一種儲(chǔ)能型移動(dòng)環(huán)保發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)電源、移動(dòng)發(fā)電設(shè)備，特別是涉及一種儲(chǔ)能型移動(dòng)環(huán)保發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前的移動(dòng)電源(發(fā)電設(shè)備)主要在個(gè)人數(shù)碼設(shè)備上使用比較普遍，個(gè)人移動(dòng)電源更多使用的是小容量的電池組，在有些工業(yè)環(huán)境中，不允許電源中斷，且個(gè)人移動(dòng)電源容量太小，基本無(wú)法在大容量的工業(yè)中應(yīng)用。在工業(yè)環(huán)境中，更多的使用交流電源，在過(guò)去的幾十年中，對(duì)需要使用電源又沒(méi)有電源的場(chǎng)合，我們的基本做法是使用柴油機(jī)、汽油機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)供電，在使用柴油機(jī)、汽油機(jī)機(jī)作為發(fā)電設(shè)備的動(dòng)力源時(shí)，存在以下問(wèn)題:這些設(shè)備的噪音大，震動(dòng)大，排放有害煙氣，有油氣污染周?chē)孛婧椭脖?，環(huán)境影響輻射面大，同時(shí)柴油機(jī)、汽油機(jī)發(fā)電機(jī)組的體積大，移動(dòng)需要借助足夠馬力的運(yùn)輸設(shè)備牽引。
[0003]在公眾工交系統(tǒng)，個(gè)人電動(dòng)自行車(chē)，電動(dòng)汽車(chē)中，引入了綠色能源的概念，雖然剛剛起步，已展現(xiàn)出強(qiáng)勢(shì)的發(fā)展前景。其特點(diǎn)是在使用之后除了對(duì)其使用電源進(jìn)行充電之外，不需要太多的機(jī)械維護(hù)。
[0004]當(dāng)前的時(shí)代進(jìn)程中，人們每天生活更多地依賴(lài)通訊網(wǎng)絡(luò)可靠的連接支撐，你的一個(gè)微信舉動(dòng)，是要經(jīng)過(guò)幾十道關(guān)卡才展現(xiàn)在你的朋友面前的。在我們看不見(jiàn)的背后，是由數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的通信設(shè)備作為支撐的結(jié)果，保證他們可靠地為我們提供通信服務(wù)，需要穩(wěn)定的電力供應(yīng)，而再穩(wěn)定的電力系統(tǒng)，當(dāng)通信節(jié)點(diǎn)分布廣泛，在出現(xiàn)不可控意外造成電力供應(yīng)不上時(shí)，可能各大網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商普遍會(huì)采用柴油機(jī)、汽油機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)供電，如果不供電，可能導(dǎo)致局部區(qū)域或大部區(qū)域通信中斷，我們的生活就會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)中斷，產(chǎn)生諸多不便。而為保持通信的連續(xù)性，啟動(dòng)了發(fā)電機(jī)組，網(wǎng)絡(luò)不會(huì)中斷，但是在發(fā)電機(jī)組附近的人們則需要忍受油機(jī)噪音和煙氣對(duì)環(huán)境的影響。
[0005]隨著通信技術(shù)的發(fā)展，通信設(shè)備的功耗已大幅下降，基礎(chǔ)通信站點(diǎn)的功率損耗基本小于2KW，但是這些站點(diǎn)分布廣，電力供應(yīng)的等級(jí)常規(guī)只能達(dá)到三級(jí)，基于成本的考慮，各站點(diǎn)的后備電池不可能無(wú)限大；以前的柴油機(jī)、汽油機(jī)機(jī)作為應(yīng)急動(dòng)力的來(lái)源，隨著人們對(duì)生活品質(zhì)的追求，取消柴油機(jī)、汽油機(jī)機(jī)作為應(yīng)急動(dòng)力的需求越來(lái)越明顯，面對(duì)這樣的需求，我們需要提供合乎時(shí)代步伐的儲(chǔ)能型移動(dòng)環(huán)保發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)，以克服我們?cè)陔娦啪S護(hù)中的諸多煩惱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，設(shè)計(jì)一種儲(chǔ)能型移動(dòng)環(huán)保發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)，利用現(xiàn)代最新電力電子技術(shù)和綠色環(huán)保高容量本征安全磷酸鐵鋰相結(jié)合，同時(shí)利用設(shè)備本身相關(guān)主要部件具有的智能特性，為需要移動(dòng)使用的電力的各個(gè)通信、金融、工業(yè)、演出商業(yè)領(lǐng)域，提供大容量高效環(huán)保的電力應(yīng)急后備及在線(xiàn)支撐。
[0007]技術(shù)方案:一種儲(chǔ)能型移動(dòng)環(huán)保發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)，包括交流電源、配電開(kāi)關(guān)、設(shè)備集中管理裝置平臺(tái)、智能綠色高效UPS、智能綠色環(huán)保電池組、GPS移動(dòng)定位系統(tǒng)、人機(jī)接口顯示控制面板、遠(yuǎn)程后臺(tái)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、網(wǎng)絡(luò)接入單元，其特征在于:所述配電開(kāi)關(guān)分別連接交流電源、設(shè)備集中管理裝置平臺(tái)、智能綠色高效UPS、智能綠色環(huán)保電池組；所述設(shè)備集中管理裝置平臺(tái)還分別連接智能綠色高效UPS、智能綠色環(huán)保電池組、GPS移動(dòng)定位系統(tǒng)、人機(jī)接口顯示控制面板、網(wǎng)絡(luò)接入單元；遠(yuǎn)程后臺(tái)服務(wù)器通過(guò)自建或租用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，將本系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上傳到放置于運(yùn)營(yíng)商的機(jī)房數(shù)據(jù)中心的某個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，在需要時(shí)通過(guò)與服務(wù)器連接的電腦，運(yùn)行專(zhuān)門(mén)為本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，調(diào)取本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和進(jìn)行相關(guān)的操作。