趙智星，郝紅星，陽(yáng)建平，范紅彬，張常平

（湖南炬神電子有限公司，湖南 郴州 423000）

1 儲(chǔ)能電源產(chǎn)品能量回收系統(tǒng)

儲(chǔ)能電源產(chǎn)品在充放電過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生一定程度的余電，如果這些余電不能得到有效的利用，會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文所研究的儲(chǔ)能電源產(chǎn)品能量回收系統(tǒng)，通過(guò)將余電進(jìn)行存儲(chǔ)和回收，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的最大化利用。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)儲(chǔ)能電源在放電過(guò)程中產(chǎn)生余電時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)并將余電進(jìn)行存儲(chǔ)；當(dāng)需要充電時(shí)，則可以通過(guò)該系統(tǒng)將存儲(chǔ)在其中的余電釋放出來(lái)進(jìn)行充電。

2 儲(chǔ)能電源產(chǎn)品能量回收系統(tǒng)運(yùn)行方式

儲(chǔ)能電源產(chǎn)品的核心是其高效的能量存儲(chǔ)和回收系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)更加高效、穩(wěn)定和可靠的使用效果。對(duì)于儲(chǔ)能電源產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，不同的電池類型需要有不同系統(tǒng)控制方式，需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行權(quán)衡。充放電控制系統(tǒng)是保證儲(chǔ)存和釋放過(guò)程中穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵。在充電過(guò)程中，需要根據(jù)電池類型和電池狀態(tài)進(jìn)行合理的充電控制，以避免過(guò)充或過(guò)放現(xiàn)象的發(fā)生。在放電過(guò)程中，需要根據(jù)負(fù)載需求進(jìn)行合理的放電控制，以確保儲(chǔ)能電源產(chǎn)品能夠穩(wěn)定供電。對(duì)于儲(chǔ)能電源產(chǎn)品的能量回收系統(tǒng)，有以下幾點(diǎn)需要注意。首先，在回收過(guò)程中需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部損耗和外部環(huán)境因素對(duì)回收效率的影響。其次，在回收后需要對(duì)能量進(jìn)行儲(chǔ)存，并在下一次使用時(shí)進(jìn)行合理利用。同時(shí)，還需要考慮系統(tǒng)運(yùn)行效率與安全性之間的平衡問(wèn)題。

3 影響能量回收系統(tǒng)的因素

（1）并網(wǎng)逆變器的選擇是影響儲(chǔ)能電源產(chǎn)品能量回收系統(tǒng)性能最為關(guān)鍵的因素之一。目前市面上常見(jiàn)的并網(wǎng)逆變器架構(gòu)包括高頻變壓器、傳統(tǒng)工頻變壓器等，選擇合適的并網(wǎng)逆變器可以有效提升轉(zhuǎn)換效率。

（2）控制策略是影響儲(chǔ)能電源產(chǎn)品中能量回收系統(tǒng)性能的重要因素之一。目前常用的控制策略包括最大功率跟蹤控制、最大效率控制等。不同的控制策略適用于不同的場(chǎng)景，選擇合適的控制策略可以提高能量回收效率。

（3）儲(chǔ)能電源產(chǎn)品中能量回收系統(tǒng)的散熱系統(tǒng)是影響產(chǎn)品性能的重要因素之一[1]。散熱不良會(huì)導(dǎo)致溫度過(guò)高，從而降低產(chǎn)品壽命和性能。因此，設(shè)計(jì)合理、高效的散熱系統(tǒng)可以有效提升產(chǎn)品性能。還有一些其他因素，如電路設(shè)計(jì)、元器件選型等也會(huì)影響儲(chǔ)能電源產(chǎn)品中能量回收系統(tǒng)的性能。

4 儲(chǔ)能電源產(chǎn)品能量回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 儲(chǔ)能電源產(chǎn)品能量回收系統(tǒng)效益

