[發明專利]變電站電源及其電池數字化管控裝置和方法

在審

• 申請號: 202011018061.2
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112039170A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 慈松;康重慶;程林;王運方
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J13/00;H02J9/06;G01R31/396
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 歐陽高鳳

本發明公開了一種變電站電源及其電池數字化管控裝置和方法，其中，電池數字化管控裝置包括：電池能量網卡，電池能量網卡對應電池單體設置，電池能量網卡用于將電池單體接入或旁路；電池能量集線器，電池能量集線器用于對電池單體進行參數檢測以獲取電池單體的狀態數據，狀態數據包括電池單體的開路靜置狀態數據；電池能量交換機，電池能量交換機與電池能量集線器進行通訊連接，電池能量交換機用于根據電池單體的狀態數據生成第一控制指令，并將第一控制指令發送給電池能量集線器，以通過電池能量集線器對電池能量網卡進行控制。由此，檢測電池單體的開路靜止狀態數據，以提升檢測精度，并通過控制電池單體的接入或旁路切換，提升能源利用率。

技術領域

本發明涉及電池數字化管理技術領域，尤其涉及一種變電站電源的電池數字化管控裝置、一種變電站電源和一種變電站電源的電池數字化管控方法。

背景技術

隨著國家工商業的飛速發展、能源需求的空前高漲，諸如變電站等電力供應基礎設施的穩定性和可靠性越發關鍵。在實際應用中，變電站電源包括操作電源和通信電源，變電站電源作為直流電源系統為變電站內各直流設備供電，其中，電源包括整流電源和電池組。電池組由鉛酸電池、鋰電池組成，用于在市電停電時，提供應急供電保障。

在實際運行中，相關技術的變電站電源通常采用檢測電池組整體電壓的方法，對電池組進行管理與控制，然而，由于電池單體之間的性能差異，將會提前結束整組電池的放電過程，導致其他正常電池單體的尚有能源未能被利用，造成能源浪費。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的第一個目的在于提出一種變電站電源的電池數字化管控裝置，能夠檢測電池單體的開路靜止狀態數據，以提升檢測精度，并通過控制電池單體的接入或旁路切換，提升能源利用率。

本發明的第二個目的在于提出一種變電站電源。

本發明的第三個目的在于提出一種變電站電源的電池數字化管控方法。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出的變電站電源的電池數字化管控裝置，包括：電池能量網卡，所述電池能量網卡對應電池單體設置，所述電池能量網卡用于將所述電池單體接入或旁路；電池能量集線器，所述電池能量集線器用于對所述電池單體進行參數檢測以獲取所述電池單體的狀態數據，所述狀態數據包括所述電池單體的開路靜置狀態數據；電池能量交換機，所述電池能量交換機與所述電池能量集線器進行通訊連接，所述電池能量交換機用于根據所述電池單體的狀態數據生成第一控制指令，并將所述第一控制指令發送給所述電池能量集線器，以通過所述電池能量集線器對所述電池能量網卡進行控制。

根據本發明實施例的變電站電源的電池數字化管控裝置，通過電池能量網卡將電池單體接入或旁路，并通過電池能量集線器對電池單體進行參數檢測以獲取電池單體的狀態數據，其中，狀態數據包括電池單體的開路靜置狀態數據，以及通過電池能量交換機與電池能量集線器進行通訊連接，以根據電池單體的狀態數據生成第一控制指令，并將第一控制指令發送給電池能量集線器，以通過電池能量集線器對電池能量網卡進行控制。由此，檢測電池單體的開路靜止狀態數據，以提升檢測精度，并通過控制電池單體的接入或旁路切換，提升能源利用率。

另外，根據本發明上述實施例的變電站電源的電池數字化管控裝置，還可以具有如下的附加技術特征：

根據本發明的一個實施例，每個電池單體對應設置一個電池能量網卡以構成一個電池單元，所述電池單元采用串聯組網形式以形成電池組。

根據本發明的一個實施例，所述電池能量網卡包括：輸入端口，所述輸入端口連接到所述電池組的對外輸出端；控制端口，所述控制端口連接到所述電池能量集線器；旁路端口，所述旁路端口連接到所述電池單體的一端；第一功率開關，所述第一功率開關的第一端與所述輸入端口相連，所述第一功率開關的第二端連接到所述電池單體的另一端，所述第一功率開關的第三端與所述旁路端口相連，所述第一功率開關的控制端與所述控制端口相連。