(儲(chǔ)能型移動(dòng)環(huán)保發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)裝配示意框圖如圖1)。
[0008]所述智能綠色環(huán)保電池組包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、電池電壓控制檢測(cè)系統(tǒng)、若干綠色高容量電池單體、充放電管理及開(kāi)關(guān)、遠(yuǎn)程接口、并機(jī)接口、人機(jī)接口，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)分別連接電池電壓控制檢測(cè)系統(tǒng)、充放電管理及開(kāi)關(guān)、遠(yuǎn)程接口、并機(jī)接口、人機(jī)接口 ；所述每一節(jié)綠色高容量電池單體采用多組并聯(lián)或串聯(lián)；所述電池電壓控制檢測(cè)系統(tǒng)分別連接每一節(jié)綠色高容量電池單體，對(duì)每一節(jié)綠色高容量電池單體的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；所述單片機(jī)控制系統(tǒng)在電池組充電和放電時(shí)也可以對(duì)其電流和溫度進(jìn)行監(jiān)控；所述人機(jī)接口可以顯示電池的工作基本狀態(tài)和容量(智能綠色高容量電池組示意框圖如圖2)。
[0009]優(yōu)選的，所述智能綠色環(huán)保電池組是高容量本征安全磷酸鐵鋰電池組；所述綠色高容量電池單體是高容量本征安全磷酸鐵鋰電池單體。
[0010]所述智能綠色高效UPS,是本發(fā)明中的關(guān)鍵設(shè)備，包括DSP系統(tǒng)控制模塊、PFC功率因數(shù)校正模塊、電池充電管理模塊、SPWM功率輸出模塊、遠(yuǎn)程控制端口、面板顯示控制端口、電池接口，所述DSP系統(tǒng)控制模塊分別與電池充電管理模塊、PFC功率因數(shù)校正模塊、SPWM功率輸出模塊、遠(yuǎn)程控制端口、面板顯示控制端口連接；所述電池充電管理模塊分別與所述電池接口、所述PFC功率因數(shù)校正模塊連接；
[0011]所述電池充電管理模塊連接所述電池接口通過(guò)市電為電池組充電；交流輸入通過(guò)EMI濾波、整流、PFC功率因數(shù)校正模塊、SPWM功率輸出模塊后輸出濾波，將電池組電源逆變成交流輸出，將不穩(wěn)定的交流市電變換成純凈的交流輸出；所述PFC功率因數(shù)校正模塊將效能提高到最大，降低了對(duì)公用電網(wǎng)的無(wú)功需求，并為SPWM的穩(wěn)定可靠高效工作提供了有力的保證，高效率意味著低能耗，裝置的體積大大縮小(智能綠色高效UPS示意框圖如圖3)；
[0012]所述DSP(digital signal processing)系統(tǒng)控制模塊即數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)控制模塊，就是用數(shù)值計(jì)算的方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行加工的系統(tǒng)控制模塊；
[0013]所述SPWM(Sinusoidal PWM)功率輸出模塊用脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆變電路中開(kāi)關(guān)器件的通斷，使其輸出的脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)的面積相等，通過(guò)改變調(diào)制波的頻率和幅值則可調(diào)節(jié)逆變電路輸出電壓的頻率和幅值；
[0014]所述PFC(Power Factor Correct1n)模塊即〃功率因數(shù)校正〃模塊，功率因數(shù)指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關(guān)系，也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值；基本上功率因素可以衡量電力被有效利用的程度，當(dāng)功率因素值越大，代表其電力利用率越高；功率因數(shù)是用來(lái)衡量用電設(shè)備用電效率的參數(shù)，低功率因數(shù)代表低電力效能。
[0015]所述設(shè)備集中管理裝置平臺(tái)包括高速互連型ARM處理器、若干RS232接口、RS485接口、16路開(kāi)關(guān)量輸入、16路開(kāi)關(guān)量輸出及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述高速互連型ARM處理器分別與若干RS232接口、RS485接口、16路開(kāi)關(guān)量輸入、16路開(kāi)關(guān)量輸出及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、智能綠色環(huán)保電池組連接，將智能綠色高效UPS、智能綠色環(huán)保電池組、GPS移動(dòng)定位系統(tǒng)、人機(jī)接口顯示控制面板等智能設(shè)備的信息匯集起來(lái)并加以控制，所述RS232接口和RS485接口為各智能設(shè)備提供遠(yuǎn)程互連；
[0016]優(yōu)選的，根據(jù)當(dāng)前使用的設(shè)備和未來(lái)的需要，所述設(shè)備集中管理裝置平臺(tái)使用五個(gè)RS232接口、一個(gè)RS485接口、一個(gè)16路開(kāi)關(guān)量