[發(fā)明專利]一種變電站用可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)能量管控系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811580256.9
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109450046A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李正佳;孫大軍
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州華天國科電力科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種變電站用可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)能量管控系統(tǒng)，其特征在于：所述能量管控系統(tǒng)包括：電池柜控制終端、電池網(wǎng)絡(luò)、開關(guān)陣列模塊、電池能量適配器、數(shù)據(jù)總線、變電站內(nèi)直流母線、變電站直流電源云平臺、能量流動控制模塊、變電站直流負(fù)載及交流配電單元；所述電池網(wǎng)絡(luò)包括多塊配備電池能量網(wǎng)卡的單體電池；并采用以下步驟：

⑴、電池能量信息采集與傳輸：采用電池能量網(wǎng)卡對單體電池的電壓、電流、溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，電池能量集線器對各電池組支路的電壓和電流進(jìn)行實時監(jiān)測，并將實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)通過總線傳輸至電池柜控制終端；

⑵、電池能量信息處理：電池柜控制終端對電池網(wǎng)絡(luò)的能量信息進(jìn)行實時處理和分析，計算出各單體電池的SOC和SOH，判斷各單體電池的健康狀態(tài)，并對各單體電池的使用壽命進(jìn)行估計；

⑶、電池網(wǎng)絡(luò)的執(zhí)行控制：電池柜控制終端根據(jù)電池網(wǎng)絡(luò)的能量信息，對各單體電池容量、電池組容量進(jìn)行排序，當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行充電指令時，電池電量不足的單體電池、電池組優(yōu)先進(jìn)行充電；當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行放電指令時，電池電量不足的單體電池、電池組優(yōu)先不參與充電；

⑷、故障電池、過充和過放電池隔離：電池柜控制終端通過電池網(wǎng)絡(luò)能量信息的分析結(jié)果，當(dāng)單體電池電壓低于閾值2.8V時，判斷為電池過放，當(dāng)單體電池電壓高于閾值3.6V時，判斷為電池過充，當(dāng)電池溫度高于閾值55℃時，發(fā)出高溫報警指令，對過充和過放電池、高溫報警電池進(jìn)行隔離處理；程序運行中，先選中要隔離的電池編號，并在電池網(wǎng)絡(luò)總輸出電壓、電流變化最小的基礎(chǔ)上，重構(gòu)各單體電池的連接方式，優(yōu)化電池網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌⑿碌拈_關(guān)陣列拓?fù)湫畔鬏斨灵_關(guān)陣列模塊，進(jìn)行電池網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)；

⑸、變電站直流電源云平臺的數(shù)據(jù)整合：電池柜控制終端將電池網(wǎng)絡(luò)中的單體電池的能量信息以及健康狀態(tài)、故障電池隔離信息、電池網(wǎng)絡(luò)實時拓?fù)湫畔l(fā)送至變電站直流電源云平臺進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲和處理，便于工作人員進(jìn)行運維。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站用可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)能量管控系統(tǒng)，其特征在于：所述電池能量集線器包括電池組支路集線器、電壓傳感器和電流傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站用可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)能量管控系統(tǒng)，其特征在于：所述電池網(wǎng)絡(luò)由多塊配備電池能量網(wǎng)卡的單體電池組成，這多塊所述單體電池經(jīng)過開關(guān)陣列的組合，形成多條并聯(lián)的電池支路組，每條所述電池支路組由若干單體電池串聯(lián)形成，每條所述電池支路組分別與一個電池能量集線器相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站用可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)能量管控系統(tǒng)，其特征在于：所述開關(guān)陣列模塊，包括與嵌入到電池網(wǎng)絡(luò)中的開關(guān)陣列和嵌入式控制器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站用可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)能量管控系統(tǒng)，其特征在于：所述電池能量網(wǎng)卡包括：電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、嵌入式控制器、以及數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，所述電池能量網(wǎng)卡實時采集單體電池的電壓、電流、溫度信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站用可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)能量管控系統(tǒng)，其特征在于：所述電池能量適配器包括嵌入式控制器模塊、雙向DC/DC模塊、多個電池能量集線器，多個所述電池能量集線器與所述雙向DC/DC模塊相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站用可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)能量管控系統(tǒng)，其特征在于：所述電池柜控制終端包括處理器、數(shù)據(jù)交互模塊、存儲單元及通信模塊；所述通信模塊將所述處理器發(fā)出的電池網(wǎng)絡(luò)能量信息、故障電池、過充和過放電池隔離信息上傳到變電站直流電源云平臺，所述電池能量信息集線器將所述電池能量網(wǎng)卡的總線數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯傳輸至所述處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，所述存儲單元對所述電池網(wǎng)絡(luò)能量信息和處理器分析后的結(jié)果進(jìn)行存儲，所述數(shù)據(jù)交互模塊將所述處理器對外的執(zhí)行指令傳輸?shù)介_關(guān)陣列、電池能量適配器、能量流動控制模塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變電站用可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)能量管控系統(tǒng)，其特征在于：所述能量流動控制模塊包括雙向AC/DC模塊和變壓模塊。