[發明專利]電池梯次利用儲能系統及其可重構裝置和架構

在審

• 申請號: 202011018119.3
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112039216A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 慈松;康重慶;程林;肖曦;張寧
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J7/00;G01R31/396;G01R31/385;G01R31/36;G01R31/00
• 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

本發明公開了一種電池梯次利用儲能系統及其可重構裝置和架構，其中，可重構裝置包括：能量網卡背板，能量網卡背板對應多個電池模組設置，能量網卡背板用于將多個電池模組中每個電池模組獨立接入或旁路；能量集線器，能量集線器用于對每個電池模組進行參數檢測以獲取每個電池模組的狀態數據；能量交換機，能量交換機與能量集線器進行通訊連接，能量交換機用于根據每個電池模組的狀態數據生成可重構控制指令，并將可重構控制指令發送給能量集線器，以通過能量集線器對能量網卡背板進行控制。由此，通過將多個電池模組進行接入或旁路切換，從而，對多個電池模組的能量網絡拓撲進行動態重構，以實現電池模組間的結構兼容與電氣兼容。

技術領域

本發明涉及電池管理技術領域，尤其涉及一種電池梯次利用儲能系統的可重構裝置、一種電梯梯次利用儲能系統和一種電池梯次利用儲能系統的可重構架構。

背景技術

近年來電動汽車行業的快速發展和電動汽車的保有量激增，大量動力鋰電池被投入使用。隨著電池模組設計壽命的陸續到期，退役電池如何再利用的問題已逐漸顯現。

在實際儲能系統中，電池系統由數量眾多的電池單體/組經過串并聯而成，電池間一般采用大線徑直流線纜或載流銅排進行機械連接。這種傳統方法雖然簡單易行，但是也帶來了安裝結構難兼容、開路電壓難測量、在線運維難操作等弊端。

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電池梯次利用儲能系統的可重構裝置，能夠通過將多個電池模組進行接入或旁路切換，從而，對多個電池模組的能量網絡拓撲進行動態重構，以實現電池模組間的結構兼容與電氣兼容。

本發明的第二個目的在于提出一種電池梯次利用儲能系統。

本發明的第三個目的在于提出一種電池梯次利用儲能系統的可重構架構。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出的電池梯次利用儲能系統的可重構裝置，包括：能量網卡背板，所述能量網卡背板對應多個電池模組設置，所述能量網卡背板用于將所述多個電池模組中每個電池模組獨立接入或旁路；能量集線器，所述能量集線器用于對所述每個電池模組進行參數檢測以獲取所述每個電池模組的狀態數據；能量交換機，所述能量交換機與所述能量集線器進行通訊連接，所述能量交換機用于根據所述每個電池模組的狀態數據生成可重構控制指令，并將所述可重構控制指令發送給所述能量集線器，以通過所述能量集線器對所述能量網卡背板進行控制。

根據本發明實施例的電池梯次利用儲能系統的可重構裝置，通過能量集線器對每個電池模組進行參數檢測以獲取每個電池模組的狀態數據，并通過能量交換機根據每個電池模組的狀態數據生成可重構控制指令，并將可重構控制指令發送給能量集線器，以通過能量集線器對能量網卡背板進行控制，以將多個電池模組中每個電池模組獨立接入或旁路。由此，通過將多個電池模組進行接入或旁路切換，從而，對多個電池模組的能量網絡拓撲進行動態重構，以實現電池模組間的結構兼容與電氣兼容。

另外，根據本發明上述實施例的電池梯次利用儲能系統的可重構裝置，還可以具有如下的附加技術特征：

根據本發明一個實施例，所述多個電池模組分別與對應設置的一個所述能量網卡背板構成一個電池單元，所述電池單元采用串聯組網形式以形成電池組。

根據本發明一個實施例，所述能量網卡背板包括：輸入端口，所述輸入端口連接到所述電池組的對外輸出端；多個控制端口，所述多個控制端口分別連接到所述能量集線器；多個接入電路，所述多個接入電路中每個接入電路與所述輸入端口、對應的控制端口和對應的電池模組相連，每個所述接入電路用于將對應的電池模組接入或旁路。