基于微网的电池测试与化成分容耦合系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于微网的电池测试与化成分容耦合系统，包括燃料电池测试单元、储能单元、锂离子电池化成分容单元、逆变单元、能量管理单元；所述能量管理单元分别与燃料电池测试单元、储能单元、锂离子电池化成分容单元、逆变单元通讯连接，所述燃料电池测试单元、储能单元、锂离子电池化成分容单元的直流接口连接在直流母线L1上；所述逆变单元一端与外电网连接，另一端与直流母线L1连接；还公开了一种基于微网的电池化成分容耦合系统的控制方法。本发明专利技术避免了常规电阻型负载将燃料电池系统产生的电能通过热能消耗掉的能量浪费，同时还节省了为给电阻型负载降温设备的额外电能消耗。

【技术实现步骤摘要】
基于微网的电池测试与化成分容耦合系统及控制方法
本专利技术属于燃料电池测试
，具体涉及一种基于微网的电池测试与化成分容耦合系统及控制方法。
技术介绍
燃料电池电堆、燃料电池系统以及燃料电池发动机的大规模研究、验证及测试是燃料电池应用前必不可少的步骤。由于燃料电池自身是一个持续消耗氢的发电装置，在传统的性能测试过程中第一种方案是使用电阻型负载将燃料电池系统产生的电能通过热能消耗掉，造成了资源的浪费和成本的增加。另外，通常所使用的电子负载在释放热能的过程中还需要诸如冷水塔、大型风机甚至空调等对其进行散热以保障电子负载的正常工作，因而还需要额外的电能；而对于新能源汽车用燃料电池动力系统，其功率超过30kW甚至高达100kW，则采用电子负载的测试方式将会产生极大的电能浪费，测试成本攀升。第二种方案是采用馈网型电子负载将燃料电池测试过程中输出的电能回馈给电网。虽然该种方案可以有效避免燃料电池在测试放电过程中的热消耗，但是由于测试流程的复杂多样性(如频繁启停加载、加速以及测试极化曲线等)加之多堆并行测试等，在此情况下向电网馈电时，将会造成对电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微网的电池测试与化成分容耦合系统，其特征在于，其包括燃料电池测试单元、储能单元、锂离子电池化成分容单元、逆变单元、能量管理单元；所述能量管理单元分别与燃料电池测试单元、储能单元、锂离子电池化成分容单元、逆变单元通讯连接，所述燃料电池测试单元、储能单元、锂离子电池化成分容单元的直流接口连接在直流母线L1上；所述逆变单元一端与外电网连接，另一端与直流母线L1连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于微网的电池测试与化成分容耦合系统，其特征在于，其包括燃料电池测试单元、储能单元、锂离子电池化成分容单元、逆变单元、能量管理单元；所述能量管理单元分别与燃料电池测试单元、储能单元、锂离子电池化成分容单元、逆变单元通讯连接，所述燃料电池测试单元、储能单元、锂离子电池化成分容单元的直流接口连接在直流母线L1上；所述逆变单元一端与外电网连接，另一端与直流母线L1连接。


2.根据权利要求1所述的基于微网的电池测试与化成分容耦合系统，其特征在于，所述燃料电池测试单元包括若干个燃料电池测试组和第一断路器，所述若干个燃料电池测试组分别通过第一断路器与直流母线L1连接；每个燃料电池测试组包括燃料电池测试台11和单向DC/DC变换器12，所述燃料电池测试台11中的待测燃料电池的直流输出端与其相对应的所述单向DC/DC变换器的输入端电连接，所述单向DC/DC变换器的输出端通过第一断路器与直流母线L1连接。


3.根据权利要求1或2所述的基于微网的电池测试与化成分容耦合系统，其特征在于，所述储能单元包括储能电池组、电池管理系统BMS、第一双向DC/DC变换器和第二断路器，所述储能电池组与所述第一双向DC/DC变换器的一端电连接，所述第一双向DC/DC变换器的另一端通过所述第二断路器与直流母线L1连接，所述电池管理系统BMS通过低压信号线与所述储能电池组连接。


4.根据权利要求3所述的基于微网的电池测试与化成分容耦合系统，其特征在于，所述储能电池组采用铅酸电池、铅炭电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池中的一种或多种。


5.根据权利要求4所述的基于微网的电池测试与化成分容耦合系统，其特征在于，所述锂离子电池化成分容单元包括若干个锂离子电池化成分容组和第三断路器，所述若干个锂离子电池化成分容组分别通过第三断路器与直流母线L1连接；每个锂离子电池化成分容组包括锂离子电池电芯化成分容柜、第二双向DC/DC变换器，所述锂离子电池电芯化成分容柜与其相对应的所述第二双向DC/DC变换器的一端电连接，所述第二双向DC/DC变换器的另一端通过第三断路器与直流母线L1连接。


6.根据权利要求5所述的基于微网的电池测试与化成分容耦合系统，其特征在于，所述逆变单元包括双向AC/DC逆变器和并网隔离开关，所述双向AC/DC逆变器的直流端与直流母线L1电连接，所述双向AC/DC逆变器的交流端通过所述并网隔离开关与电网连接，用于在特定情况下通过交直流的变换实现直流母线L1与外电网之间的双向能量传递。


7.根据权利要求6所述的基于微网的电池测试与化成分容耦合系统，其特征在于，所述能量管理单元分别通过CAN线与所述燃料电池测试单元中的燃料电池测试台和单向DC/DC变换器、所述储能单元中的电池管理系统BMS和第一双向DC/DC变换器、所述锂离子电池化成分容单元中的锂离子电池电芯化成分容柜和第二双向DC/DC变换器以及所述逆变单元中的双向AC/DC逆变器连接，分别通过低压信号线与所述燃料电池测试单元中的第一断路器、储能单元中的第二断路器、锂离子电池化成分容单元中的第三断路器、直流母线L1的电压电流霍尔传感器、逆变单元的并网隔离开关连接。


8.一种基于微网的电池化成分容耦合系统的控制方法，其特征在于，该方法通过如下步骤实现：
步骤(1)，所述能量管理单元启动自检，并确认所述逆变单元的并网隔离开关处于断开状态，使燃料电池测试与锂离子电池化成分容耦合系统进入初始离网控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：季孟波，马学明，
申请(专利权)人：天津银隆新能源有限公司，银隆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12