儲(chǔ)能電源產(chǎn)品中的能量回收系統(tǒng)是指在儲(chǔ)存和釋放過(guò)程中，將部分無(wú)用或剩余的電力轉(zhuǎn)化為可再生利用的電力設(shè)備。通過(guò)這種方式，不僅可以降低能源耗費(fèi)，并且還可以減少對(duì)環(huán)境造成的影響。首先，在實(shí)際應(yīng)用中，儲(chǔ)能電源產(chǎn)品中的能量回收系統(tǒng)可以大大提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。在充放電過(guò)程中，通過(guò)回收部分無(wú)用或剩余的電力并重新利用，在不影響正常使用的情況下，可以提高整個(gè)系統(tǒng)的能量利用率。其次，通過(guò)回收部分無(wú)用或剩余的電力并重新利用，可以減少對(duì)傳統(tǒng)電力供應(yīng)方式的依賴，從而降低整個(gè)系統(tǒng)的成本[2]。最后，儲(chǔ)能電源產(chǎn)品中的能量回收系統(tǒng)還可以對(duì)環(huán)境產(chǎn)生積極影響。在傳統(tǒng)電力供應(yīng)方式中，大量的能源被浪費(fèi)。而通過(guò)儲(chǔ)能電源產(chǎn)品中的能量回收系統(tǒng)，這些無(wú)用或剩余的電力可以得到有效利用，從而減少了碳排放，降低了對(duì)環(huán)境造成的污染和破壞。

4.2 儲(chǔ)能電源產(chǎn)品能量回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)控制AC/DC模塊輸出+電能回收逆變電壓并網(wǎng)；通過(guò)上文的分析與研究，儲(chǔ)能電源產(chǎn)品能量回收系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）的功能包括以下幾點(diǎn)。

圖1 控制系統(tǒng)框架圖

（1）AC節(jié)能負(fù)載模塊的管理。在AC節(jié)能負(fù)載模塊接通放電產(chǎn)安全穩(wěn)定運(yùn)行前提下，使其充放電過(guò)程中輸出的電壓更加穩(wěn)定可靠地供給智能并網(wǎng)逆變器，使系統(tǒng)的節(jié)能控制能量回收更為簡(jiǎn)單有效，便于實(shí)現(xiàn)。

（2）DC節(jié)能負(fù)載模塊的管理。在DC節(jié)能負(fù)載模塊接通電源后模塊調(diào)節(jié)控制器可以根據(jù)負(fù)荷的變化做出相應(yīng)的輸出電壓調(diào)整措施，以保證智能并網(wǎng)逆變器的電壓穩(wěn)定性，便于節(jié)能控制能量回收的實(shí)現(xiàn)。

（3）智能并網(wǎng)逆變器是一種特殊的逆變器，采用全高頻隔離設(shè)計(jì)，確保電池與電網(wǎng)/負(fù)載之間的安全；DSP+CPLD的全數(shù)字控制，多重多級(jí)的軟硬件過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)溫保護(hù)，安全可靠；雙DSP設(shè)計(jì)，性能穩(wěn)定可靠。智能并網(wǎng)逆變器除了可以將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，其輸出的交流電可以和市電的頻率及相位同步，因此輸出的交流電可以回到市電。

（4）輔助設(shè)備的選型。為提高系統(tǒng)的可靠性及靈活性，需選用性能有優(yōu)勢(shì)的配件，如交流變壓器、模塊供電電源、連接線、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)等。

4.3 AC節(jié)能負(fù)載模塊

交流節(jié)能負(fù)載模塊是一種新型的電力調(diào)控設(shè)備，它可以有效地降低電力消耗，提高電網(wǎng)效率。該模塊主要通過(guò)對(duì)負(fù)載進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

交流節(jié)能負(fù)載模塊通過(guò)對(duì)電路中的電壓、電流等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，實(shí)時(shí)計(jì)算出負(fù)載的功率需求，并根據(jù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出功率[3]。在保證供電穩(wěn)定性的前提下，最大限度地降低不必要的能耗。該模塊具有良好的穩(wěn)定性和可靠性，可以有效地保障供電質(zhì)量和設(shè)備安全。可通過(guò)智能化管理系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，實(shí)現(xiàn)更加便捷、快速、精準(zhǔn)的管理方式。

4.4 DC節(jié)能負(fù)載模塊

DC節(jié)能負(fù)載模塊是一種智能型電子元器件，它可以通過(guò)內(nèi)置的微處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電路的精確控制和調(diào)節(jié)。當(dāng)直流電源輸入到負(fù)載模塊中時(shí)，模塊會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)自動(dòng)調(diào)整輸出電流和電壓，以達(dá)到最佳的功率轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，該模塊還具有過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱等保護(hù)功能，可以有效地保護(hù)儲(chǔ)能電源產(chǎn)品免受損害。DC節(jié)能負(fù)載模塊采用先進(jìn)的功率轉(zhuǎn)換技術(shù)，可以將輸入電源能量轉(zhuǎn)換為最佳輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)高效能源利用和降低耗能[4]。

