Система накопичування електричної енергії для об’єктів середньої потужності споживання

Реферат: Система накопичування електричної енергії для об’єктів середньої потужності споживання, що включає блок управління, з’єднаний через інвертор з літій-іонними акумуляторами, що паралельно з’єднані між собою, причому інвертор обладнаний зарядним блоком і контролером заряду акумуляторів, причому система додатково містить таймер часових інтервалів з трьома режимами споживання електричної енергії: нічний, денний та піковий, який зв’язаний з блоком управління, інвертор додатково обладнаний таймером акумуляторів, а кожний акумулятор обладнаний блоком захисту. UA 114972 U (12) UA 114972 U UA 114972 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до накопичування і розподілення електричної енергії, а саме до систем накопичування електричної енергії, і може бути використана для оптимізації витрачання електричної енергії при її споживанні об'єктами середньої потужності, такими як квартири, будинки, підприємства тощо. В умовах зростаючого витрачання природних ресурсів, створення "розумних систем" по споживанню електричної енергії стало актуальним у всіх сферах промисловості та побуту. Найбільш близькою є система накопичування електричної енергії для об'єктів середньої потужності споживання, що включає блок управління, з'єднаний через інвертор з літій-іонними акумуляторами, що паралельно з'єднані між собою, причому інвертор обладнаний зарядним блоком і контролером заряду акумуляторів (Інтернет-публікація, http://grepen.com.ua/category/nakopiteli-energii/, [1]). Відома система забезпечує безперебійне споживання, проте має нерівномірне споживання електричної енергії протягом доби, що призводить до високого споживання електричної енергії у пікові години за високими тарифами. В результаті знижується надійність та ефективність використання системи: для забезпечення надійності роботи в системі необхідне додаткове джерело живлення, і значну частину використаної електричної енергії доводиться оплачувати за високими тарифами. Задачею корисної моделі є удосконалення системи накопичування електричної енергії для об'єктів середньої потужності споживання, в якій за рахунок введених блоків і зв'язків між ними забезпечується можливість рівномірного споживання електричної енергії протягом доби. В результаті підвищується надійність та ефективність роботи системи, при цьому знижується частка спожитої електричної енергії у пікові години за високими тарифами. Поставлена задача вирішується запропонованою системою накопичування електричної енергії для об'єктів середньої потужності споживання, що включає блок управління, з'єднаний через інвертор з літій-іонними акумуляторами, що паралельно з'єднані між собою, причому інвертор обладнаний зарядним блоком і контролером заряду акумуляторів, яка додатково містить таймер часових інтервалів з трьома режимами споживання електричної енергії: нічний, денний та піковий, який зв'язаний з блоком управління, інвертор додатково обладнаний таймером акумуляторів, а кожний акумулятор обладнаний блоком захисту. В кращому варіанті виконання кожний з акумуляторів, обладнаний відповідним індикатором таймера акумулятора, який виконаний у вигляді світлодіодного джерела світла. Корисна модель пояснюється, але не обмежується кресленням, на якому зображено: блок-схема системи накопичування електричної енергії для об'єктів середньої потужності споживання. Система накопичування електричної енергії для об'єктів середньої потужності споживання включає блок управління 1, інвертор 2, лінійку літій-іонних акумуляторів: 3, 4, 5, 6, 7 та таймер часових інтервалів 8. Інвертор 2 обладнаний зарядним блоком 9, контролером заряду акумуляторів 10 і таймером акумуляторів 11. Акумулятори: 3, 4, 5, 6, 7 з'єднані паралельно і кожний з них обладнаний блоком захисту, відповідно, 12, 13, 14, 15 і 16. Блок управління 1 зв'язаний з таймером часових інтервалів 8, а також блок управління 1 з'єднаний через інвертор 2 з акумуляторами 3, 4, 5, 6, 7. Кожний з акумуляторів 3, 4, 5, 6, 7 може бути обладнаний відповідним індикатором таймера акумулятора, виконаним, зокрема, у вигляді світлодіодного джерела світла 17, 18, 19, 20 і 21. Таймер часових інтервалів 8 обладнаний програмним забезпеченням часових інтервалів, що забезпечує роботу системи накопичування електричної енергії у трьох режимах: нічному (n – night), денному (d – daytime) і піковому (p.o. – peaking operation). Система накопичування електричної енергії для об'єктів середньої потужності споживання працює таким чином. Встановлення часового інтервалу задається вручну з пульту блока управління 1. Блок управління 1 керує підключенням навантаження до акумуляторів 3, 4, 5, 6, 7 або до зовнішньої мережі у залежності від часового інтервалу доби. При підключенні акумуляторів 3, 4, 5, 6, 7 до навантаження застосовано принцип керованої інтеграції, а саме кількість акумуляторів, підключених до навантаження залежить від струму споживання. Блоки захисту 12, 13,14, 15 і 16 усувають струми перетікання між акумуляторами 3, 4, 5, 6, 7. Один з акумуляторів: 3, 4, 5, 6, 7, вибраний блоком управління 1, стає основним і підключається до навантаження першим. У міру збільшення навантаження зростає струм споживання і за сигналом блока управляння 1 підключаються додаткові акумулятори. Навпаки, при зниженні струму споживання за сигналом блока управління 1 надлишкові акумулятори з 1 UA 114972 U 5 10 15 акумуляторів 3, 4, 5, 6, 7 відключаються від навантаження. При цьому, блок управління 1 може вибрати як основний акумулятор будь-який з лінійки акумуляторів. Інвертор 2 забезпечує перетворення напруги з перемінної (~220) мережі у постійну напругу акумуляторів 3, 4, 5, 6, 7 і зворотне перетворення постійної напруги у перемінну для навантаження. Регулювання підключення навантаження до вхідної мережі чи до акумуляторів 3, 4, 5, 6, 7 здійснюється блоком управління 1 з коригуванням у відповідності до режиму таймера часових інтервалів 8. При цьому підключення акумуляторів 3, 4, 5, 6, 7 для зарядки здійснюється у нічному режимі n таймера часових інтервалів 8. Заряд кожного з акумуляторів 3, 4, 5, 6, 7 контролюється контролером заряду акумуляторів 10. Якщо кожний з лінійки акумуляторів обладнаний індикатором таймера акумулятора робота його додатково відображається за допомогою світлодіодної лампочки 17, 18, 19, 20 і 21. Запропонована система накопичування електричної енергії була перевірена на об'єктах середньої потужності споживання на квартирі (з застосуванням двох акумуляторів) і на будинках на 12 (з застосуванням 3 акумуляторів) і на 30 (з застосуванням 10 акумуляторів) квартир. Система накопичування електричної енергії працювала надійно та ефективно, без застосування додаткових джерел живлення і забезпечила рівномірне споживання електричної енергії у режимах: нічний, денний та піковий. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 1. Система накопичування електричної енергії для об’єктів середньої потужності споживання, що включає блок управління, з’єднаний через інвертор з літій-іонними акумуляторами, що паралельно з’єднані між собою, причому, інвертор обладнаний зарядним блоком і контролером заряду акумуляторів, яка відрізняється тим, що додатково містить таймер часових інтервалів з трьома режимами споживання електричної енергії: нічний, денний та піковий, який зв’язаний з блоком управління, інвертор додатково обладнаний таймером акумуляторів, а кожний акумулятор обладнаний блоком захисту. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що кожний з акумуляторів обладнаний відповідним індикатором таймера акумулятора. 3. Система за п. 2, яка відрізняється тим, що індикатор таймера акумулятора виконаний у вигляді світлодіодного джерела світла. 2 UA 114972 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3