电池簇解裂检修装置、系统及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及储能电池领域，具体涉及电池簇解裂检修装置、系统及控制方法。本发明专利技术的一个方面提供了一种电池簇解裂检修装置，其包括：解裂开关模块、电池架模组和接口模块，通过解裂开关模块设计并增加高压互锁功能，有效降低电池簇电压的同时增大正负极空间距离；本发明专利技术的另一个方面提供了一种电池簇解裂检修系统，其包括：上述装置、电流传感器、预充电电路、控制器、电源和汇流柜，该系统可以在高海拔地区和海岛上使用，适应性强；本发明专利技术还提供了电池簇解裂检修系统的控制方法，通过控制直流接触器的合闸顺序实现预充电，防止合闸时大电流烧坏电气器件和线路，控制直流接触器的分闸顺序，保证直流接触器的使用寿命，延长了系统的使用寿命。

Battery Cluster Cracking Maintenance Device, System and Control Method

The invention relates to the field of energy storage batteries, in particular to a battery cluster splitting repair device, a system and a control method. One aspect of the invention provides a battery cluster splitting maintenance device, which includes: splitting switch module, battery rack module and interface module, through splitting switch module design and increase high-voltage interlocking function, effectively reduce the voltage of the battery cluster while increasing the space distance between the positive and negative poles; another aspect of the invention provides a splitting switch module. A battery cluster splitting maintenance system includes the device, current sensor, pre-charging circuit, controller, power supply and confluence cabinet. The system can be used in high altitude areas and islands with strong adaptability. The invention also provides a control method for the battery cluster splitting maintenance system by controlling the DC contactor. The closing sequence realizes pre-charging, prevents high current from burning electrical devices and circuits during closing, controls the opening sequence of DC contactors, ensures the service life of DC contactors, and prolongs the service life of the system.

【技术实现步骤摘要】
电池簇解裂检修装置、系统及控制方法
本专利技术涉及储能电池领域，具体涉及电池簇解裂检修装置、系统及控制方法。
技术介绍
