[实用新型]一种基于水能储能的装置

说明书

技术领域

本实用新型属储能装置技术领域，特别是涉及一种基于水能储能的装置。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安置在海河中，无需拦河筑坝，施工简单投入小的基于水能储能的装置。

本实用新型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。

所述的主控制器采用DSP+FPGA构建，实现自动控制和参数调节，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、超级电容动态参数的管理，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，调整的优化参数由DSP与FPGA组合后演算得出，然后由通讯系统负责传递参数。

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一个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力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

本实用新型针对了在水域中，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，施工简单投入相对较小，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。

本实用新型为水域发电所用，但也同时能为其它种类的能源系统提供储能，因此本实用新型是一个通用的储能系统。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型主控制器的原理图。

图3为本实用新型主控制器的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，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，本实用新型包括主控制器1、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、超级电容与动力电池组8、逆变控制器9相连，所述的主控制器1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、超级电容与动力电池组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1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。