一种储能变流器热管理装置及方法与流程

技术特征：
1.一种储能变流器热管理装置，其特征在于：包括dc/ac双向变流器模块、pcs控制器管理模块、温度感应测量模块、可编辑逻辑运算控制模块，以及相变材料结合风冷控制模块，所述dc/ac双向变流器模块是用于双向流通功率的，能够转变直流电和交流电，把电流在电源和负载之间来回的流向对方；所述pcs控制器管理模块用于控制储能变流器对电化学蓄电池的充电和放电，通过接收自动化控制指令实现有功率和无功率的调节；所述温度感应测量模块是由热电偶传感器和信号转换器组成，是利用智能温度精准测量传感器，感应dc/ac双向变流器模块和pcs控制器管理模块的温度变化，吸收温度的模拟信号进行转换处理，传输到可编辑逻辑运算控制模块中；所述可编辑逻辑运算控制模块接收温度感应测量模块传输的数字信号，进行自动化识别、分析、编辑及控制处理，用于调节储能变流器上相变材料结合风冷控制模块的温度变化；所述相变材料结合风冷控制模块是接收可编辑逻辑运算控制模块的智能化控制指令，通过采取相变材料和风冷结合方式，对储能变流器连接的电化学蓄电池进行吸热散热处理，同时，dc/ac双向变流器模块和pcs控制器管理模块接收到指令，进行自动化调节滤波、电流、电压及功率大小。2.根据权利要求1所述的一种储能变流器热管理装置，其特征在于：所述dc/ac双向变流器模块包括主电路拓扑单元和滤波器单元，所述主电路拓扑单元是主电路采取三相全桥电路，交流侧安装lcl滤波器，接入家用配电网，直流侧安装cl滤波器，接入若干组电化学蓄电池，当电化学蓄电池充电时，将家用配电网的交流电转换成直流电提供给蓄电池充电，当电化学蓄电池放电时，将直流电逆变转换成交流电返回到家用配电网，其中滤波器用于抑制高频纹波；所述滤波器单元是用于滤波电容和网侧电感对高频电流进行分流。3.根据权利要求1所述的一种储能变流器热管理装置，其特征在于：所述pcs控制器管理模块包括can总线接口单元、接收控制指令单元及蓄电池组充放电单元，所述can总线接口单元是串行通信接口，用于实时传输通信数据和分布式控制连接各电路的连接节点；所述接收控制指令单元是接收到可编辑逻辑运算控制模块发出的控温管理指令，作用于调节控制目标蓄电池运行温度；所述蓄电池组充放电单元是接收控制指令单元控制的目标单元，通过控制蓄电池充电和放电的电流、电压、有无功率及时间，对蓄电池运行的温度进行低温控制。4.根据权利要求1所述的一种储能变流器热管理装置，其特征在于：所述温度感应测量模块包括温度传感器测量单元和模数信号转换单元，所述温度传感器测量单元是由四个测量温差的热电偶传感器构成，能够根据输出的模拟信号和测量的温度差值，进行数据训练，模拟出对应的线性函数，用于智能化感应测量出的具体温度值；所述模数信号转换单元是利用信号转换器，将模拟信号与数字信号之间进行相互转换，当模数信号转换单元接收温度传感器测量单元传输的温度差模拟信号，将其转换成数字信号，将测量数据带入到对应的线性函数，得出真实温度值，再把得出的数字信号传输到可编辑逻辑运算控制模块中进行处理。5.根据权利要求1所述的一种储能变流器热管理装置，其特征在于：所述可编辑逻辑运算控制模块包括数据输入输出接口单元、plc微处理器单元、智能编辑控制指令单元及自动化控制spwm脉冲调节单元，所述数据输入输出接口单元是由通讯接口连接外部电路，用于输入输出数据信号及控制指令，所述数据输入输出接口单元的工作方式是通过编辑程序进行控制；所述plc微处理器单元是接收数据输入输出接口单元传输的数字信号，利用可编辑
的存储器，执行逻辑运算、时序控制、定时、计算和算术运算操作的指令；所述智能编辑控制指令单元是通过可编辑控制器对plc微处理器单元处理后的数据信号编辑成指令，利用智能控制方法进行自动化控制编辑程序指令；所述自动化控制spwm脉冲调节单元是由自适应控制和spwm脉冲调节协同作用的单元，通过将有效的电信号分散成离散形式，来降低电信号传递的平均功率，通过自适应调节脉冲宽度进行控制。6.根据权利要求1所述的一种储能变流器热管理装置，其特征在于：相变材料结合风冷控制模块包括复合pcm相变材料单元、风速调节控制单元及过温散热保护单元，所述复合pcm相变材料单元是用相变材料通过转变物理性质状态来吸收和释放大量的潜热；所述风速调节控制单元是采用pid控制算法，利用电路连接的风冷设备，结合可编辑逻辑运算控制指令，将被控对象的实时数据采集的信息与给定值比较产生的误差，按照比例、积分和微分进行控制。7.根据权利要求1-6任一所述的一种储能变流器热管理装置的方法，其特征在于：具体的步骤如下：s1、首先利用温度感应测量模块对储能变流器的组成模块进行实时检测温度变化值；s2、然后把检测到的温度信号传输到可编辑逻辑运算控制模块中，针对储能变流器温度高编辑降温散热的指令，通过命令降低电压、电流、输出功率及有无功率大小进行散热降温控制；s3、相变材料结合风冷控制模块收到指令启动过温保护管理作用，并传输信号到储能变流器上的组成模块上，进一步调节温度管理控制；s4、最后储能变流器的组成模块，dc/ac双向变流器模块采取滤波处理，pcs控制器管理模块采取对接入的蓄电池组的充放电控制，以此达到降温控温作用。8.根据权利要求1所述的一种储能变流器热管理装置的方法，其特征在于：所述储能变流器的组成是由dc/ac双向变流器和pcs控制器组成，dc/ac双向变流器是将电化学蓄电池的直流电进行升压和降压，完成蓄电池的充放电过程；pcs控制器是利用数据通讯技术，接收控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电和放电过程。

技术总结
本发明公开了一种储能变流器热管理装置及方法，具体涉及储能变流器技术领域，包括DC/AC双向变流器模块、PCS控制器管理模块、温度感应测量模块、可编辑逻辑运算控制模块，以及相变材料结合风冷控制模块，所述DC/AC双向变流器模块是用于双向流通功率的，能够转变直流电和交流电，把电流在电源和负载之间来回的流向对方；本发明具体采用温度感应测量模块增加数据预处理功能，可编辑逻辑运算控制模块增加了智能编辑指令自动控制功能，PCS控制器管理模块增加了调节控制蓄电池功能，相变材料结合风冷控制模块增加了吸热散热功能，达到了精准测量储能变流器运行温度的效果，提高了电化学蓄电池充放电不易损坏、寿命长的效果。寿命长的效果。寿命长的效果。


技术研发人员：刘志军 郑建伟
受保护的技术使用者：陕西华兴电能有限公司
技术研发日：2022.08.24
技术公布日：2022/11/11