一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型提供一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，采用太阳能、超级电容快充快放电能特性结合过载能力强的储能锂电池模块提供能源，可降低能耗，减少环境污染压力，降低温室效应对环境的影响。智能供电电源系统包括有太阳能源装置、超级电容模块、锂电池储能装置、DC48V直流母线、逆变器、智能控制器和后台监控系统等；电源系统用于公交站广告和通信提供电源源。智能电源系统通过各检测单元把各参数上传到智能控制器并由设定的控制逻辑优先供电顺序和保护切换，保证供电稳定安全；后台监控系统通过遥信远程监测各输入能量接口、输出各单元的运行参数，可以实现与每路监控单元现场手动控制、智能控制和遥信远程控制。
【专利说明】一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于交通运输使用的新能源智能电源系统【技术领域】，尤其涉及一种可利用清洁能源提供电源的智能供电电源系统。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展和城市不断建设，城市对公交系统的要求越来越高，同时城市使用能源和电能越来越多；然而，化石能源越来越少，成本越来越高，对环境的污染很严重。因此，需要一种具有新能源供电的公交电源。随着太阳能技术发展，超级电容技术发展，锂电池技术的不断完善，一种具有低电压的太阳能发电装置和智能供电技术是本领域的研究方向。本技术可降低能耗，减少环境污染压力，降低温室效应，利用可再生清洁能源和智能公交是以后的发展方向和规模运用方向。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，采用太阳能、超级电容结合过载能力强的储能锂电池模块提供能源，可降低能耗，减少环境污染压力，降低温室效应对环境的影响。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
[0005]一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，包括有太阳能源装置、超级电容模块、太阳能控制单元、锂电池储能装置、市电变换装置、DC48V直流母线、逆变器、多路电源输出控制器、智能控制器和后 台监控系统；所述电源系统装置可为公交站广告、通信和照明等用电负载提供电源，所述电源系统装置具有DC48V公共直流母线，通过超级电容快充快放和低电压储能的特性，能高效吸收太阳能；通过常闭连接锂电池储能模块，切换太阳能供电和市电供电时保证负载不断电。其中，所述电源系统装置包括有太阳能装置和超级电容模块；
[0006]所述太阳能装置用于收集太阳光能，并通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；
[0007]所述超级电容模块具有低电压储能和快充快放的特性，把太阳能不稳定的电能储存，转化成稳定的电源供给公共直流母线；
[0008]所述公共直流母线可降低电源系统装置的生产制造成本和能量接口、通信接口模块化组装，可达到能量接口、通信接口可插拔和模块化扩容，所述公共直流母线可同时供电给负载和锂电池储能模块充电储存电能；
[0009]所述电源供电系统包括有：太阳能监控单元，所述太阳能监控单元设定保护参数和单向供电，所述太阳能装置和市电AC变换控制器装置通过智能控制器进行控制切换和管理并对负载供电和锂电池储能模块进行充电，保持锂电池储能模块满电量，保证在太阳能装置和市电输入无法供电时，锂电池储能模块可单独供电；
[0010]所述电源供电系统包括有：逆变器，所述逆变器用于实现直流母线电转换成交流电供给负载；所述逆变器连接在公共直流母线和锂电池储能模块上；当负载需用电时，公共直流母线和锂电池储能模块的电能传输给负载供电。
[0011]优选地，所述电源供电系统超级电容模块具有低电压储能和快充快放的特性，把太阳能不稳定的电能储存，转化成稳定的电源；所述公共直流母线可降低电源系统装置的生产制造成本和能量接口模块化组装，可达到能量接口、通信接口可插拔和模块化扩容，所述公共直流母线可同时供电给负载和锂电池储能模块充电储存电能。[0012]优选地，电源系统包括太阳能监控单元、市电监控单元和锂电池储能监控单元，通过各检测单元把各参数上传到智能控制器并由设定的控制逻辑优先供电顺序和保护切换，保证供电稳定安全；电源供电系统可以实现与每路监控单元现场手动控制、智能控制和遥信远程控制，可采集每路的各种参数，并根据设定的状况实现智能切换。后台监控系统通过遥信远程检测各输入、输出各单元的运行参数，同时可控制各路能量输入和各路负荷输出的开断，保证供电稳定和负荷的安全。
[0013]本实用新型的有益效果如下：