储能系统可以实现对储能电站的工作状态进行全方位的监控和能量调度管理；电池包是多颗电芯通过串并联方式组成的电池包；电池簇是将电池包通过串并联方式组成的电池阵列；解裂检修可以实现对电池簇中的电池包进行解裂，达到安全隔离保护的目的。在储能系统中，为降低成本，电池的充放电倍率会越做越大，电池包的能量密度越做越高，电压也越做越高。目前市场的上磷酸铁锂电池电池包的电压可以达到60-120V，而电池簇的电压则可以达到580-900V。假如，某种原因致使电池簇短路，而单纯的将电池包串联的电池簇，电池模组和动力线内阻很小，在毫欧级，根据欧姆定律I＝U/R(电流I，电压U，电阻R)，瞬间可以形成千安培级的电流，这远远超出了线路上电气器件的承受能力，对人体、线路上的电气器件和电池包都是致命的伤害。电池包作为储能系统的核心部件，需要整个更换、维护。电池包内部含有危险化学物质，容易造成二次事故，如火灾，爆炸等。此外，在箱式或移动式储能系统中，装配、运输、运维(运行和维护)的安全问题要求更为严格。因此，电池簇的主回路上需要有解裂检修保护装置，能最大程度地将电池簇解裂成2个以上的电池阵列，降低电池阵列的电压、增大正极和负极的安全距离，降低正负极的短路的可能性。在现有技术中，将电池包用动力线缆串联，并将电池簇的总正总负汇聚到隔离开关，在电池簇的总正(或总负)加熔断器(FUSE)进行过载、短路保护、电气隔离，隔离开关和熔断器装配一般在装配在控制盒内，电池包一般装配在电池架上，测试完成后，再将电池包从电池架拆卸下来单独包装运输，到现场再将其安装到电池架上，重新组装成电池阵列。现有技术存在以下缺点：1.采用单个电池包包装运输，包装成本、运输成本占比较高；2.到现场安装，电池包体积大、电压高，现场操作难度大，现场操作人员、工作环境不可控，安装时容易打火，易造成人员触电、火灾等；3.可维护难度大，更换电池包、控制盒带高压操作，正负极容易同时触碰或短路，造成人员触电或发生火灾等；4.熔断器安装在电池簇的控制盒中，维护时难更换，并且不容易发现损坏器件；5.大电流隔离开关体积较大，占用空间比较大，接线难度大；6.电池簇BAT+、BAT-一直形成一个回路，控制盒机壳同时与电池簇的正极(BAT+)和电池簇的负极(BAT-)短路时，熔断器对电池包起不到保护作用，致使电池包烧坏，发生火灾。鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供新的电池簇解裂检修装置、系统及控制方法成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供了电池簇解裂检修装置、系统及控制方法。本专利技术的目的可通过以下的技术措施来实现：本专利技术提供了一种电池簇解裂检修装置，该电池簇包括多个依次串接的电池包，该装置包括：至少一个插设于依次串接的电池包队列中的解裂开关模块，用于将电池簇的电池包队列分隔成至少两个电池阵列，所述电池阵列包括多个电池包；用于放置电池簇的电池架模组，所述电池架模组具有多个依次连续排列的空腔，所述空腔用于容纳电池包或解裂开关模块；与所述解裂开关模块相配合的接口模块，所述解裂开关模块与所述接口模块可拆卸连接，通过所述接口模块与所述解裂开关模块结合/分断以控制电池阵列之间的电气连通/断开；其中，相邻的两个电池包的正极位于同一侧，相邻的两个电池包的负极位于同一侧。优选地，所述解裂开关模块包括手动检修开关和与所述手动检修开关集成的熔断器。优选地，容纳有所述解裂开关模块的空腔内设有用于散热的散热模块。优选地，所述电池包的正极与负极的连接处分别设有绝缘防护罩。优选地，每一个电池包的外表面均装设装饰面罩。本专利技术还提供了一种电池簇解裂检修系统，该系统包括：上述装置、用于测量电池簇工作状态的电流传感器、预充电电路、控制器、电源和汇流柜；所述装置通过预充电电路与汇流柜连接，所述电流传感器的输出端与控制器的输入端连接，所述电源的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器与所述预充电电路连接；所述预充电电路包括第一直流接触器、第二直流接触器、预充电电阻和第三直流接触器；所述电池簇的总正极与第一直流接触器的正接线柱连接，所述第一直流接触器的负接线柱与汇流柜的正极连接，所述电池簇的总负极与第三直流接触器的正接线柱连接，所述第三直流接触器的负接线柱与汇流柜的负极连接；所述预充电电阻的一端与第一直流接触器的正接线柱连接，所述预充电电阻的另一端与第二直流接触器的正接线柱连接，所述第二直流接触器的负接线柱与第一直流接触器的负接线柱连接；所述控制器分别与第一直流接触器、第二直流接触器和第三直流接触器连接。本专利技术还提供了一种电池簇解裂检修系统的控制方法，应用于上述电池簇解裂检修系统，包括以下步骤：手动检修开关合闸；控制器先控制第三直流接触器接通，等待第一预设时间后，再控制第二直流接触器接通，等待第二预设时间后，接通第一直流接触器，等待第三预设时间后，断开第二直流接触器，电池簇解裂检修系统合闸完成；控制器根据电池簇的工作状态控制第一直流接触器和第三直流接触器按照不同顺序分闸。优选地，所述“控制器根据电池簇的工作状态控制第一直流接触器和第三直流接触器按照不同顺序分闸”包括以下步骤：电流传感器检测电池簇的工作状态中的电路的电流流向，并将电池簇的工作状态信息发送给控制器，所述电池簇的工作状态包括空载状态和带载状态，所述带载状态包括带载放电状态和带载充电状态；控制器根据电池簇的工作状态信息控制第一直流接触器和第三直流接触器按照不同顺序分闸。