[發明專利]一種儲能用電化學電池充放電電流監測系統及監測方法

有效

• 申請號: 201710393918.0
• 申請日: 2017-05-28
• 公開（公告）號: CN107069922B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 文賢馗;范強;邵夢橋;徐長寶;林呈輝;桂軍國;張建俠;蘇立
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J7/35;G01R31/36;G01R31/382;G01R19/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了一種儲能用電化學電池充放電電流監測系統及監測方法，它包括直流母線，發電單元和供電單元，發電單元、供電單元和儲能單元通過直流母線互相連接；所述儲能單元包括儲能用電化學電池、儲能用電化學電池與儲能用電化學電池充放電電流監測裝置導線連接；儲能用電化學電池充放電電流監測裝置與雙向DCDC變換器連接；解決了現有技術的儲能用電化學電池進行充放電時，放電電流較大，但充電電流不大，大概幾十安培，尤其是浮充電流，僅僅幾安培甚至幾百幾十毫安。因此，僅僅依靠一種測量元件難以滿足這樣寬測量范圍的精度要求，而且單一測量元件可靠性較差難以滿足風電場、光伏電站等對充放電電流實時監測的要求等技術問題。

技術領域

本發明屬于儲能用電化學電池充放電電流監測技術，尤其涉及一種儲能用電化學電池充放電電流監測系統及監測方法。

背景技術

近年來，由于世界性的能源危機和傳統化石燃料對環境的嚴重污染問題，清潔、可再生能源備受關注。而太陽能、風能等新能源本身具有間歇性、波動性、不可預測等缺點。因此，要高效的利用新能源，儲能設備必不可少。無論新能源富余或短缺，儲能設備都能通過充放電的方式儲存或釋放電能來滿足用戶的用電需求。

近年來，儲能技術在能源、交通、電力、電訊等領域得到廣泛應用。在不同的應用場合，采用的儲能形式也各不相同，儲能設備可以把電能以化學能、勢能、動能、電磁能等形式儲存起來，尤其是電化學電池在負載需要的時候再以電能的形式釋放出來，承擔著舉足輕重的作用。其壽命往往比預期壽命短得多，常常過早失效而無法繼續使用。對失效電池的研究發現，充放電控制系統對電池壽命有很大影響。對儲能用電化學電池的充放電電流的大小和變化趨勢的監測和分析，可以為在線評估儲能用電化學電池的健康狀況提供重要的信息。

在現有測量元件中，充放電電流多采用分流電阻或基于霍爾原理的電流互感器（簡稱霍爾傳感器）進行測量，但這兩種測量元件各有優缺點。分流電阻測量精度高，但其工作時與負載串聯，無法進行隔離測量，而且總是被流過的電流加熱，尤其是通過較大電流時，會消耗被測電源的功率，其測量值會受到較大影響。而霍爾傳感器不與被測電路發生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，適合于大電流的測量，但當電流較小時，則表現出靈敏度不夠、穩定度較差，抗干擾能力差等問題。

儲能用電化學電池進行充放電時，存在放電電流和充電電流，其中放電電流較大，約幾十安培，甚至可高達幾百安培，但充電電流不大，大概幾十安培，尤其是浮充電流，僅僅幾安培甚至幾百幾十毫安。因此，僅僅依靠一種測量元件難以滿足這樣寬測量范圍的精度要求，而且單一測量元件可靠性較差難以滿足風電場、光伏電站等對充放電電流實時監測的要求。

發明內容：

本發明要解決的技術問題：提供一種儲能用電化學電池充放電電流監測系統及監測方法，以解決現有技術的儲能用電化學電池進行充放電時，存在放電電流和充電電流，其中放電電流較大，約幾十安培，甚至可高達幾百安培，但充電電流不大，大概幾十安培，尤其是浮充電流，僅僅幾安培甚至幾百幾十毫安。因此，僅僅依靠一種測量元件難以滿足這樣寬測量范圍的精度要求，而且單一測量元件可靠性較差難以滿足風電場、光伏電站等對充放電電流實時監測的要求等技術問題。

本發明技術方案：

一種儲能用電化學電池充放電電流監測系統，它包括直流母線，發電單元和供電單元，發電單元、供電單元和儲能單元通過直流母線互相連接；所述儲能單元包括儲能用電化學電池、儲能用電化學電池與儲能用電化學電池充放電電流監測裝置導線連接；儲能用電化學電池充放電電流監測裝置與雙向DCDC變換器連接。

雙向DCDC變換器的直流端與儲能用電化學電池充放電電流監測裝置的第一直流端連接；儲能用電化學電池充放電電流監測裝置的第二直流端與儲能用電化學電池的直流端連接；雙向DCDC變換器與儲能用電化學電池充放電電流監測裝置的通訊接口通過以太網或RS485連接。