本發(fā)明涉及光伏儲能，具體為一種在線能量調(diào)度的光儲充換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源危機的加劇和環(huán)保意識的提升，可再生能源的開發(fā)利用成為各國關(guān)注的重點，其中，太陽能作為一種清潔、無限的能源，受到廣泛重視，然而，太陽能發(fā)電存在間歇性和波動性問題，這導(dǎo)致了電網(wǎng)穩(wěn)定性受到挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的光伏系統(tǒng)通常缺乏有效的能量存儲手段，無法很好地適應(yīng)電網(wǎng)的需求變化，此外，光伏電站建設(shè)成本較高，需要一套高效的能量管理和調(diào)度系統(tǒng)來降低運營成本，提高經(jīng)濟效益，因此，開發(fā)一種能夠?qū)崟r調(diào)整能量生產(chǎn)和存儲策略、同時具備智能化溫度控制的光儲充換系統(tǒng)變得尤為必要，為此提出一種在線能量調(diào)度的光儲充換系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種在線能量調(diào)度的光儲充換系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出太陽能發(fā)電存在間歇性和波動性問題，傳統(tǒng)的光伏系統(tǒng)通常缺乏有效的能量存儲手段，無法很好地適應(yīng)電網(wǎng)的需求變化的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種在線能量調(diào)度的光儲充換系統(tǒng)，包括能源生成模塊、能源儲能模塊、能量管理調(diào)度模塊和溫度控制模塊，能源生成模塊包括光伏陣列單元，所述光伏陣列單元能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為電能，為整個系統(tǒng)提供綠色能源；能源生成模塊通過逆變器與電網(wǎng)連接，逆變器也與能量管理調(diào)度模塊通信，以便于實時監(jiān)控和調(diào)整電力輸出；能源儲能模塊包括電池組及電池管理單元，用于儲存能源生成模塊產(chǎn)生的多余電能，在發(fā)電不足時釋放電能滿足負荷需求；電池管理單元監(jiān)測每個電池的電壓、電流和溫度，通過均衡電路調(diào)節(jié)電池間的能量分布，確保電池組的均勻老化和最大容量利用；能量管理調(diào)度模塊是一個集成高級算法的控制中心，它根據(jù)實時負荷情況、天氣預(yù)報以及電價信息因素動態(tài)調(diào)整能源的生產(chǎn)、存儲與分配策略；溫度控制模塊設(shè)計有智能溫控系統(tǒng)，所述智能溫控系統(tǒng)能夠根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化自動調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度，所述溫度控制模塊通過傳感器檢測電池組溫度，并通過冷卻系統(tǒng)和加熱元件保持儲能設(shè)備處于適宜的工作溫度范圍內(nèi)，以提高系統(tǒng)效率和延長設(shè)備壽命，各個模塊之間通過數(shù)據(jù)總線相互連接，確保信息傳輸?shù)母咝Ш蜏?zhǔn)確，通過集成先進的能量管理調(diào)度模塊，實現(xiàn)了能源生產(chǎn)的動態(tài)調(diào)整和高效利用，該系統(tǒng)可以根據(jù)實時負荷情況、天氣預(yù)報等因素，動態(tài)調(diào)整能源的生產(chǎn)、存儲與分配策略，使得能源利用更加合理化，減少了能源浪費，同時，溫度控制模塊的引入確保了電池組在適宜的工作溫度范圍內(nèi)運行，提高了系統(tǒng)的整體效率并延長了設(shè)備的使用壽命；

3、作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述能源生成模塊進一步包含至少一個逆變器，該逆變器將光伏陣列單元輸出的直流電轉(zhuǎn)換為適合家庭和工業(yè)使用的交流電，逆變器不僅負責(zé)轉(zhuǎn)換電流類型，還具備監(jiān)測和記錄發(fā)電量的功能，便于用戶了解系統(tǒng)的工作狀況，逆變器與光伏陣列單元之間采用直接電氣連接，并通過通信接口與能量管理調(diào)度模塊進行數(shù)據(jù)交換，確保系統(tǒng)能夠根據(jù)實際情況靈活調(diào)整工作模式，逆變器還與電網(wǎng)連接，能夠根據(jù)能量管理調(diào)度模塊發(fā)出的指令向電網(wǎng)輸送電力或從電網(wǎng)獲取電力；

4、作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述能源儲能模塊中的電池組由多個單體電池串聯(lián)或并聯(lián)組成，電池管理單元不僅監(jiān)測每個電池的電壓、電流和溫度，還能通過均衡電路調(diào)節(jié)電池間的能量分布，確保電池組的均勻老化和最大容量利用，電池管理單元與電池組之間采用電子線路連接，并通過數(shù)據(jù)總線與能量管理調(diào)度模塊進行信息互通，確保電池管理系統(tǒng)能夠及時響應(yīng)調(diào)度模塊的指令，當(dāng)電池組中的某個電池單元出現(xiàn)電量不足時，電池管理單元可以激活均衡電路，從其它電池單元轉(zhuǎn)移部分電量，以平衡整個電池組的能量水平，允許用戶遠程操作和監(jiān)控整個系統(tǒng)，增強了用戶體驗，系統(tǒng)內(nèi)置的安全保護機制和應(yīng)急備用電源設(shè)計，極大地提升了系統(tǒng)的可靠性和安全性，能夠在極端條件下保障關(guān)鍵負載的正常運作；

