[發明專利]變電站用磷酸鐵鋰電池直流電源均衡系統、方法及設備

在審

• 申請號: 202110832997.7
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113452122A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 黎可;解曉東;孫楊;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: H02J7/00
• 分類號: 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

1.變電站用磷酸鐵鋰電池直流電源均衡充電方法，其特征在于，包括：

采集串聯磷酸鐵鋰電池組中單節鋰電池的端電壓和溫度；

判斷所述單節鋰電池的端電壓是否超過保護閾值，以及所述單節鋰電池的溫度是否超出預設電池溫度閾值區間；如果有一個單節鋰電池的端電壓超過保護閾值，或者有一個單節鋰電池的溫度超出預設電池溫度閾值區間，切斷充電回路；

判斷所有單節鋰電池的端電壓與預設電池電壓閾值，當串聯磷酸鐵鋰電池組中單節鋰電池B_i的端電壓達到均衡閾值時，控制單節鋰電池B_i多余的電能以歐姆熱形式釋放，實現變電站用磷酸鐵鋰電池直流電源均衡充電。

2.根據權利要求1所述的變電站用磷酸鐵鋰電池直流電源均衡充電方法，其特征在于，所述判斷所有單節鋰電池的端電壓是否超過保護閾值，判斷所有單節鋰電池的溫度是否超出預設電池溫度閾值區間的步驟中，所述保護閾值為3.7V；預設電池溫度閾值區間為-10～55℃。

3.根據權利要求1所述的變電站用磷酸鐵鋰電池直流電源均衡充電方法，其特征在于，所述判斷所有單節鋰電池的端電壓與預設電池電壓閾值的步驟，具體包括：

當串聯磷酸鐵鋰電池組中端電壓最小的單節鋰電池對應的端電壓低于第一閾值時，執行預充電指令，充電控制回路控制電池以小電流充電來修復深度放電的電池；

當串聯磷酸鐵鋰電池組中端電壓最小的單節鋰電池對應的端電壓等于或者高于第一閾值但低于第二閾值時，充電控制回路控制電池以設定的電流值執行恒流充電；

當串聯磷酸鐵鋰電池組中端電壓最大的單節鋰電池對應的端電壓達到第二閾值時，充電控制回路控制電池以涓流充電。

4.根據權利要求3所述的變電站用磷酸鐵鋰電池直流電源均衡充電方法，其特征在于，所述判斷所有單節鋰電池的端電壓與預設電池電壓閾值，控制電池充電模式的步驟中，所述第一閾值為2.7V，所述第二閾值為3.6V。

5.根據權利要求1所述的變電站用磷酸鐵鋰電池直流電源均衡充電方法，其特征在于，所述判斷所有單節鋰電池的端電壓與預設電池電壓閾值，控制電池充電模式的步驟中，所述均衡閾值為3.65V。

6.根據權利要求1所述的變電站用磷酸鐵鋰電池直流電源均衡充電方法，其特征在于，所述控制單節鋰電池B_i多余的電能以歐姆熱形式釋放的步驟中，具體通過控制單節鋰電池B_i對應的均衡放電回路H_i的控制開關閉合，單節鋰電池B_i多余的電能以歐姆熱形式釋放。

7.變電站用磷酸鐵鋰電池直流電源均衡系統，其特征在于，包括：

采集模塊，用于采集串聯磷酸鐵鋰電池組中單節鋰電池的端電壓和溫度；

判斷模塊，用于判斷所述單節鋰電池的端電壓是否超過保護閾值，以及所述單節鋰電池的溫度是否超出預設電池溫度閾值區間；如果有一個單節鋰電池的端電壓超過保護閾值，或者有一個單節鋰電池的溫度超出預設電池溫度閾值區間，切斷充電回路；

均衡模塊，用于判斷所有單節鋰電池的端電壓與預設電池電壓閾值，當串聯磷酸鐵鋰電池組中單節鋰電池B_i的端電壓達到均衡閾值時，控制單節鋰電池B_i多余的電能以歐姆熱形式釋放，實現變電站用磷酸鐵鋰電池直流電源均衡充電。

8.根據權利要求7所述變電站用磷酸鐵鋰電池直流電源均衡系統，其特征在于，所述均衡模塊，判斷所有單節鋰電池的端電壓與預設電池電壓閾值時，具體包括：

當串聯磷酸鐵鋰電池組中端電壓最小的單節鋰電池對應的端電壓低于第一閾值時，執行預充電指令，充電控制回路控制電池以小電流充電來修復深度放電的電池；

當串聯磷酸鐵鋰電池組中端電壓最小的單節鋰電池對應的端電壓等于或者高于第一閾值但低于第二閾值時，充電控制回路控制電池以設定的電流值執行恒流充電；

當串聯磷酸鐵鋰電池組中端電壓最大的單節鋰電池對應的端電壓達到第二閾值時，充電控制回路控制電池以涓流充電。