[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)退役鉛酸蓄電池梯次利用管理系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114530875A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉敏;黃尚南;陳凌宇;孫桐;錢洲亥;李治國;周珊
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院;廣州泓淮能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38;H02J7/02;H02J9/06
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)退役鉛酸蓄電池梯次利用管理系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的管理系統(tǒng)包括單體充電模塊、單體放電模塊、能量交換矩陣模塊、CPU模塊和電壓電流采集模塊；其中，所述的單體充電模塊用于任意單體的充電控制；所述的單體放電模塊用于任意單體的放電控制；所述的能量交換矩陣模塊用于電池單體與單體充、放電模塊的回路控制；所述的CPU模塊用于電池梯次管理算法的運算、下發(fā)各個模塊的控制指令及采集各電池單體參數(shù)信息；所述的電壓電流采集模塊用于各單體電壓參數(shù)信息的實時采集及上傳。本發(fā)明支持不同電池型號、廠家、批次的電池串聯(lián)成組，降低梯次電池對性能一致性高的要求，可以高效再利用退役鉛酸蓄電池。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)直流電源系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地說是一種電力系統(tǒng)退役鉛酸蓄電池梯次利用管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)的變電站，大量采用鉛酸蓄電池作為通信后備電源、操作電源后備電源，這些蓄電池，經(jīng)過一定時間的使用，都會逐步失效。

電力系統(tǒng)使用110V、220V的操作電源，都需要采用鉛酸蓄電池作為交流停電時的電源備份。變電站的鉛酸蓄電池，一般從3年到8年不等，就會被更換。這些蓄電池一般具備幾百次以上的循環(huán)壽命，而在實際使用中，這個循環(huán)壽命基本沒有使用。由于鉛酸蓄電池固有的一系列特征，導(dǎo)致退役鉛酸蓄電池的再利用缺乏可行的技術(shù)手段。

鉛酸蓄電池，作為蓄電池組使用時，需要進行非常嚴格的配組使用，嚴格執(zhí)行同品牌、同型號、同批次等原則。電力系統(tǒng)退役的蓄電池，性能已經(jīng)劣化，它基本不能滿足傳統(tǒng)方式的蓄電池組使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電力系統(tǒng)退役鉛酸蓄電池梯次利用管理系統(tǒng)及方法，支持不同電池型號、廠家、批次的電池串聯(lián)成組，降低梯次電池對性能一致性高的要求，解決退役鉛酸蓄電池高效再利用成組難的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：電力系統(tǒng)退役鉛酸蓄電池梯次利用管理系統(tǒng)，其包括單體充電模塊、單體放電模塊、能量交換矩陣模塊、 CPU模塊和電壓電流采集模塊；其中，

所述的單體充電模塊用于任意單體的充電控制；

所述的單體放電模塊用于任意單體的放電控制；

所述的能量交換矩陣模塊用于電池單體與單體充、放電模塊的回路控制；

所述的CPU模塊用于電池梯次管理算法的運算、下發(fā)各個模塊的控制指令及采集各電池單體參數(shù)信息；

所述的電壓電流采集模塊用于各單體電壓和電流參數(shù)信息的實時采集及上傳。

進一步地，所述的單體充電模塊為DC/DC降壓電路，用于對任一單體電池單獨充電。

進一步地，所述的單體放電模塊為DC/DC升壓電路，用于對任一單體電池單獨放電。

進一步地，所述的能量交換矩陣模塊包括若干個電子功率開關(guān)器件或者機械開關(guān)器件、若干個光繼電器、光繼電器驅(qū)動擴展板及驅(qū)動電源；其中，

開關(guān)器件用于選擇電池導(dǎo)通回路，光繼電器用于輸出開關(guān)器件的控制信號，光繼電器驅(qū)動擴展板用于將所述CPU模塊的驅(qū)動指令轉(zhuǎn)化成光繼電器的驅(qū)動信號，驅(qū)動電源為開關(guān)器件提供電源。

本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案為：電力系統(tǒng)退役鉛酸蓄電池梯次利用管理方法，其利用上述系統(tǒng)進行管理，包括如下步驟：

A、所述電壓電流采集模塊通過電壓/溫度采集線與各個電池單體連接，實時采集各個單體C₁、C₂…C_i…C_N的電壓/溫度信息，i為電池單體編號，N為電池組單體電池數(shù)量；通過與電流傳感器與各個電池單體連接，采集電流信息；