該模塊內(nèi)置高精度的電流、電壓檢測(cè)芯片，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電路的精確控制和調(diào)節(jié)，從而提高電路的穩(wěn)定性和可靠性。該模塊可通過(guò)旋鈕或按鍵即可實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和調(diào)節(jié)，也可根據(jù)實(shí)際需求通過(guò)智能化管理系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，設(shè)置輸出電流和電壓等參數(shù)，并確保參數(shù)設(shè)置正確。

4.5 雙向智能并網(wǎng)逆變器

雙向并網(wǎng)逆變器具有整流和逆變兩種工作模式，整流模式下實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)品的充電，逆變模式下實(shí)現(xiàn)將儲(chǔ)能產(chǎn)品中的電并入電網(wǎng)。是一種可以將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并將其注入到公共電網(wǎng)中的設(shè)備。同時(shí)，當(dāng)公共電網(wǎng)出現(xiàn)故障或停電時(shí)，它還可以將儲(chǔ)存在備用電池中的直流電轉(zhuǎn)換為交流電供儲(chǔ)能產(chǎn)品使用。雙向并網(wǎng)逆變器具有高效率、高穩(wěn)定性、安全性等幾大優(yōu)點(diǎn)。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，雙向并網(wǎng)逆變器能夠最大限度地減少能量損失，從而提高了能源利用效率。雙向并網(wǎng)逆變器具有高度的穩(wěn)定性和可靠性[5]，它可以自動(dòng)檢測(cè)電網(wǎng)電壓和頻率，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，以確保輸出的交流電符合標(biāo)準(zhǔn)。雙向并網(wǎng)逆變器具有多重保護(hù)措施，如過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)等，這些措施可以有效地防止設(shè)備損壞或人身傷害。在選擇雙向并網(wǎng)逆變器時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的功率等級(jí)。如果您只是想將一部分電力注入到公共電網(wǎng)中，則選擇較小功率的設(shè)備即可。

4.6 儲(chǔ)能電源產(chǎn)品能量回收系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定

由于儲(chǔ)能系統(tǒng)（見(jiàn)圖2）具有能量密度高、功率大、體積小等特點(diǎn)。因此在設(shè)計(jì)中，需要充分考慮以下特性。

圖2 系統(tǒng)運(yùn)行原理框架圖

（1）容量：儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量有限，主要根據(jù)其自身的最大輸出功率來(lái)估算。當(dāng)儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行電流超過(guò)其額定工作電流時(shí)，應(yīng)具有相應(yīng)的保護(hù)措施，防止發(fā)生嚴(yán)重事故；當(dāng)儲(chǔ)存電壓小于一定值時(shí)，應(yīng)允許其進(jìn)行充電或放電，以保證在正常負(fù)荷下持續(xù)供電。

（2）溫度：在整個(gè)系統(tǒng)中，對(duì)于工況的變化有很大的影響，所以對(duì)工況的控制也有很高的要求；對(duì)電力電子裝置來(lái)說(shuō)，則要滿足穩(wěn)態(tài)和熱穩(wěn)定的性能指標(biāo)。

（3）負(fù)載：因?yàn)樾铍姵氐某浞烹娺^(guò)程與電網(wǎng)并網(wǎng)的情況有關(guān)，所以要充分利用蓄電池的充放能力，使其能夠承受較大的壓力和電暈。同時(shí)還要注意不可以直接產(chǎn)生電弧，以免出現(xiàn)起火情況和損壞[6]。選擇合適的電池類型、容量、充放電速率等。在選擇這些參數(shù)時(shí)，需要考慮儲(chǔ)能電源產(chǎn)品的實(shí)際使用情況，并根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。另外，需要調(diào)整參數(shù)以提高系統(tǒng)效率。具體來(lái)說(shuō)，這包括通過(guò)控制充放電速率、調(diào)整充放電周期等方式來(lái)控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；通過(guò)合理布局電池組、優(yōu)化電路設(shè)計(jì)等方式來(lái)進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，儲(chǔ)能電源產(chǎn)品的可靠性評(píng)測(cè)系統(tǒng)是保證能量回收技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。通過(guò)采用高精度的電池管理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析算法和安全保護(hù)措施，能夠確保儲(chǔ)能電源產(chǎn)品在各種情況下的高效運(yùn)行，并為用戶提供備用電力。隨著可再生能源技術(shù)的快速發(fā)展，儲(chǔ)能電源產(chǎn)品的需求量將會(huì)不斷增加，而能量回收技術(shù)也將成為一個(gè)越來(lái)越重要的領(lǐng)域?！?/p>