[發明專利]一種電網串聯負載隔離式的電池成組系統及方法

在審

• 申請號: 201810032416.X
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108063448A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 霍煒;李圓圓;張翼;尹懷仙;樊華敏;黃福闖;臧政;孫龍飛;趙東偉
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J7/00;H02M3/155
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種電網串聯負載隔離式的電池成組系統，其特征是，包括至少一個儲能能量模塊和至少一個動力能量模塊，所有的所述儲能能量模塊和動力能量模塊都串聯在一起后連接電網；

所有的所述儲能能量模塊和動力能量模塊都通過通訊線路與主控制器通訊，所述主控制器控制所述儲能能量模塊和動力能量模塊中開關的開斷；

所述儲能能量模塊的能量密度大于所述動力能量模塊的能量密度；所述儲能能量模塊的功率密度小于所述動力能量模塊的功率密度。

2.如權利要求1所述一種電網串聯負載隔離式的電池成組系統，其特征是，所述儲能能量模塊包括儲能型電池模塊和儲能DC/DC電路，所述儲能型電池模塊的輸出連接所述儲能DC/DC電路，所有的所述儲能DC/DC電路的輸出串聯在一起。

3.如權利要求1所述一種電網串聯負載隔離式的電池成組系統，其特征是，所述動力能量模塊包括動力型電池模塊和動力DC/DC電路，所述動力型電池模塊的輸出連接所述動力DC/DC電路，所有的所述動力DC/DC電路的輸出串聯在一起。

4.如權利要求2所述一種電網串聯負載隔離式的電池成組系統，其特征是，所述儲能型電池模塊包括多個并聯和/或串聯的單體電池。

5.如權利要求3所述一種電網串聯負載隔離式的電池成組系統，其特征是，所述動力型電池模塊包括多個并聯和/或串聯的單體電池。

6.如權利要求3或5所述一種電網串聯負載隔離式的電池成組系統，其特征是，所述動力DC/DC電路包括，所述動力型電池模塊的負極連接開關管S1的一端，開關管S1的另一端同時連接電感L的一端和開關管S2的一端，開關管S2的另一端連接反向開關K11的一端和正向開關K21的一端，正向開關K21的另一端同時連接輸出電容的一端和反向開關K12的一端，反向開關K11的另一端同時連接輸出電容的另一端和正向開關K22的一端，反向開關K12的另一端和正向開關K22的另一端同時連接動力型電池模塊的正極；開關管S1和開關管S2都與所述主控制器連接。

7.如權利要求6所述一種電網串聯負載隔離式的電池成組系統，其特征是，

當系統放電時，正向開關K21和K22閉合，反向開關K11和K12關斷，動力能量模塊實現放電或退出系統兩種模式；正向開關K21和K22關斷，反向開關K11和K12閉合，動力能量模塊實現充電或退出系統兩種模式。

8.如權利要求6所述一種電網串聯負載隔離式的電池成組系統，其特征是，

當系統充電時，正向開關K21和K22閉合，反向開關K11和K12關斷，動力能量模塊實現充電或退出系統兩種模式；正向開關K21和K22關斷，反向開關K11和K12閉合，動力能量模塊實現放電或退出系統兩種模式。

9.采用權利要求1所述一種電網串聯負載隔離式的電池成組系統的控制方法，其特征是，包括：

發電功率-電網需求功率＝發電冗余功率；

當發電冗余功率＝0時，發電功率直接輸送至電網，不經過儲能系統；

當發電冗余功率＞0時：

發電冗余功率≤儲能能量模塊最大總回收功率時，儲能能量模塊單獨回收能量；

當儲能能量模塊最大總回收功率≤發電冗余功率≤動力能量模塊最大總回收功率時，儲能能量模塊以最大回收功率吸收能量，同時動力能量模塊回收剩余功率；

當發電冗余功率＜0時：

-發電冗余功率≤儲能能量模塊最大總輸出功率時，儲能能量模塊單獨輸出功率至電網；

當儲能能量模塊最大總輸出功率≤-發電冗余功率≤動力能量模塊最大總輸出功率時，儲能能量模塊以最大輸出功率輸出至電網，同時動力能量模塊輸出剩余功率。

10.如權利要求9所述的控制方法，其特征是，在動力能量模塊不工作時，使動力能量模塊的電池SOC為80％。