[發明專利]一種退役動力電池梯次利用儲能系統

在審

• 申請號: 202210732054.1
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN114825408A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 李兵;寇元濤;盧強;馬小彪
• 申請（專利權）人: 長沙礦冶研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38;H02J7/08;H02J13/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 周云喆

本發明公開了一種退役動力電池梯次利用儲能系統，通過將每個退役電池模組單獨接入儲能系統的儲能變流器中，系統在運行時，當某一個退役電池模組的內部參數值最先從正常區間掉落到保護區間時，下發旁路指令來控制該電池模組的半橋模塊，將該路退役電池模組充/放電停止，從而不影響其他電池模組的充/放電，保證系統繼續正常運行，進而有效提高退役動力電池的使用性能。

技術領域

本發明涉及退役動力電池梯次儲能領域，具體涉及一種退役動力電池梯次利用儲能系統。

背景技術

目前，隨著新能源汽車市場量不斷的擴大，未來退役的汽車動力電池數量也會趨于龐大。由于退役動力電池的90%只是容量下降而無法被電動汽車繼續使用，但仍可以在別的場景繼續使用，例如用于電力儲能等領域進行梯次利用，這種退役動力電池的應用能節省大量資源，因此，退役電池的合理應用一直是熱門研究問題。

由于退役動力電池相對于未被使用過的新電池，其電池性能從容量、充放電倍率、電池內阻、一致性等方面與新電池均存在差距，使得退役動力電池模組的應用方法并不能沿用新電池模組的應用方法，而需采用新的應用方式。

現有的退役電池應用方法一般為：將多個單體退役電池構成多個退役電池模組，再將多個退役電池模組串聯進行應用，這種應用方式存在以下問題：

由于不同品牌、不同使用程度的退役電池的電池性能會存在或多或少的差距，導致由不同品牌、不同使用程度的退役電池構成的退役電池模組在性能上也同樣存在差距，若以串聯的方式應用多個退役電池模組，一旦性能差的電池模組出現故障或者提前放電完成，就會導致其他的退役電池模組無法得到利用，造成退役電池模組應用的“木桶效應”，這種串聯退役電池模組應用導致的“木桶效應”不但限制了退役動力電池的利用率以及使用性能，而且也限制了退役動力電池的應用范圍。

因此，如何解決現有的串聯退役電池模組應用導致的“木桶效應”，已成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種退役動力電池梯次利用儲能系統，用于解決現有的退役電池儲能系統由于退役電池“木桶”效應所導致的退役動力電池的使用性能低的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種退役動力電池梯次利用儲能系統，包括：多個退役電池模組、儲能變流器；所述儲能變流器包括控制模塊、U相H橋模塊、V相H橋模塊、W相H橋模塊、多個U相半橋模塊、多個V相半橋模塊以及多個W相半橋模塊；多個退役電池模組包括多個U相退役電池模組、多個V相退役電池模組以及多個W相退役電池模組；

所述儲能變流器的控制模塊分別與所述U相H橋模塊、V相H橋模塊、W相H橋模塊的控制端建立通信；所述多個U相退役電池模組與多個U相半橋模塊一一對應，且每個U相退役電池模組通過其對應的U相半橋模塊單獨接入所述U相H橋模塊，所述U相H橋模塊接入三相電路的U相交流母線；所述多個V相退役電池模組與多個V相半橋模塊一一對應，且每個V相退役電池模組通過其對應的V相半橋模塊單獨接入所述V相H橋模塊，所述V相H橋模塊接入所述三相電路的V相交流母線；所述多個W相退役電池模組與多個W相半橋模塊一一對應，且每個W相退役電池模組通過其對應的W相半橋模塊單獨接入所述W相H橋模塊，所述W相H橋模塊接入所述三相電路的W相交流母線。

優選的，所述儲能變流器的控制模塊用于當存在任意退役電池模組滿足以下任意條件時，將滿足條件的退役電池模組對應的半橋模塊切換到旁路控制，斷開滿足條件的退役電池模組與其對應的H橋模塊的電路連接，使滿足條件的退役電池模組停止充/放電：

條件B1：存在任意退役電池模組中的任意單體電池，其單體電壓在單體電壓第二保護區間內；

條件B2：存在任意退役電池模組的總電壓在總電壓第二保護區間內；

條件B3：存在任意退役電池模組的實際容量在容量第二保護區間內。