[發明專利]一種基于雙組串鋰電池動態特性的分選組配系統

在審

• 申請號: 201811112833.1
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN110943467A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 周錫衛
• 申請（專利權）人: 周錫衛
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H01M10/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于電化學儲能應用技術領域，具體涉及一種基于雙組串鋰電池動態特性的分選組配系統。依據電化學儲能中鋰離子蓄電池的充放電是一個電化學反應的動態過程，因而采用將2個蓄電池組串充放電子系統進行交換電能完成節能方式的充放電過程并對各個蓄電池單體的動態監測及統計分析數據進行比對，使得蓄電池組串組配能夠滿足產品性能標準以及應用場景允許的動態一致性誤差范圍要求，突破現有技術采用靜態檢測及據此組配分選的慣用手段，創新了一種動態組配分選的新系統，減少了儲能系統運行中不一致性，提高了資源利用率和應用效率，更重要的是大大降低了蓄電池單體的損傷并改善蓄電池組串不一致性的狀況，提升了儲能系統運行的效率和安全性。

技術領域

本發明屬于電化學儲能應用技術領域，具體涉及一種基于雙組串鋰電池動態特性的分選組配系統。

背景技術

大規模電化學蓄電池儲能系統特別是鋰離子電池需要由數量極多的小電量單體電池串并聯與PCS和BMS組成儲能單元系統，并且多以安裝在專用集裝箱倉室的形式集成及應用。眾所周知，鋰離子蓄電池的安全性是儲能系統應用的根本保障，沒有安全性及失去了儲能系統的應用價值；而鋰離子蓄電池的電性能的一致性是確保數量極多的小電量鋰離子蓄電池單體電池串聯安全應用的重要條件之一。不一致性不僅影響資源利用率和使用效率，更嚴重的是會造成蓄電池單體的損傷和加刷其不一致性的狀況，造成極大的安全隱患。

現有技術在鋰電池單體串聯成蓄電池組串前，對每一個蓄電池單體進行靜態電壓及內阻的測量，并且據此進行組配分選：由于電化學儲能的鋰離子蓄電池的充放電是一個電化學反應的動態過程，其靜態一致性和動態一致性具有不小的的差別，對于儲能系統而言，動態運行是一個常態，而且蓄電池的充放電深度控制主要依據的是動態參數，動態一致性是鋰離子蓄電池組串運行安全性的根本保障，因此現有技術采用靜態檢測及鋰電池組串的組配分選，不適于頻繁充放電的儲能系統應用，存在明顯的技術缺陷。

發明內容

要確保大規模電化學蓄電池儲能系統特別是鋰離子電池儲能系統的安全、健康、高效應用，有必要突破現有技術采用靜態檢測及據此組配分選的慣用手段，創新一種動態組配分選的新系統。故此本發明提出一種基于雙組串鋰電池動態特性的分選組配系統，主要包括：系統控制模塊、系統控制總線、電網、交流電力線、電網接入斷開開關、第1蓄電池參數信號采集模塊、第1蓄電池組串第1單體蓄電池、第1蓄電池組串第2單體蓄電池、第1蓄電池組串第n單體蓄電池、第1蓄電池組串第1信號采集線、第1蓄電池組串第2信號采集線、第1蓄電池組串第3信號采集線、第1蓄電池組串第n信號采集線、第1蓄電池組串第n+1信號采集線、第1蓄電池組串正極連接端子、第1蓄電池組串負極連接端子、第1蓄電池組串正極直流保護及電控開關、第1蓄電池組串負極直流保護及電控開關、第1儲能雙向逆變模塊、第1儲能雙向逆變模塊交流輸出保護及電控開關、第2蓄電池參數信號采集模塊、第2蓄電池組串第1單體蓄電池、第1蓄電池組串第2單體蓄電池、第2蓄電池組串第n單體蓄電池、第2蓄電池組串第1信號采集線、第2蓄電池組串第2信號采集線、第2蓄電池組串第3信號采集線、第2蓄電池組串第n信號采集線、第2蓄電池組串第n+1信號采集線、第2蓄電池組串正極連接端子、第2蓄電池組串負極連接端子、第2蓄電池組串正極直流保護及電控開關、第2蓄電池組串負極直流保護及電控開關、第2儲能雙向逆變模塊、第2儲能雙向逆變模塊交流輸出保護及電控開關，其中：

第1蓄電池組串第1單體蓄電池、第1蓄電池組串第2單體蓄電池、第1蓄電池組串第n單體蓄電池中相鄰的單體蓄電池正負極分別依次串聯，構成第1蓄電池串聯組串，其蓄電池組串的正極順次通過第1蓄電池組串正極連接端子、第1蓄電池組串正極直流保護及電控開關接入第1儲能雙向逆變模塊直流側正極，同時蓄電池組串的負極順次通過第1蓄電池組串負極連接端子、第1蓄電池組串負極直流保護及電控開關接入第1儲能雙向逆變模塊直流側負極，再由第1儲能雙向逆變模塊通過第1儲能雙向逆變模塊交流輸出保護及電控開關連接交流電力線以及通過電網接入斷開開關接入電網，構成第1蓄電池組串充放電子系統通過電網進行充放電的電力路徑；