[發明專利]一種用于家用光伏電網的梯次電池儲能系統及方法

在審

• 申請號: 201810265733.6
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108599210A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 范茂松;楊凱;劉超群;惠娜;劉皓;張明杰;耿萌萌;高飛;王凱豐;王康康
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;G01R31/36;H02J9/06
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 郭一斐

本發明公開了一種用于家用光伏電網的梯次電池儲能系統及方法，所述系統包括：梯次電池組，所述梯次電池組包括多個梯次電池；所述梯次電池組用于向家用光伏電網供電或存儲家用光伏電網中剩余的電能；電池管理單元，所述電池管理單元包括單體電壓檢測模塊以及數據處理模塊；單所述單體電壓檢測模塊用于對梯次電池組的每一個梯次電池進行電壓檢測，并將電壓檢測數據發送至數據處理模塊；所述數據處理模塊用于根據接收的檢測數據計算所述梯次電池組的電力參數；雙向逆變器，所述雙向逆變器用于連接所述梯次電池組以及家用光伏電網；監控單元，所述監控單元用于實時監控所述系統的梯次電池儲能情況。

技術領域

本發明涉及動力電池梯次利用領域，更具體地，涉及一種用于家用光伏電網的梯次電池儲能系統及方法。

背景技術

隨著國內電動汽車不斷推廣，作為動力來源的鋰離子電池得到越來越廣泛的應用。按照標準要求，作為電動汽車動力電池當SOC衰減至80％±5％即被淘汰，從而造成了較大的資源浪費，并且增加了動力電池回壓力。迄今為止，針對動力鋰電池回收再利用因技術難度大、回收成本高、可再利用率少、可再利用領域窄及標準缺乏等原因一直存在困難。

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術，隨著科學的進步，光伏發電已經進入了家用的階段，而整套光伏電網系統中，儲能系統的造價相對較高，成為了整個光伏發電的家用化進程中的一個阻力。

發明內容

為了解決背景技術存在的動力電池梯次利用領域窄、光伏發電儲能系統造價高等問題，本發明提供了一種用于家用光伏電網的梯次電池儲能系統及方法；所述方法及系統通過對梯次利用的動力電池進行管理監控，以達到光伏發電儲能需求，實現了利用受監控管理的梯次利用電池代替光伏電網儲能系統的效果，提供了與光伏電網可完成能量轉換的梯次電池儲能系統；所述一種用于家用光伏電網的梯次電池儲能系統包括：

梯次電池組，所述梯次電池組包括一個或多個梯次電池；所述梯次電池組用于向家用光伏電網供電或存儲家用光伏電網中剩余的電能；所述梯次電池指可進行梯次利用的動力電池；

電池管理單元，所述電池管理單元包括單體電壓檢測模塊以及數據處理模塊；單體電壓檢測模塊包括電壓傳感器，所述單體電壓檢測模塊用于對梯次電池組的每一個梯次電池進行電壓檢測，并將電壓檢測數據發送至數據處理模塊；所述數據處理模塊用于根據接收的檢測數據計算所述梯次電池組的電力參數；所述電力參數包括梯次電池組的總電壓、電流以及總電量；

雙向逆變器，所述雙向逆變器用于連接所述梯次電池組以及家用光伏電網，所述雙向逆變器將所述梯次電池組的直流電轉化為交流電供給家用光伏電網，并將所述家用光伏電網的交流電轉化為直流電存儲至所述梯次電池組中。

進一步的，所述電池管理單元包括溫度檢測模塊以及故障判斷模塊；

所述溫度檢測模塊包括溫度傳感器，所述溫度檢測模塊用于對梯次電池組的每一個梯次電池的電極溫度進行檢測，并將所述檢測結果發送至所述數據處理模塊；

所述故障判斷模塊用于根據各梯次電池的參數閾值及數據處理模塊計算的電力參數對對應的梯次電池的故障情況進行判斷；所述故障情況包括BMS故障、電池的過壓、欠壓、過溫、欠溫、充電過流、放電過流、SOC過低、電池電壓一致性差以及電池溫度一致性差；

所述數據處理模塊計算的電力參數包括每一個梯次電池的電極溫度；

進一步的，所述電池管理單元包括報警模塊；所述故障判斷模塊的故障情況根據嚴重程度分為一級故障以及二級故障；所述報警模塊對故障判斷模塊判斷的故障情況的等級為一級故障的情況進行聲光報警；

進一步的，所述系統還包括監控單元；所述監控單元通過網絡通信與所述電池管理單元進行數據交換，實時監控所述系統的梯次電池儲能情況；所述報警模塊用于將故障判斷模塊判斷為故障的信息發送至監控單元進行報警提醒；