[0014]本实用新型提供一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，由于供电电源包括有太阳能装置和超级电容模块，储能装置为一种锂电池储能模块；同时智能控制器并由设定的控制逻辑优先供电顺序和保护切换，保证供电稳定安全；采用太阳能、市电和锂电池储能模块多路供电，利用可再生清洁能源结合过载能力强的超级电容模块和储能电池堆进行储能并提供能源。具有如下优点：
[0015]a、节省能耗，运行费用低，节能环保。
[0016]b、利用太阳能、超级电容高效能量回收，利用可再生清洁能源。
[0017]C、智能控制系统，转换效果高。
[0018]d、模块化结构，节约生产成本、容易扩容和保养维修方便。
[0019]e、采用低压共用直流母线，能量高效转移，智能控制成本低。
[0020]f、多路电源输入，锂电池储能模块常闭连接，供电安全可靠。
[0021 ] h、采用智能自动控制，实现本地和远程控制，运行平稳，安全可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图I是本实用新型的一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统的结构示意框图；
[0023]图2是本实用新型的一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统的供电原理图；
[0024]图3是本实用新型的一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统的逻辑控制原理流程图。
[0025]附图标记说明：
[0026]I、太阳能装置，2、超级电容模块，3、太阳能控制单元，4、公共直流母线，5、市电输入，6、市电AC/DC变换控制器装置或BUCK型开关电源模块，7、锂电池储能模块，8、电池管理BMS，9、智能控制器，10、液晶显示控制屏，11、后台监控系统，12、DC/AC逆变器，13、多路电源输出控制器，14、负载，15、太阳能驱动电路，16、MPPT升压稳压电路，18、市电驱动开关电源模块电路，19、辅助电源，20、逆变驱动电路，21、升压电路，22、输出滤波电路，23、输出检测电路，24、远程通信，25、RS485，26、初始化，27、检测PV电压，29、逆变，31、PV输入大于负载功率，36、PV给负载供电，37、PV输入小于负载功率，42、市电补充，43、逆变供电，45、市电供电给负载，52、通信处理。
【具体实施方式】
[0027]请见图1，本实用新型公开了一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，包括有太阳能源装置、超级电容模块、太阳能控制单元、锂电池储能装置、市电变换装置、DC48V直流母线、逆变器、多路电源输出控制器、智能控制器和后台监控系统；所述电源系统装置可为公交站广告、通信和照明等负载14提供电源；所述电源系统装置具有DC48V公共直流母线，通过超级电容模块快充快放，低电压储能特性，能高效吸收太阳能；通过常闭连接锂电池储能模块7，切换太阳能供电I和市电供电5时保证负载14不断电。
[0028]所述电源系统装置包括有太阳能装置I和超级电容模块2 ；
[0029]所述太阳能装置I用于收集太阳光能，并通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；
[0030]所述超级电容模块2具有低电压储能和快充快放的特性，把太阳能不稳定的电能储存，转化成稳定的电源供给公共直流母线4 ；
[0031]所述公共直流母线4可降低电源系统装置的生产制造成本和能量接口、通信接口模块化组装，可达到能量接口可插拔和模块化扩容，所述公共直流母线4可同时供电给负载和锂电池储能模块7充电储存电能；
[0032]所述电源供电系统包括有：太阳能监控单元3，所述太阳能监控单元3设定保护参数和单向供电，所述太阳能装置I和市电AC/DC变换控制器装置6通过智能控制器9进行控制切换和管理并对负载14 供电和锂电池储能模块7进行充电，保证在太阳能装置I和市电输入5无法供电时，锂电池储能模块7可单独供电；
[0033]所述电源供电系统包括有：逆变器12，所述逆变器12用于实现直流母线电转换成交流电供给负载14 ;所述逆变器12连接在公共直流母线4和锂电池储能模块7上；当负载14需用电时，公共直流母线4和锂电池储能模块7的电能传输给负载14供电。
[0034]优选地，所述电源供电系统超级电容模块2具有低电压储能和快充快放的特性，把太阳能I不稳定的电能储存，转化成稳定的电源；所述公共直流母线4可降低电源系统装置的生产制造成本和能量接口模块化组装，可达到能量接口、通信接口可插拔和模块化扩容，所述公共直流母线4可同时供电给负载14和锂电池储能模块7充电储存电能。
[0035]如图2，所述的太阳能控制单元3、市电控制单元6、锂电池储能模块7的电池管理BMS8、逆变器12、多路电源输出控制器13、智能控制器9和液晶显示控制屏10都由辅助电源19独立供电，隔离主电源的干扰；各监控单元与智能控制器9都采用RS485或RS232独立通信，保证通信和控制的及时性、准确性和安全可靠；通过智能控制器9的逻辑编程控制和液晶显示控制屏10实现本地智能控制；智能控制器9通过远程通信24与后台监控系统11实现远程监测和控制。
