[發(fā)明專利]一種基于分布式多蓄電池模塊的直流儲(chǔ)能系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810658860.2
• 申請(qǐng)日: 2018-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110707765A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周錫衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 周錫衛(wèi)
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J7/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于分布式多蓄電池模塊的直流儲(chǔ)能系統(tǒng)及控制方法，主要包括：儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器(1)、系統(tǒng)通信電路模塊(2)、系統(tǒng)通信總線(3)、系統(tǒng)電源模塊(4)、輸入輸出電力連接及監(jiān)測(cè)保護(hù)與計(jì)量模塊(5)、電動(dòng)汽車電力連接器電力線(6)、電動(dòng)汽車電力連接器通信線(7)、電動(dòng)汽車電力連接器(8)、整流電路模塊(9)、電源電力連接器電力線(10)、電源電力連接器通信線(11)、電網(wǎng)及外部電源連接器(12)、儲(chǔ)能蓄電池模塊多模塊并接連接器(30)、第1直流分布式蓄電池模塊(201)、第i直流分布式蓄電池模塊(20i)、第n直流分布式蓄電池模塊(20n)、蓄電池組串BMS線束(20)、儲(chǔ)能蓄電池組串(21)、蓄電池組串管理系統(tǒng)BMS(22)、雙向儲(chǔ)能DC/DC電力變換模塊(23)、直流電控開(kāi)關(guān)(24)、直流多路連接電控開(kāi)關(guān)電路模塊(25)、蓄電池模塊內(nèi)部通信線(26)、直流電力調(diào)控電路(27)、外部交流電源整流電路(28)、模塊主控系統(tǒng)電路(90)、數(shù)據(jù)編碼器(91)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(92)、通信控制電路(93)、定位信息處理電路(94)、人工操控界面(95)、提示電路模塊(96)、模塊工作電源(97)、模塊通信接口電路(98)、外部信息網(wǎng)絡(luò)通信接口電路(99)、模塊內(nèi)部總線(100)、公共通信網(wǎng)絡(luò)(101)、調(diào)控中心及信息平臺(tái)系統(tǒng)(102)、手機(jī)及移動(dòng)終端(103)，其中：

第1直流分布式蓄電池模塊(201)、第i直流分布式蓄電池模塊(20i)、第n直流分布式蓄電池模塊(20n)分別接入儲(chǔ)能蓄電池模塊多模塊并接連接器(30)，并由儲(chǔ)能蓄電池模塊多模塊并接連接器(30)通過(guò)輸入輸出電力連接及監(jiān)測(cè)保護(hù)與計(jì)量模塊(5)以及分別經(jīng)電動(dòng)汽車電力連接器電力線(6)和電動(dòng)汽車電力連接器通信線(7)連接電動(dòng)汽車電力連接器(8)，構(gòu)成能夠?yàn)殡妱?dòng)汽車提供電能的分布式多蓄電池模塊儲(chǔ)能系統(tǒng)并且每一個(gè)蓄電池模塊均受控獨(dú)立運(yùn)行；

第1直流分布式蓄電池模塊(201)、第i直流分布式蓄電池模塊(20i)、第n直流分布式蓄電池模塊(20n)分別接入儲(chǔ)能蓄電池模塊多模塊并接連接器(30)，并由儲(chǔ)能蓄電池模塊多模塊并接連接器(30)通過(guò)輸入輸出電力連接及監(jiān)測(cè)保護(hù)與計(jì)量模塊(5)以及分別經(jīng)電源電力連接器電力線(10)和電源電力連接器通信線(11)順次連接整流電路模塊(9)、電網(wǎng)及外部電源連接器(12)，構(gòu)成能夠?yàn)閮?chǔ)能蓄電池模塊充電蓄電的分布式多蓄電池模塊儲(chǔ)能系統(tǒng)并且每一個(gè)蓄電池模塊均受控獨(dú)立運(yùn)行；

儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器(1)通過(guò)系統(tǒng)通信電路模塊(2)連接系統(tǒng)通信總線(3)并由系統(tǒng)通信總線(3)分別連接輸入輸出電力連接及監(jiān)測(cè)保護(hù)與計(jì)量模塊(5)、電動(dòng)汽車電力連接器(8)、整流電路模塊(9)、儲(chǔ)能蓄電池模塊多模塊并接連接器(30)、第1直流分布式蓄電池模塊(201)、第i直流分布式蓄電池模塊(20i)、第n直流分布式蓄電池模塊(20n)，構(gòu)成分布式多蓄電池模塊儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控鏈路；

儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器(1)通過(guò)系統(tǒng)通信電路模塊(2)連接公共通信網(wǎng)絡(luò)(101)并通過(guò)公共通信網(wǎng)絡(luò)(101)鏈接調(diào)控中心及信息平臺(tái)系統(tǒng)(102)及手機(jī)及移動(dòng)終端(103)，構(gòu)成分布式多蓄電池模塊儲(chǔ)能系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控鏈路；

系統(tǒng)電源模塊(4)連接儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器(1)，構(gòu)成分布式多蓄電池模塊儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作供電電源及電力路徑；

系統(tǒng)電源模塊(4)連接儲(chǔ)能蓄電池模塊多模塊并接連接器(30)并通過(guò)儲(chǔ)能蓄電池模塊多模塊并接連接器(30)分別連接第1直流分布式蓄電池模塊(201)、第i直流分布式蓄電池模塊(20i)、第n直流分布式蓄電池模塊(20n)，構(gòu)成直流分布式蓄電池模塊的工作供電電源及電力路徑；

