一种储能用电化学电池充放电电流监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种储能用电化学电池充放电电流监测系统，它包括直流母线，发电单元和供电单元，发电单元、供电单元和储能单元通过直流母线互相连接；所述储能单元包括储能用电化学电池、储能用电化学电池与储能用电化学电池充放电电流监测装置导线连接；储能用电化学电池充放电电流监测装置与双向DCDC变换器连接；解决了现有技术的储能用电化学电池进行充放电时，放电电流较大，但充电电流不大，大概几十安培，尤其是浮充电流，仅仅几安培甚至几百几十毫安。因此，仅仅依靠一种测量元件难以满足这样宽测量范围的精度要求，而且单一测量元件可靠性较差难以满足风电场、光伏电站等对充放电电流实时监测的要求等技术问题。

A monitoring system for charge discharge current of electrochemical battery for energy storage

The utility model discloses a storage with the current monitoring system of charge discharge electrochemical cell, which comprises a DC bus, power unit and power supply unit, power unit, power supply unit and a storage unit connected to each other through the DC bus; the energy storage unit comprises a storage battery, electrochemical energy storage and electrochemical energy storage battery the connection with the electrochemical battery charge and discharge current monitoring device of energy storage battery wire; electrochemical charge discharge current monitoring device is connected with the bidirectional DCDC converter; solves the storage charge and discharge electrochemical battery, discharge current is large, but the charging current is small, probably tens of amperes, especially the floating current, only a few amperes even hundreds of dozens of ma. Therefore, it is difficult to meet the accuracy requirement of such a wide range of measurement by relying on only one measuring element. Moreover, the reliability of single measuring element is poor, which is difficult to meet the technical requirements of real-time monitoring of charging and discharging current, such as wind farms and photovoltaic power stations.

