The invention relates to a DC power balance management system and a control method, which comprises a DC power supply, an acquisition module, a balance module, a control module and an operation processing module. The acquisition module accurately collects the voltage, current and temperature of DC power supply, and realizes the closed-loop voltage control of DC power supply through the operation processing module and the control module to control the start and stop of the equalization module. The equalization module includes the master control module and the slave control module. The master control module completes the voltage equalization between batteries and the slave control module completes the single voltage equalization. The control module includes comparison, delay and interlock, which can ensure that there will be no frequent switching and simultaneous operation between boost and depressurization modes. The invention can realize the voltage balance between the monomers during the normal operation of the DC power supply, and can still stabilize the output voltage of the power supply when the monomers have the open circuit fault, so as to guarantee the safe and stable operation of the DC power supply of the substation, the power supply for the electric vehicle and the ups standby power supply.
【技术实现步骤摘要】
一种直流电源均衡管理系统及控制方法
本专利技术属于电源均衡领域,涉及一种直流电源均衡管理系统及控制方法。
技术介绍
现阶段,社会各界对直流电源的需求飞速增长,诸如电动汽车中的锂电池组、变电站中的铅酸直流电源、UPS备用电源等等。以变电站直流电源系统为例,其主要由铅酸电池组成,铅酸电池因其电池成分呈酸性,电芯经常会因老化、酸性腐蚀发生断裂,导致整个直流电源因断路而发生故障,失去带载能力,提升了变电站直流系统的故障率与维护成本,降低了变电站的运行可靠性。另一方面,直流电源各单体间因存在不一致性,长期运行会导致不一致性进一步加剧,导致直流电源容量急剧下降,同时大大降低了直流电源的带载能力与使用寿命。目前对直流电源的均衡管理系统主要包括主动均衡方式与被动均衡方式,其中被动均衡方式成本较低、原理简单易于实现,但其稳定性较差且对电源的电能有较高的消耗。主动均衡方式是通过升降压电路或电容、电感等储能元件进行单体间电压均衡,但其主要存在以下问题:(1)仅能在正常运行情况下均衡电芯两端电压,不能解决因电芯断裂等故障导致变电站直流电源电压丢失的问题;(2)仅能通过相邻电池单体进行能量搬移,当直流电源单体间不一致性较强时,电压均衡效果较差;(3)均衡系统的控制方法存在易受扰动产生误动作或升压、降压频繁切换的问题。因此,需要一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提出了一种直流电源均衡管理系统及控制方法,适用于多种材料的蓄电池直流电源,能够实现直流电源正常运行过程中各单体间的电压均衡,并能够在单体出现断路故障时,仍可稳定电源的输出电压,对变电站 ...
【技术保护点】
1.一种直流电源均衡管理系统,其特征在于,包括:直流电源:用于给整个系统供电;以及依次连接的采集模块:用于采样直流电源各单体均衡电流、端电压、温度;均衡模块:用于构成直流电源均衡能量通路;控制模块:用于控制均衡模块内的开关器件开断,实现均衡控制策略;运算处理模块:用于运算采样数据,进行比较判断。
【技术特征摘要】
1.一种直流电源均衡管理系统,其特征在于,包括:直流电源:用于给整个系统供电;以及依次连接的采集模块:用于采样直流电源各单体均衡电流、端电压、温度;均衡模块:用于构成直流电源均衡能量通路;控制模块:用于控制均衡模块内的开关器件开断,实现均衡控制策略;运算处理模块:用于运算采样数据,进行比较判断。2.根据权利要求1所述的一种直流电源均衡管理系统,其特征在于,所述的采集模块包括高量程电流传感器、直流电源电压单体采集模块、温度传感器,所述高量程电流传感器的量程根据直流电源发生断路时的最大均衡电流设置。3.根据权利要求1所述的一种直流电源均衡管理系统,其特征在于,所述的直流电源电芯包括铅酸蓄电池或磷酸铁锂电池或三元锂电池;所述的直流电源被分为N个模组,每个模组包含n个电池单体;所述直流电源N个模组构成串联回路,对负载供电。4.根据权利要求1所述的一种直流电源均衡管理系统,其特征在于,所述的均衡模块包括:主控模块和若干从控模块;所述的主控与从控模块均并联于直流电源两端,其中主控模块并联与每个模组两端,用于各模组之间的电压均衡;从控模块并联于每节电池单体两端,用于各单体间的电压均衡;主控与从控之间无连接关系;所述的主控模块包括大功率开关器件与二极管组成的N个BUCK-BOOST升降压电路,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:王军华,刘士齐,经航,李粮,李逸达,汪超,
申请(专利权)人:武汉大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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