[發明專利]一種分散式電池儲能系統

在審

• 申請號: 201910036793.5
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN109617106A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 曹曦;劉明義;朱連峻;朱勇;曹傳釗;鄭建濤;李晴;徐越
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種分散式電池儲能系統，包括電池管理系統、DC?AC模塊、若干單節電池串聯或并聯組成的若干儲能電池模組及若干DC?DC模塊，其中，一個儲能電池模組對應一個DC?DC模塊，各儲能電池模組與其對應的DC?DC模塊串聯連接形成的支路并聯連接后與電池管理系統相連接，電池管理系統另一端與DC?AC模塊4的一端相連接，DC?AC模塊的另一端與外部電網相連接，各儲能電池模組均設置有充放電電路，通過各DC?DC模塊控制對應儲能電池模組的工作狀態，通過電池管理系統控制各DC?DC模塊，該系統的運行效率高，并且可以在同一系統中采用不同類型、不同品級的儲能電池模組。

技術領域

本發明屬于電池管理領域，涉及一種分散式電池儲能系統。

背景技術

電化學儲能應用場景多元，多技術路線并存。儲能能起到電能的時間平移作用，在電力系統中具有廣泛應用，電化學儲能具有響應時間短、能量密度大、維護成本低、靈活方便等優點，是大容量儲能技術的重要發展方向。大規模可再生能源并網、分布式發電與微電網、輔助服務、電力輸配和用戶側是主要的應用場景。隨著鋰離子電池的飛速發展和價格的不斷下降，鋰離子電池儲能已成為電化學儲能的主流技術。

然而，目前電池儲能技術普遍采用電池組串聯成組再并聯的方式，即通過電池模組串聯提高電池串電壓等級，為了滿足系統容量，再將電池串并聯，最終構建成高壓電池系統或低壓大電流電池系統。由于電池模組串聯，當一個電池模組出現問題時，會對相鄰的電池模組造成影響，導致整串電池無法運行，造成電池儲能系統的運行效率低下。同時，在以往的串聯系統中，不同電池類型無法在同一個傳統中使用。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種分散式電池儲能系統，該系統的運行效率高，并且可以在同一系統中采用不同類型的儲能電池。

為達到上述目的，本發明所述的分散式電池儲能系統包括電池管理系統、DC-AC模塊、若干單節電池串聯或并聯組成的若干儲能電池模組及若干DC-DC模塊，其中，一個儲能電池模組對應一個DC-DC模塊，各儲能電池模組與其對應的DC-DC模塊串聯連接形成的支路并聯連接后與電池管理系統的一端相連接，電池管理系統的另一端與DC-AC模塊的一端相連接，DC-AC模塊的另一端與外部電網相連接，DC-DC模塊對各儲能電池模組均設置有充放電電路，通過各DC-DC模塊控制對應儲能電池模組的工作狀態，通過電池管理系統控制各DC-DC模塊。

各DC-DC模塊均基于優化磁集成技術通過碳化硅器件交錯并聯構成。

各DC-DC模塊集成有電池BMS管理模塊。

各DC-DC模塊基于無主從自主數字均流技術實現對對應儲能電池模組的控制。

各儲能電池模組中的單體電池可以為鋰離子電池、梯次回收利用鋰離子電池、鉛酸電池或鉛炭電池。

各DC-DC模塊在故障時自動無擾退出，在正常時，自動在線投入。

各DC-DC模塊為熱插拔式結構。

在工作時，電池管理系統根據負載的工況，通過控制各DC-DC模塊，以調整各儲能電池模組的工作狀態。

在工作時，各DC-DC模塊采用H橋式拓撲設計而成，實現儲能電池模組端部與直流母線端的雙向升降壓。

集成有電池BMS管理模塊的DC-DC模塊實時獲取對應儲能電池模組中單體電池的充放電性能，并控制電量高的儲能電池模組向電量低的儲能電池模組進行放電，以實現電量均衡。

本發明具有以下有益效果：