【技术实现步骤摘要】
一种储能用电化学电池充放电电流监测系统
本技术属于储能用电化学电池充放电电流监测技术，尤其涉及一种储能用电化学电池充放电电流监测系统。
技术介绍
近年来，由于世界性的能源危机和传统化石燃料对环境的严重污染问题，清洁、可再生能源备受关注。而太阳能、风能等新能源本身具有间歇性、波动性、不可预测等缺点。因此，要高效的利用新能源，储能设备必不可少。无论新能源富余或短缺，储能设备都能通过充放电的方式储存或释放电能来满足用户的用电需求。近年来，储能技术在能源、交通、电力、电讯等领域得到广泛应用。在不同的应用场合，采用的储能形式也各不相同，储能设备可以把电能以化学能、势能、动能、电磁能等形式储存起来，尤其是电化学电池在负载需要的时候再以电能的形式释放出来，承担着举足轻重的作用。其寿命往往比预期寿命短得多，常常过早失效而无法继续使用。对失效电池的研究发现，充放电控制系统对电池寿命有很大影响。对储能用电化学电池的充放电电流的大小和变化趋势的监测和分析，可以为在线评估储能用电化学电池的健康状况提供重要的信息。在现有测量元件中，充放电电流多采用分流电阻或基于霍尔原理的电流互感器（简称霍尔传感器）进行测量，但这两种测量元件各有优缺点。分流电阻测量精度高，但其工作时与负载串联，无法进行隔离测量，而且总是被流过的电流加热，尤其是通过较大电流时，会消耗被测电源的功率，其测量值会受到较大影响。而霍尔传感器不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，适合于大电流的测量，但当电流较小时，则表现出灵敏度不够、稳定度较差，抗干扰能力差等问题。储能用电化学电池进行充放电时，存在放电电流和充电电流，其中放电电流较大，约几十安培，甚至可高达几百安培，但充电电流不大，大概几十安培，尤其是浮充电流，仅仅几安培甚至几百几十毫安。因此，仅仅依靠一种测量元件难以满足这样宽测量范围的精度要求，而且单一测量元件可靠性较差难以满足风电场、光伏电站等对充放电电流实时监测的要求。
技术实现思路
：本技术要解决的技术问题：提供一种储能用电化学电池充放电电流监测系统，以解决现有技术的储能用电化学电池进行充放电时，存在放电电流和充电电流，其中放电电流较大，约几十安培，甚至可高达几百安培，但充电电流不大，大概几十安培，尤其是浮充电流，仅仅几安培甚至几百几十毫安。因此，仅仅依靠一种测量元件难以满足这样宽测量范围的精度要求，而且单一测量元件可靠性较差难以满足风电场、光伏电站等对充放电电流实时监测的要求等技术问题。本技术技术方案：一种储能用电化学电池充放电电流监测系统，它包括直流母线，发电单元和供电单元，发电单元、供电单元和储能单元通过直流母线互相连接；所述储能单元包括储能用电化学电池、储能用电化学电池与储能用电化学电池充放电电流监测装置导线连接；储能用电化学电池充放电电流监测装置与双向DCDC变换器连接。双向DCDC变换器的直流端与储能用电化学电池充放电电流监测装置的第一直流端连接；储能用电化学电池充放电电流监测装置的第二直流端与储能用电化学电池的直流端连接；双向DCDC变换器与储能用电化学电池充放电电流监测装置的通讯接口通过以太网或RS485连接。双向DCDC变换器的直流端与储能用电化学电池充放电电流监测装置的第一直流端之间串联有第一直流断路器；储能用电化学电池充放电电流监测装置的第二直流端与储能用电化学电池的直流端之间串联有第二直流断路器。所述储能用电化学电池充放电电流监测装置包括DSP处理器，第一开关与分流电阻器串联、第二开关与霍尔传感器串联后再并联连接在第一直流端与第二直流端的正极之间；DSP处理器的数字量输出端与第一开关和第二开关的控制端连接；DSP处理器上集成有通讯接口。所述的一种储能用电化学电池充放电电流监测系统的监测方法，它包括：步骤1、将储能用电化学电池充放电电流监测装置的第二开关闭合；步骤2、先合上第二直流断路器，再合上第一直流断路器，将储能用电化学电池充放电电流监测装置投入运行；步骤3、储能用电化学电池充放电电流监测装置根据控制逻辑自动控制第一开关和第二开关的断开和闭合，对充放电电流进行自动检测；步骤4、储能用电化学电池充放电电流监测装置将检测电流通过通讯接口实时发送至双向DCDC变换器。步骤3所述控制逻辑包括：逻辑1、在均充充电时，第二开关处于闭合状态，第一开关处于断开状态；当储能用电化学电池由均充充电转为浮充充电时，双向DCDC变换器通过通讯接口发送信息至储能用电化学电池充放电电流监测装置，储能用电化学电池充放电电流监测装置先闭合第一开关，延时t1后断开第二开关，实现对小电流l1的测量；t1取值为0.01-1秒；逻辑2、充电电流大于装置设置定值切换阈值Ix时，第二开关处于闭合状态，第一开关处于断开状态；当检测到充电电流小于装置设置定值切换阈值Ix时，储能用电化学电池充放电电流监测装置先闭合第一开关，再延时t2断开第二开关，实现对小电流I1的测量；装置设置定值切换阈值Ix位于I1与I2之间；t2取值为0.01-1秒；逻辑3、充电电流小于装置设置定值切换阈值Ix时，第一开关处于闭合状态，第二开关处于断开状态；当检测到充电电流小于装置设置定值切换阈值Ix时，储能用电化学电池充放电电流监测装置先闭合第二开关，延时t3后断开第一开关，实现对小电流I1的测量；装置设置定值切换阈值Ix位于I1与I2之间；时间t3取值为0.01-1秒；逻辑4、双向DCDC变换器检测到直流母线和发电单元的进线直流电压失电或储能用电化学电池与双向DCDC变换器间的联络开关断开时，判断为储能用电化学电池失去充电电源，处于放电状态，储能用电化学电池充放电电流监测装置判断第一开关和第二开关的闭合和断开的状态，当第一开关和第二开关分别处于断开和闭合状态时，储能用电化学电池充放电电流监测装置不动作；当第一开关和第二开关分别处于闭合和断开状态时，储能用电化学电池充放电电流监测装置先闭合第二开关，再延时t4后断开第一开关，实现对大电流I2的测量；时间t4取值为0.01-1秒。本技术的有益效果：本技术分别利用分流电阻器和霍尔传感器的优点，在大电流和小电流的条件下，通过分流电阻器和霍尔传感器的切换实现对大电流和小电流的高精度测量，解决了现有技术的储能用电化学电池进行充放电时，存在放电电流和充电电流，其中放电电流较大，约几十安培，甚至可高达几百安培，但充电电流不大，大概几十安培，尤其是浮充电流，仅仅几安培甚至几百几十毫安。因此，仅仅依靠一种测量元件难以满足这样宽测量范围的精度要求，而且单一测量元件可靠性较差难以满足风电场、光伏电站等对充放电电流实时监测的要求等技术问题。附图说明图1是本技术结构示意图；图2为本技术双向DCDC变换器与储能用电化学电池充放电电流监测装置及储能用电化学电池连接结构示意图；图3为本技术蓄电池组充放电电流监测装置组成示意图。具体实施方式一种储能用电化学电池充放电电流监测系统，它包括直流母线，发电单元和供电单元，发电单元、供电单元和储能单元通过直流母线互相连接；所述储能单元包括储能用电化学电池、储能用电化学电池与储能用电化学电池充放电电流监测装置导线连接；储能用电化学电池充放电电流监测装置与双向DCDC变换器连接。发电单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能用电化学电池充放电电流监测系统，它包括直流母线，发电单元和供电单元，其特征在于：发电单元、供电单元和储能单元通过直流母线互相连接；所述储能单元包括储能用电化学电池、储能用电化学电池与储能用电化学电池充放电电流监测装置导线连接；储能用电化学电池充放电电流监测装置与双向DCDC变换器连接。

【技术特征摘要】
1.一种储能用电化学电池充放电电流监测系统，它包括直流母线，发电单元和供电单元，其特征在于：发电单元、供电单元和储能单元通过直流母线互相连接；所述储能单元包括储能用电化学电池、储能用电化学电池与储能用电化学电池充放电电流监测装置导线连接；储能用电化学电池充放电电流监测装置与双向DCDC变换器连接。2.根据权利要求1所述的一种储能用电化学电池充放电电流监测系统，其特征在于：双向DCDC变换器的直流端与储能用电化学电池充放电电流监测装置的第一直流端连接；储能用电化学电池充放电电流监测装置的第二直流端与储能用电化学电池的直流端连接；双向DCDC变换器与储能用电化学电池充放电电流监测装置的通讯接口通过以太网或...

【专利技术属性】
技术研发人员：文贤馗，范强，邵梦桥，徐长宝，林呈辉，桂军国，张建侠，苏立，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：贵州,52