[0036]如图3，所述智能控制器9的逻辑编程控制具有的特性，电源供电系统冷启动，从开始初始化26进行检测PV电源电压27 ;当电压正常，DC/AC逆变29进行工作，当PV电源输入功率与负载14匹配，则PV电源给负载供电36，当PV电源输入大于负载功率31，则BMS电池管理单元8检测锂电池储能模块7的SOC电量情况，电压小于设定值或SOC小于100%，则PV电源34给锂电池储能模块7充电；当PV电源输入小于负载功率37，则市电补充42 ；当PV电源无输入功率，则市电供电给负载45，同时检测锂电池储能模块7电压小于设定值或SOC小于100%则充电；当PV电源和市电无输入功率时，则锂电池储能模块7逆变供电43 ;所有的逻辑编程控制都经过通信处理52的采集和逻辑控制，实现供电电源系统的智能控制。
[0037]上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本实用新型范围内，均属于本实用新`型的保护范围。
【权利要求】
1.一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，包括有太阳能源装置、超级电容模块、太阳能控制单元、锂电池储能装置、市电变换装置、DC48V直流母线、逆变器、多路电源输出控制器、智能控制器和后台监控系统；所述电源系统装置可为公交站负载（14)提供电源，所述电源系统装置具有DC48V公共直流母线，能高效吸收太阳能发电电能，通过常闭连接锂电池储能模块（7)，切换太阳能供电（I)和市电供电（5)时保证负载（14)不断电；其特征在于： 所述电源系统装置包括有太阳能装置（I)和超级电容模块（2 ); 所述太阳能装置（I)用于收集太阳光能，并通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能； 所述超级电容模块（2)具有低电压储能和快充快放的特性，把太阳能不稳定的电能储存，并转化成稳定的电源供给公共直流母线（4)； 所述公共直流母线（4)可降低电源系统装置的生产制造成本和能量接口、通信接口模块化组装，可达到能量接口、通信接口可插拔和模块化扩容，所述公共直流母线（4)可同时供电给负载和锂电池储能模块（7)充电储存电能； 所述电源供电系统包括有：太阳能监控单元（3)，所述太阳能监控单元（3)设定保护参数和单向供电；所述太阳能装置（I)和市电AC/DC变换控制器装置（6)通过智能控制器（9)进行智能控制切换和管理并对负载（14)供电和锂电池储能模块（7)进行充电，锂电池储能模块（7)保持电能满储存，保证在太阳能装置（I)和市电输入（5)无法供电时，锂电池储能模块（7)可单独供电； 所述电源供电系统包括有：逆变器（12)，所述逆变器（12)用于实现直流母线电转换成交流电供给负载（14);所述逆变器（12 )连接在公共直流母线（4)和锂电池储能模块（7 )上；当负载（14)需要用电时，公共直流母线（4)和锂电池储能模块（7)的电能传输给负载（14)供电。
2.如权利要求1所述的清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，其特征在于：所述电源供电系统包括有超级电容模块（2 )，所述超级电容模块（2 )通过太阳能控制器（3 )与锂电池储能模块（7)连接；超级电容模块（2)通过太阳能控制器（3)进行控制和管理，把太阳能不稳定的电能储存，转化成稳定的电源供给公共直流母线（4),实现太阳能高效低压稳定供电；可同时供电给负载和锂电池储能模块（7)充电储存电能。
3.如权利要求1或2所述的清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，其特征在于：所述太阳能装置（I)输入与市电输入（5 )和锂电池储能模块（7 )共用直流母线，可达到电源输入切换不断电和能源均衡，多通道输入供电，能量接口和通信接口模块化可插拔，实现低成本多通道输入供电和低成本能量接口和通信接口扩容；电源输出稳定可靠，每路监控单元现场手动控制、智能控制和遥信远程控制，可采集每路的各种参数，并根据设定的状况实现智能切换；后台监控系统（11)通过遥信远程监测各输入、输出各单元的运行参数，同时可控制各路能量输入和各路负荷输出的开断，保证供电稳定和负荷的安全。
4.如权利要求3所述的清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，其特征在于：所述公共直流母线（4)输出只通过DC/AC逆变器（12)单通道，再通过多路电源输出控制器（13)，由智能控制器（9)进行控制切换和管理输出供电给各路负载（14);同时后台监控系统（11)通过遥信远程检测各输入、输出各单元的运行参数，同时可控制各路能量输入和各路负荷输出的开断，实现远程监测和控制。
