[發明專利]一種變電站直流電源電池模塊混用與合路結構及控制方法

在審

• 申請號: 202110831729.3
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113629838A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 黎可;孫楊;解曉東;汪金禮;穆居易;胡晨;孫召琴;王綏軍;于冉;金翼;易永利;尤育敢
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網浙江省電力有限公司;國網浙江省電力有限公司溫州供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J7/00
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 李宏德

本發明屬于直流電源技術領域，公開一種變電站直流電源電池模塊混用與合路結構及控制方法，所述路結構包括：連接直流母線的若干支路；每條支路包括依次串聯的緩沖電路Pi、控制管理電路Qi和蓄電池組串Bi；控制管理電路Qi和緩沖電路Pi能夠配合，用于控制對應支路的充放電狀態；每條支路包括一電池管理系統BMSi；所述電池管理系統BMSi連接對應的緩沖電路Pi和控制管理電路Qi，用于根據采集的蓄電池組串Bi的充電信息，控制緩沖電路Pi和控制管理電路Qi。本發明通過緩沖電路與控制管理電路，調節不同電池組串在充放電過程中的狀態，實現不同電池模塊并聯混用的需求，提高系統整體的可靠性；能夠實現健康狀態不同的直流電源電池模塊混用。

技術領域

本發明涉及直流電源技術領域，并且更具體地，涉及一種變電站直流電源電池模塊混用與 合路結構及控制方法。

背景技術

隨著變電廠站遠期工程建設，常規負荷增加，直流電源蓄電池組也要相應擴容，由于新舊 電池健康狀態不同，電池內阻、端壓以及充放電電流等會存在不同，新舊電池組串如果直接并 聯在放電時容量大的電池組會向容量小電池組充電，供能質量下降；電池組全部更換成本相應 升高。

因此，有必要開發針對性的系統，以實現不同電池模塊混用的擴容需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種變電站直流電源電池模塊混用與合路結構及控制方法，以解 決健康狀態不同的直流電源電池模塊混用的安全隱患；本發明通過緩沖電路與控制管理電路， 調節不同電池組串在充放電過程中的狀態，實現不同電池模塊并聯混用的需求，提高系統整體 的可靠性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種變電站直流電源電池模塊混用與合路結構，包括：連接直流 母線的若干支路；

每條支路包括依次串聯的緩沖電路Pi、控制管理電路Qi和蓄電池組串Bi；

控制管理電路Qi和緩沖電路Pi能夠配合，用于控制對應支路的充放電狀態；

每條支路包括一電池管理系統BMSi；所述電池管理系統BMSi連接對應的緩沖電路Pi 和控制管理電路Qi，用于根據采集的蓄電池組串Bi的充電信息，控制緩沖電路Pi和控制管理 電路Qi。

本發明進一步的改進在于：控制管理電路Qi包括一晶閘管Di和一控制管理開關Si；所 述晶閘管Di的陽極連接蓄電池組串Bi的正極，所述晶閘管Di與控制管理開關Si并聯；晶閘 管Di的負極連接緩沖電路Pi；

緩沖電路Pi，包括一緩沖電阻Ri和一緩沖控制開關Ki，所述緩沖電阻Ri與緩沖控制開 關Ki并聯；晶閘管Di的負極連接緩沖電路Pi的緩沖電阻Ri一端，緩沖電阻Ri的另一端連 接直流母線；

所述電池管理系統BMSi連接對應的緩沖控制開關Ki、控制管理開關Si。

本發明進一步的改進在于：所述電池管理系統BMSi連接對應的晶閘管Di；所述電池管 理系統BMSi能夠控制對應晶閘管Di的設定參數，以控制整條支路的輸出電壓。

本發明進一步的改進在于：所有支路的電池管理系統相互連接。

本發明進一步的改進在于：第一狀態時，緩沖電路Pi的緩沖控制開關Ki處于斷開狀態， 控制管理開關Si處于閉合狀態。

本發明進一步的改進在于：第二狀態時，緩沖電路Pi的緩沖控制開關Ki處于閉合狀態， 控制管理開關Si處于閉合狀態。

本發明進一步的改進在于：第三狀態時，緩沖電路Pi的緩沖控制開關Ki處于閉合狀態， 控制管理開關Si處于斷開狀態。

第二方面，本發明提供一種變電站直流電源電池模塊混用與合路結構的控制方法，包括 以下步驟：