5、作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述能量管理調(diào)度模塊包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)分析單元和決策執(zhí)行單元；數(shù)據(jù)采集單元負責(zé)收集來自各個模塊的數(shù)據(jù)，如發(fā)電量、儲能狀態(tài)、外部環(huán)境參數(shù)等；數(shù)據(jù)分析單元利用機器學(xué)習(xí)算法分析數(shù)據(jù)，預(yù)測能源供需趨勢；決策執(zhí)行單元依據(jù)分析結(jié)果調(diào)整系統(tǒng)運行模式，如切換至節(jié)能模式或高峰時段售電模式；數(shù)據(jù)分析單元與決策執(zhí)行單元之間通過內(nèi)部總線通信，確保決策指令能夠準(zhǔn)確無誤地被執(zhí)行；此外，能量管理調(diào)度模塊還具有與用戶交互的界面，允許用戶手動調(diào)整系統(tǒng)的運行參數(shù)；

6、作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述溫度控制模塊設(shè)計有智能溫控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化自動調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度；例如，在夏季高溫時啟動冷卻風(fēng)扇或液冷循環(huán)，在冬季低溫時啟用加熱墊或熱交換器，使電池組和其他關(guān)鍵組件維持在一個理想的工作溫度區(qū)間內(nèi)；溫度控制系統(tǒng)中的溫度傳感器實時檢測電池組的溫度，并將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給溫控系統(tǒng)處理器，溫控系統(tǒng)據(jù)此決定是否啟動相應(yīng)的冷卻或加熱裝置，從而保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行；溫控系統(tǒng)還可以根據(jù)電池管理單元反饋的信息來調(diào)整溫度控制策略，以優(yōu)化電池組的工作性能；

7、作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述系統(tǒng)還配備有用戶界面模塊，用戶可以通過此界面查看系統(tǒng)運行狀態(tài)、設(shè)置運行參數(shù)以及接收故障報警等信息；用戶界面模塊與能量管理調(diào)度模塊之間通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)連接，允許用戶遠程操作和監(jiān)控整個系統(tǒng)；用戶界面可以顯示當(dāng)前系統(tǒng)的電力產(chǎn)出、消耗、存儲狀態(tài)以及未來預(yù)測等信息，并允許用戶設(shè)定不同的工作模式，比如優(yōu)先使用太陽能供電、電網(wǎng)供電或是混合模式供電；

8、作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述系統(tǒng)設(shè)有安全保護機制，當(dāng)檢測到過載、短路或異常高溫等情況時，系統(tǒng)會自動切斷電源并觸發(fā)警報，防止?jié)撛诘陌踩鹿?；安全保護機制由能量管理調(diào)度模塊中的保護電路實現(xiàn)，并與所有模塊的供電線路相連接，確保任何情況下都能快速響應(yīng)；一旦發(fā)生異常情況，能量管理調(diào)度模塊會立即采取措施，比如斷開逆變器與電網(wǎng)的連接，避免進一步損害；

9、作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述系統(tǒng)配置有應(yīng)急備用電源，當(dāng)主電源失效時能夠立即啟動，為關(guān)鍵負載提供不間斷電力供應(yīng)；應(yīng)急備用電源通過繼電器與能量管理調(diào)度模塊連接，能夠在主電源中斷后迅速切換至備用電源供電；應(yīng)急備用電源的設(shè)計考慮到了系統(tǒng)在極端情況下的持續(xù)運行能力，確保重要設(shè)備不會因突然斷電而停止工作；

10、作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述系統(tǒng)具有自我診斷功能，能夠定期檢查各模塊的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)潛在問題并通過用戶界面提示維護人員；自我診斷功能由能量管理調(diào)度模塊中的自檢程序?qū)崿F(xiàn)，能夠定時掃描各個模塊的狀態(tài)，并將結(jié)果記錄在數(shù)據(jù)庫中；自檢過程中，系統(tǒng)會評估電池組的健康狀況、逆變器的轉(zhuǎn)換效率以及其他關(guān)鍵組件的運行情況，幫助維護人員提前發(fā)現(xiàn)問題。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

12、1、本發(fā)明提供的在線能量調(diào)度的光儲充換系統(tǒng)，通過集成先進的能量管理調(diào)度模塊，實現(xiàn)了能源生產(chǎn)的動態(tài)調(diào)整和高效利用，該系統(tǒng)可以根據(jù)實時負荷情況、天氣預(yù)報等因素，動態(tài)調(diào)整能源的生產(chǎn)、存儲與分配策略，使得能源利用更加合理化，減少了能源浪費，同時，溫度控制模塊的引入確保了電池組在適宜的工作溫度范圍內(nèi)運行，提高了系統(tǒng)的整體效率并延長了設(shè)備的使用壽命；

13、2、該系統(tǒng)利用分布式儲能換電設(shè)備調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷存儲太陽能光伏發(fā)電有序調(diào)度新能源的高效使用，并且用電池儲能使得峰值負荷時能夠逆變會電網(wǎng)，補齊負荷缺口，可以有效的解決低電壓的問題，同時利用光伏儲能將使得三項負荷達到平衡；

14、3、此外，系統(tǒng)還配備了用戶界面模塊，允許用戶遠程操作和監(jiān)控整個系統(tǒng)，增強了用戶體驗，系統(tǒng)內(nèi)置的安全保護機制和應(yīng)急備用電源設(shè)計，極大地提升了系統(tǒng)的可靠性和安全性，能夠在極端條件下保障關(guān)鍵負載的正常運作；

15、4、系統(tǒng)的自我診斷功能有助于維護人員提前發(fā)現(xiàn)潛在問題，減少系統(tǒng)的停機時間，顯著提升了系統(tǒng)的可靠性和安全性。在檢測到過載、短路或異常高溫等危險情況時，系統(tǒng)會自動切斷電源并觸發(fā)警報，防止?jié)撛诘陌踩鹿省?/p>