优选地，所述“控制器根据电池簇的工作状态信息控制第一直流接触器和第三直流接触器按照不同顺序分闸”包括以下步骤：电池簇空载或带载放电时，控制器控制第一接触器分闸后，控制第三直流接触器分闸；电池簇带载充电时，控制器控制第三直流接触器分闸后，控制第一直流接触器分闸。本专利技术还提供了一种电池簇解裂检修系统的控制方法，应用于上述电池簇解裂检修系统，包括以下步骤：手动检修开关合闸；控制器先控制第三直流接触器接通，等待第一预设时间后，再控制第二直流接触器接通，等待第二预设时间后，接通第一直流接触器，等待第三预设时间后，断开第二直流接触器，电池簇解裂检修系统合闸完成；汇流柜总闸分闸或手动检修开关分闸；控制器控制第一直流接触器和第三直流接触器分闸。本专利技术的一个方面提供了一种电池簇解裂检修装置，其包括：解裂开关模块、电池架模组和接口模块，通过设置解裂开关模块，有效降低电池簇电压的同时增大正负极空间距离；本专利技术的另一个方面提供了一种电池簇解裂检修系统，其包括：上述装置、电流传感器、预充电电路、控制器、电源和汇流柜；本专利技术还提供了电池簇解裂检修系统的控制方法，通过控制直流接触器的合闸顺序实现预充电，防止合闸时大电流烧坏电气器件和线路，控制直流接触器的分闸顺序，保证直流接触器的使用寿命，延长了系统的使用寿命。附图说明图1是本专利技术的电池簇解裂检修装置第一种实施例的结构示意图。图2是本专利技术的电池簇解裂检修装置第二种实施例的结构示意图。图3是本专利技术的电池簇解裂检修系统的结构示意图。图4是本专利技术的电池簇解裂检修系统控制方法的第一种实施例。图5是本专利技术的电池簇解裂检修系统控制方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池簇解裂检修装置，该电池簇包括多个依次串接的电池包，其特征在于，该装置包括：至少一个插设于依次串接的电池包队列中的解裂开关模块，用于将电池簇的电池包队列分隔成至少两个电池阵列，所述电池阵列包括多个电池包；用于放置电池簇的电池架模组，所述电池架模组具有多个依次连续排列的空腔，所述空腔用于容纳电池包或解裂开关模块；与所述解裂开关模块相配合的接口模块，所述解裂开关模块与所述接口模块可拆卸连接，通过所述接口模块与所述解裂开关模块结合/分断以控制电池阵列之间的电气连通/断开；其中，相邻的两个电池包的正极位于同一侧，相邻的两个电池包的负极位于同一侧。

【技术特征摘要】
1.一种电池簇解裂检修装置，该电池簇包括多个依次串接的电池包，其特征在于，该装置包括：至少一个插设于依次串接的电池包队列中的解裂开关模块，用于将电池簇的电池包队列分隔成至少两个电池阵列，所述电池阵列包括多个电池包；用于放置电池簇的电池架模组，所述电池架模组具有多个依次连续排列的空腔，所述空腔用于容纳电池包或解裂开关模块；与所述解裂开关模块相配合的接口模块，所述解裂开关模块与所述接口模块可拆卸连接，通过所述接口模块与所述解裂开关模块结合/分断以控制电池阵列之间的电气连通/断开；其中，相邻的两个电池包的正极位于同一侧，相邻的两个电池包的负极位于同一侧。2.根据权利要求1所述的电池簇解裂检修装置，其特征在于，所述解裂开关模块包括手动检修开关和与所述手动检修开关集成的熔断器。3.根据权利要求1所述的电池簇解裂检修装置，其特征在于，容纳有所述解裂开关模块的空腔内设有用于散热的散热模块。4.根据权利要求1所述的电池簇解裂检修装置，其特征在于，所述电池包的正极与负极的连接处分别设有绝缘防护罩。5.根据权利要求1所述的电池簇解裂检修装置，其特征在于，每一个电池包的外表面均装设装饰面罩。6.一种电池簇解裂检修系统，其特征在于，该系统包括：权利要求1至5任意一项所述的装置、用于测量电池簇工作状态的电流传感器、预充电电路、控制器、电源和汇流柜；所述装置通过预充电电路与汇流柜连接，所述电流传感器的输出端与控制器的输入端连接，所述电源的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器与所述预充电电路连接；所述预充电电路包括第一直流接触器、第二直流接触器、预充电电阻和第三直流接触器；所述电池簇的总正极与第一直流接触器的正接线柱连接，所述第一直流接触器的负接线柱与汇流柜的正极连接，所述电池簇的总负极与第三直流接触器的正接线柱连接，所述第三直流接触器的负接线柱与汇流柜的负极连接；所述预充电电阻的一端与第一直流接触器的正接线柱连接，所述预充电电阻的另一端与第二直流接触器的正...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万锦，郭鹏亮，石桥，杨新火，
申请(专利权)人：深圳市科陆电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44