流电能输入时,电能分配单元将输入电能分配至各移动储能单元,各移动储能单元为在线工作状态,对交流负载供电并对蓄电池组充电;当无三相或单相交流电能输入时,各移动储能单元为后备工作状态,通过蓄电池组放电对交流负载进行供电;当某一移动储能单元中的蓄电池组放电至容量低于预设值时,其它移动储能单元按时序依次转入交互式工作状态,通过向电能分配单元供电,再由电能分配单元为该移动储能单元供电的方式,延长该移动储能单元的供电时间;同时,移动储能单元还具备发电机组和光伏发电单元的接入功能,以极大的提升移动储能单元的后备供电能力和交互式供电能力。本发明由多个移动储能单元和一个电能分配单元组成。电能分配单元作为中央枢纽连接各移动储能单元,各移动储能单元以在线方式连接单台或单组交流负载。移动储能单元在实现对交流负载输出控制的同时,还与其他移动储能单元进行能量交互,从而实现野外机动供电简易配电线路中的集群分布式供电;同时,移动储能单元可接入光伏发电单元和发电机组提升供电能力;电能分配单元可接入电源车、市电等三相或单项交流,进行集中供电。本发明针对现有移动储能单元在野外机动供电简易配电线路中无法进行集群分布式供电的问题,将移动式储能单元嵌入到简易的配电线路中,使其作为储能供电单元又作为配电路由控制单元,实现移动储能单元集群分布式供电在野外机动应急供电中的有效应用。本发明优化了移动储能单元集群分布式供电的配置方法,简化了配电路由,拓展了能源接口和供电方式,使其更加易于在野外机动应急供电中有效应用,使抢险、救灾等任务的供电得到更加有效的保障。
42.最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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