[發明專利]一種模塊化的電池模擬平臺

在審

• 申請號: 202010556756.X
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111679209A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 王昊
• 申請（專利權）人: 江西模儲科技有限公司
• 主分類號: G01R31/385
• 分類號: G01R31/385;G01R31/3842;G01R31/00;H02H9/04;H02M7/5387;H02M7/5395
• 代理公司: 北京棘龍知識產權代理有限公司 11740
• 代理人: 戴麗偉

本發明提供一種模塊化的電池模擬平臺，包括電池模擬電路，所述電池模擬電路包括整流逆變電路、預充電路、泄荷電路和電池模擬器，所述整流逆變電路的輸出端與預充電路的輸入端連接，所述預充電路的輸出端與電池模擬器的輸入端連接，電池模擬器設有負載輸出端，所述電池模擬器的負載輸出端與所述泄荷電路連接。整流逆變電路用于交流電和直流電之間的轉換，預充電路用于為電池模擬器提供充電電壓，泄荷電路用于釋放電容組或電池模擬器的電壓，模擬電池放電過程，電池模擬器用于模擬電池，電池模擬器的負載輸出端與儲能變換器連接，便于進行儲能變換器的試驗和驗證；模塊化的電池模擬電路利于拼裝，按儲能變換器的需要進行拼裝。

技術領域

本發明涉及電力電子儲能領域，尤其涉及一種模塊化的電池模擬平臺。

背景技術

儲能是智能電網、可再生能源高占比能源系統和能源互聯網的重要組成部分和關鍵支撐技術，隨著新能源發電的廣泛應用，儲能在電力系統中的地位越來越重要。

儲能系統通常包括電池和儲能變換器，電池在新能源系統中充當重要的兩面特性：負載和電源。如果在設計初期就直接用梯次電池原型進行測試驗證，一方面異構電池本身參數各異，直接使用有很高的風險，其次對于極端工況的實驗，由于儲能系統設計中的缺陷很容易引起火災爆炸等危險，會使操作人員人身安全無法保障。

儲能變換器(PCS)在設計之初會存在很多邏輯漏洞或技術缺陷，若將初版的儲能變換器(PCS)直接帶電池進行并網充放電，會因電池的參數不一致性、“木桶效應”及使用壽命等問題，導致電池燃燒，爆炸等安全問題。除此之外，電池的參數不一致性會影響儲能變換器(PCS)并網控制等技術問題。

發明內容

為解決上述技術問題，提供一種模塊化的電池模擬平臺，便于在儲能變換器安裝電池之前進行測試和驗證。

一種模塊化的電池模擬平臺，包括電池模擬電路，所述電池模擬電路包括整流逆變電路、預充電路、泄荷電路和電池模擬器，所述整流逆變電路的輸出端與預充電路的輸入端連接，所述預充電路的輸出端與電池模擬器的輸入端連接，電池模擬器設有負載輸出端，所述電池模擬器的負載輸出端與所述泄荷電路連接。

優選的，所述預充電路包括第一直流接觸器KM1和第一電阻R1，第一直流接觸器KM1的一端與預充電路的一輸入端連接，第一直流接觸器KM1的另一端與預充電路的的一輸出端連接，所述第一電阻R1與第一直流接觸器KM1并聯。

優選的，所述泄荷電路包括相串聯的第二直流接觸器KM2和第二電阻R2，泄荷電路的兩端分別與電池模擬器輸出端的正負極連接。

優選的，所述整流逆變電路包括第一可控開關VT1、第二可控開關VT2、第三可控開關VT3、第四可控開關VT4、第五可控開關VT5和第六可控開關VT6，第一可控開關VT1、第三可控開關VT3和第五可控開關VT5的發射極相連接作為正極輸出端，第二可控開關VT2、第四可控開關VT4和第六可控開關VT6的集電集相連接作為負極輸出端，第一可控開關VT1的集電極和第二可控開關VT2的發射極相連作為第一輸入端，第三可控開關VT3的集電極和第四可控開關VT4發射極連接作為第二輸入端，第五可控開關VT5的集電極和第六可控開關VT6的發射極連接作為第三輸入端。

優選的，所述電池模擬電路還包括工頻變壓器，所述工頻變壓器的輸出端與所述整流逆變電路的輸入端連接。

優選的，本發明還包括主控制器和與主控制器連接的傳感器組，所述傳感器組包括母線電壓傳感器、電池電壓傳感器、充電電流傳感器和輸出電流傳感器，母線電壓傳感器安裝在所述工頻變壓器輸入端的交流母線上；電池電壓傳感器的檢測端與電池模擬器的輸出端連接；充電電流傳感器安裝在所述電池模擬器的輸入端或所述預充電路的輸出端；輸出電流傳感器安裝在所述電池模擬器的負載輸出端；所述整流逆變電路的控制器與所述主控制器連接。

優選的，本發明還包括信號調理電路，所述信號調理電路的兩端分別與所述傳感器組和主控制器連接。