直流分布式蓄電池模塊主要由蓄電池組串BMS線束(20)、儲(chǔ)能蓄電池組串(21)、蓄電池組串管理系統(tǒng)BMS(22)、雙向儲(chǔ)能DC/DC電力變換模塊(23)、直流電控開(kāi)關(guān)(24)、直流多路連接電控開(kāi)關(guān)電路模塊(25)、蓄電池模塊內(nèi)部通信線(26)、直流電力調(diào)控電路(27)、模塊主控系統(tǒng)電路(90)、數(shù)據(jù)編碼器(91)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(92)、通信控制電路(93)、定位信息處理電路(94)、人工操控界面(95)、提示電路模塊(96)、模塊工作電源(97)、模塊通信接口電路(98)、外部信息網(wǎng)絡(luò)通信接口電路(99)、模塊內(nèi)部總線(100)組成，其特征是：

模塊主控系統(tǒng)電路(90)通過(guò)模塊內(nèi)部總線(100)分別連接數(shù)據(jù)編碼器(91)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(92)、通信控制電路(93)、定位信息處理電路(94)、人工操控界面(95)、提示電路模塊(96)、模塊工作電源(97)以及由通信控制電路(93)分別連接模塊通信接口電路(98)、外部信息網(wǎng)絡(luò)通信接口電路(99)，構(gòu)成直流分布式蓄電池模塊的管控子系統(tǒng)；

模塊主控系統(tǒng)電路(90)通過(guò)模塊內(nèi)部總線(100)順次連接通信控制電路(93)、模塊通信接口電路(98)，并由模塊通信接口電路(98)通過(guò)蓄電池模塊內(nèi)部通信線(26)分別連接蓄電池組串管理系統(tǒng)BMS(22)、雙向儲(chǔ)能DC/DC電力變換模塊(23)、直流電控開(kāi)關(guān)(24)、直流多路連接電控開(kāi)關(guān)電路模塊(25)、直流電力調(diào)控電路(27)，構(gòu)成直流分布式蓄電池模塊充放電管控信息鏈路，實(shí)施直流分布式蓄電池模塊中儲(chǔ)能蓄電池的監(jiān)測(cè)和充放電調(diào)控；

通過(guò)蓄電池組串BMS線束(20)接入蓄電池組串管理系統(tǒng)BMS(22)的儲(chǔ)能蓄電池組串(21)經(jīng)直流電控開(kāi)關(guān)(24)接入雙向儲(chǔ)能DC/DC電力變換模塊(23)并由雙向儲(chǔ)能DC/DC電力變換模塊(23)連接直流多路連接電控開(kāi)關(guān)電路模塊(25)，構(gòu)成直流分布式蓄電池模塊的充放電電力路徑；

模塊工作電源(97)通過(guò)直流電力調(diào)控電路(27)并通過(guò)直流電力調(diào)控電路(27)分別經(jīng)過(guò)直流多路連接電控開(kāi)關(guān)電路模塊(25)和外部交流電源整流電路(28)與外部電源連接，構(gòu)成為直流分布式蓄電池模塊供電的電力路徑；

外部信息網(wǎng)絡(luò)通信接口電路(99)通過(guò)系統(tǒng)通信總線(3)連接系統(tǒng)通信電路模塊(2)，構(gòu)成直流分布式蓄電池模塊與儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器(1)之間的監(jiān)控通信鏈路；

一種基于分布式多蓄電池模塊的直流儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法為：

系統(tǒng)電源模塊(4)具有電能存儲(chǔ)能力并通過(guò)儲(chǔ)能蓄電池模塊多模塊并接連接器(30)通過(guò)輸入輸出電力連接及監(jiān)測(cè)保護(hù)與計(jì)量模塊(5)交互電能，實(shí)現(xiàn)由系統(tǒng)電源模塊(4)為分布式多蓄電池模塊直流儲(chǔ)能系統(tǒng)提供工作電源及電能；

分布式多蓄電池模塊直流儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)啟運(yùn)行后，通過(guò)人工操控界面(95)或調(diào)控中心及信息平臺(tái)系統(tǒng)(102)為直流分布式蓄電池模塊和分布式多蓄電池模塊直流儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)置相應(yīng)參數(shù)及運(yùn)行指令；儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器(1)根據(jù)設(shè)置的指令和參數(shù)控制系統(tǒng)正常運(yùn)行；

分布式多蓄電池模塊直流儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行中，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器(1)實(shí)時(shí)監(jiān)控每一個(gè)直流分布式蓄電池模塊運(yùn)行狀況并通過(guò)蓄電池組串BMS線束(20)監(jiān)控儲(chǔ)能蓄電池組串及每一個(gè)蓄電池的荷電狀態(tài)及健康狀況，分別調(diào)控每一個(gè)直流分布式蓄電池模塊的充放電功率并滿足供電用電需求以及充電蓄電需求，同時(shí)監(jiān)控并保證蓄電池運(yùn)行在健康的工作區(qū)間，在監(jiān)測(cè)到蓄電池及系統(tǒng)的故障或報(bào)警信息時(shí)，分析和切出故障部件及相應(yīng)直流分布式蓄電池模塊并通過(guò)提示電路模塊(96)提示和報(bào)警，同時(shí)調(diào)整余下分布式多蓄電池模塊及系統(tǒng)的電力功率，在降級(jí)運(yùn)行的條件下滿足供電用電需求以及充電蓄電需求，提高系統(tǒng)的可用性和可靠性。