5.如权利要求3所述的清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，其特征在于：所述太阳能控制器（3)包括有：ARM控制器（3)、驱动电路（15)和MPPT升压稳压器（16)，太阳能装置（I)通过太阳能控制单元（3 )的驱动电路（15 )和MPPT升压稳压器（16 )在CPU智能控制器（9)设定条件的控制保护范围内给负载（14)供电或给锂电池储能模块（7)充电；所述智能控制器（9 )通过太阳能控制单元（3 )的MPPT升压稳压电路（16 )和电磁继电器电气连接，太阳能控制单元（3)设置有连接CPU智能控制器（9)的RS485通信接口电路；所述智能控制器（9)通过太阳能控制单元（3)的RS485通信智能协议接口实现对太阳能装置（I)的温度、电压和电流进行监测，通过监测参数对比，所述智能控制器（9 )实现太阳能发电输入的智能控制切换。
6.如权利要求3所述的清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，其特征在于：所述市电输入（5 )的控制器包括有BUCK型开关电源模块（6 )、驱动电路（18 )和RS485 (25 )，所述智能控制器（9)通过RS485 (25)的通信，监测市电输入（5)的电压、电流和频率；所述智能控制器（9)与BUCK型开关电源模块（6)、驱动电路（18)电气连接，通过RS485 (25)的通信，实现市电输入（5)开关，同时实现与太阳能输入的智能控制切换和优先供电顺序。
7.如权利要求3所述的清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，其特征在于：所述锂电池储能模块（7)的保护和充电、放电是通过电池管理BMS (8)与智能控制器（9)通信，实现对锂电池储能模块（7)的单体电压、模块总电压、电流、温度和SOC的监测；锂电池储能模块（7 )与公共直流母线（4 )的电气连接中有电磁继电器电气连接，所述智能控制器（9 )通过RS485 (25)的通信，实现锂电池储能模块（7)充放电保护，同时实现与太阳能输入和市电输入的智能控制切换和优先供电顺序。
8.如权利要求3所述的清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，其特征在于：所述逆变器包括有升压电路（21)、逆 变 电路（12)和输出滤波（22);公共直流母线（4)的通过升压电路（21)、逆变电路 （12)和输 出滤波电路（22)，智能控制器（9)接收输出交流电源的输出检测电路（23 )的反馈信号，并发出指令控制驱动电路（20 )工作，保证在控制范围内驱动逆变模块（12)最终输出交流电源供用电设备使用；同时多路电源输出控制器（13)与智能控制器（9)通过RS485 (25)和多路电磁继电器电气连接，实现多路供电输出受智能控制器(9)的监测和保护控制。
9.如权利要求3所述的清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，其特征在于：所述的太阳能控制单元（3)、市电控制单元（6)、锂电池储能模块（7)的电池管理BMS (8)、逆变器（12)、多路电源输出控制器（13)、智能控制器（9)和液晶显示控制屏（10)都由辅助电源(19)独立供电，隔离主电源的干扰；各监控单元与智能控制器（9)都采用RS485或RS232独立通信，保证通信和控制的及时性、准确性和安全可靠；通过智能控制器（9)的逻辑编程控制和液晶显示控制屏（10)实现本地智能控制；智能控制器（9)通过远程通信（24)与后台监控系统（11)实现远程监测和控制。
10.如权利要求9所述的清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统，其特征在于：所述智能控制器（9)的逻辑编程控制具有的特性，电源供电系统冷启动，从开始初始化（26)进行检测PV电源电压（27);当电压正常，DC/AC逆变（29)进行，当PV输入功率与负载（14)匹配时，则PV电源给负载供电（36)，当PV电源输入大于负载功率（31)，则BMS (8)检测锂电池储能模块（7)的SOC电量情况，电压小于设定值或SOC小于100%，则PV电源（34)给锂电池储能模块（7)充电；当PV电源输入小于负载功率（37)，则市电补充（42)电源能量；当PV电源无输入功率，则市电供电给负载（45)电源能量，同时检测锂电池储能模块（7)电压小于设定值或SOC小于100%则充电^PV电源和市电电源无输入功率时，则锂电池储能模块（7)逆变供电（43);所有的逻辑编程控制都经过通信处理（52)的采集和逻辑控制，实现供电电源系统的智能控制和遥信远程控制`。
【文档编号】H02J13/00GK203377675SQ201320225707
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年4月27日 优先权日:2013年4月27日
【发明者】黄俊华, 洪明强 申请人:广州邦讯信息系统有限公司