用于储能电站的蓄电池充放电控制系统

摘要

在电力系统中，由于存在峰谷差现象，在用电高峰期和低谷期，分别会导致电量不足和电量过剩。而在这个操作的过程中，很多能量被消耗和浪费。另一方面，伴随着新型可再生能源的出现和发展，同时也为了提高能源利用率，发展储能技术、建立储能电站就显得非常重要了。而在众多储能电站中，蓄电池储能电站具有不受地点限制、容量可调的等优点。因此，研究设计用于储能电站的蓄电池充放电控制系统也显得尤为重要。本文的主要工作如下：
　　（1）储能电站、蓄电池理论
　　介绍课题背景、储能的国内外现状以及蓄电池充放电控制系统的研究现状。通过对铅酸蓄电池（组）的工作原理和充放电特性等的理论研究，又深入的分析了蓄电池组均衡充电以及快速充电技术，最终确定并设计本课题的充放电模块，即采用分布式结构单体蓄电池充放电的总体结构。对于充电方法采用可以提高充电效率和充电时间的以恒流和分段式脉冲相结合为主体的充电方法。
　　（2）用于储能电站的蓄电池充放电控制系统的硬件设计
　　包括对上述几个部分的结构设计、硬件电路设计和元器件选型。设计中有关蓄电池充放电过程中各个参数的采集对整个充放电控制过程起着至关重要的作用。系统就是主要依据这些数据来控制蓄电池充放电方式，因此也进行了详细的设计。对于数据采集部分，由蓄电池充放电控制模块负责采集和整理，网络协调器负责将其连接的CAN总线上的蓄电池充放电控制模块整理的数据集中起来，以供监控中心查询。分布式的结构不仅提高了系统的稳定性，而且将系统的任务分散化，提高了系统的工作效率。
　　（3）系统的软件设计
　　整个控制系统进行软件设计，包括网络协调器、蓄电池充放电控制模块以及数据采集、监控中心的软件开发和界面设计等。
　　（4）测试和实验结果分析
　　最后通过搭建系统样机，对整个系统进行测试和实验结果分析。将本课题采用的充放电控制和普通充放电控制进行对比分析。验证本系统的可行性和优越性。

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1 绪论

1.1 课题研究的背景

1.2 储能电站和蓄电池充放电控制的国内外研究现状

1.3 本课题主要工作

2 蓄电池特性

2.1 铅酸蓄电池工作原理及等效模型

2.2 铅酸蓄电池的性能参数

2.3 影响蓄电池寿命因素和蓄电池维护

2.4 蓄电池充放电特性分析

2.5 蓄电池组池均充必要性和方法

2.6 本文选用的充电方法

2.7 本章小结

3 蓄电池组充放电系统总体设计

3.1 硬件系统组成

3.2主电路模块

3.3 蓄电池充电电路模块电路设计

3.3 本章小结

4 蓄电池充放电控制系统硬件设计

4.1 网络协调器硬件设计

4.2 充放电控制器硬件设计

4.3 数据检测采集电路

4.4 放电电路的设计

4.5 本章小结

5 蓄电池充放电控制系统软件设计

5.1 蓄电池充放电控制系统总体设计

5.2 监控中心软件设计

5.3 网络协调器软件设计和功能

5.4 蓄电池充放电模块设计

5.5 本章小结

6 系统样机测试和结果分析

6.1 系统充电方式的选取和确定

6.2 对比试验及分析

6.3 本章小结

7 总结与展望

7.1 全文工作总结

7.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参与项目

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