[發(fā)明專利]一種分布式鋰電池組儲能系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010014166.4
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111181207B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 章治國;杜海忠;駱滔;易嘉欣;李山
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶理工大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H7/18;H02J7/34;H02J1/10;H02J1/14;B60L58/22
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 周玉玲

1.一種分布式鋰電池組儲能系統(tǒng)，其特征在于：包括若干用于并聯(lián)到直流母線上的儲能控制單元；儲能控制單元之間通過總線通信進行數(shù)據(jù)共享；

儲能控制單元包括由單體鋰電池組成的電池組、雙向直流變換器、微控制器以及用于采集儲能控制單元的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的狀態(tài)監(jiān)測模塊；電池組通過雙向直流變換器從直流母線上獲取電能或者輸出電能到直流母線上；微控制器通過控制雙向直流變換器來切換儲能控制單元的充/放電模式；

狀態(tài)監(jiān)測模塊包括前端狀態(tài)監(jiān)測模塊與后端狀態(tài)監(jiān)測模塊；前端狀態(tài)監(jiān)測模塊接入電池組與雙向直流變換器之間，用于采集電池組的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)；后端狀態(tài)監(jiān)測模塊接入雙向直流變換器與直流母線之間，用于采集雙向直流變換器的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)；

每個微控制器內(nèi)均配置有獨立充電控制程序，所述獨立充電控制程序用于根據(jù)對應儲能控制單元的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)與直流母線電壓U_A確定相應儲能控制單元的充電模式；

獨立充電控制程序包括如下步驟：

步驟char1：獲取直流母線電壓U_A，判斷直流母線電壓U_A是否大于設定母線電壓U₁，所述設定母線電壓U1大于額定直流母線電壓；若否，則結(jié)束程序；若是，則啟動獨立充電控制程序，并進入步驟char2；

步驟char2：根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷儲能控制單元是否為故障狀態(tài)，若是，則儲能控制單元退出運行，并結(jié)束程序；若否，則進入步驟char3；

步驟char3：判斷電池組端電壓U_B是否小于設定端電壓U₂，所述設定端電壓U2為單體電池的最大工作電壓；若是，進入步驟char4；若否，進入步驟char5；

步驟char4：微控制器控制雙向直流變換器切換至恒流充電模式對電池組進行充電，并回到步驟char3；

步驟char5：微控制器控制雙向直流變換器切換至恒壓充電模式對電池組進行充電，直到充電完成；

每個微控制器內(nèi)均配置有協(xié)同放電控制程序，所述協(xié)同放電控制程序用于根據(jù)共享數(shù)據(jù)與直流母線電壓U_A確定整體放電模式；共享數(shù)據(jù)包括負載功率、每個電池組的剩余電量以及每個電池組的額定輸出功率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式鋰電池組儲能系統(tǒng)，其特征在于：電池組的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)包括電池組端電壓、電池組輸出電流與電池組溫度；微控制器采用等效電路模型并根據(jù)電池組端電壓、電池組輸出電流與電池組溫度對電池組的剩余電量SOC進行計算；電池組端電壓與電池組輸出電流作為微控制器控制雙向直流變換器實現(xiàn)不同充電模式的依據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式鋰電池組儲能系統(tǒng)，其特征在于：雙向直流變換器的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)包括雙向直流變換器的輸出電壓、雙向直流變換器的輸出電流；

以雙向直流變換器的輸出電壓作為直流母線電壓U_A；微控制器根據(jù)直流母線電壓U_A作為啟動充電或是放電的判據(jù)：當直流母線電壓U_A大于設定母線電壓U₁時，啟動獨立充電控制程序；當直流母線電壓U_A小于等于設定母線電壓U₁時，啟動協(xié)同放電控制程序；

雙向直流變換器的輸出電壓與雙向直流變換器的輸出電流作為微控制器控制雙向直流變換器實現(xiàn)不同放電模式的依據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式鋰電池組儲能系統(tǒng)，其特征在于：電池組由若干性能相近的單體鋰電池并聯(lián)組成。