蓄电池储能系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术适用于不间断电源技术领域，提供了一种蓄电池储能系统及其控制方法，蓄电池储能系统包括：至少两个充放电模块、至少两个蓄电池组及主控模块；充放电模块包括：第一开关、第二开关、第一单向导通元件及匹配电阻；主控模块用于控制各个第二开关按照对应的占空比动作，以使各个支路的阻值相同；其中，支路包括充放电模块及对应的蓄电池组。本发明专利技术通过调节第二开关的占空比以调节支路的等效电阻，使得各蓄电池组的放电电流可控，从而可根据实际应用需求调节各支路的放电。需求调节各支路的放电。需求调节各支路的放电。

【技术实现步骤摘要】
蓄电池储能系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于不间断电源
，尤其涉及一种蓄电池储能系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]不间断电源(Uninterruptible Power System，UPS)将蓄电池和直流母线连接，然后通过逆变器等模块将直流电转换为交流电向负载供电。由于其具有优异的性能和便捷的维护功能，在各个领域得到了广泛的应用。
[0003]现有技术中，UPS中多个蓄电池组并联供电时，各个蓄电池组的电流不可控。由于各个蓄电池组的状态不完全一致，可能会出现例如放电电流不均衡等问题，影响UPS的性能。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种蓄电池储能系统及其控制方法，以解决现有技术中，UPS中的各蓄电池组电流不可控，影响UPS性能的问题。
[0005]本专利技术实施例的第一方面提供了一种蓄电池储能系统，包括：至少两个充放电模块、至少两个蓄电池组及主控模块；其中，充放电模块的数量与蓄电池组的数量相同；
[0006]各个充放电模块，第一端分别与对应的蓄电池组的正极连接，第二端均与直流母线连接；
[0007]充放电模块包括：第一开关、第二开关、第一单向导通元件及匹配电阻；
[0008]第一开关，第一端与充放电模块的第一端连接，第二端与充放电模块的第二端连接；
[0009]第一单向导通元件，阳极与充放电模块的第一端连接，阴极分别与第二开关的第一端及匹配电阻的第一端连接；匹配电阻的第二端与充放电模块的第二端连接；r/>[0010]第二开关，第二端与充放电模块的第二端连接，控制端与主控模块连接；
[0011]主控模块用于控制各个第二开关按照对应的占空比动作，以调节各支路的等效电阻值；其中，支路包括充放电模块及对应的蓄电池组。
[0012]本专利技术实施例的第二方面提供了一种蓄电池储能系统控制方法，应用于如本专利技术实施例第一方面提供的蓄电池储能系统中的主控模块，蓄电池储能系统控制方法包括：
[0013]获取各个蓄电池组的参数，并根据各个蓄电池组的参数分别确定各个充放电模块中的第二开关的第一端和第二端之间的等效电阻值；
[0014]根据各个充放电模块中的第二开关的第一端和第二端之间的等效电阻值，确定各个第二开关分别对应的占空比；
[0015]控制各个第二开关按照对应的占空比动作。
[0016]本专利技术实施例提供了一种蓄电池储能系统，包括：至少两个充放电模块、至少两个蓄电池组及主控模块；充放电模块包括：第一开关、第二开关、第一单向导通元件及匹配电阻；主控模块用于控制各个第二开关按照对应的占空比动作，以使各个支路的阻值相同；其
中，支路包括充放电模块及对应的蓄电池组。本专利技术实施例通过调节第二开关的占空比以调节支路的等效电阻，从而调节各支路的电流，使得各支路的电流可控，可防止各个蓄电池组的放电电流不平衡影响UPS的性能，或可根据实际应用需求使各蓄电池组在预设范围内部不平衡供电。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术实施例提供的一种蓄电池储能系统的结构示意图；
[0019]图2是本专利技术实施例提供的一种蓄电池储能系统控制方法的实现流程示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例提供的蓄电池储能系统控制装置的示意图；
[0021]图4是本专利技术实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
[0022]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0023]为了说明本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0024]参考图1，本专利技术实施例提供了一种蓄电池储能系统，包括：至少两个充放电模块11、至少两个蓄电池组(Cell1、Cell2、Cell3)及主控模块12；其中，充放电模块11的数量与蓄电池组的数量相同；
[0025]各个充放电模块11，第一端分别与对应的蓄电池组的正极连接，第二端均与直流母线连接；
[0026]充放电模块11包括：第一开关K1、第二开关K2、第一单向导通元件D1及匹配电阻R1；
[0027]第一开关K1，第一端与充放电模块11的第一端连接，第二端与充放电模块11的第二端连接；
[0028]第一单向导通元件D1，阳极与充放电模块11的第一端连接，阴极分别与第二开关K2的第一端及匹配电阻R1的第一端连接；匹配电阻R1的第二端与充放电模块11的第二端连接；第二开关K2，第二端与充放电模块11的第二端连接，控制端与主控模块12连接；
[0029]主控模块12用于控制各个第二开关K2按照对应的占空比动作，以调节各支路的等效电阻值；其中，支路包括充放电模块11及对应的蓄电池组。
[0030]图1示出了包含3个充放电模块11的蓄电池储能系统的电路结构示意图。蓄电池充电时，各个充放电模块11中的第一开关K1闭合，通过第一开关K1为对应的蓄电池组充电，第一开关K1管形成充电通路。蓄电池放电时，第二开关K2按照相应的占空比动作；第二开关K2管及匹配电阻R1组成放电通路；
[0031]第二开关K2管按照相应占空比动作调节放电通路的阻抗，使得各个蓄电池组的等效电阻值可控，从而使得各个蓄电池组的放电电流可控。例如，当各个蓄电池组的电流不均衡时，通过调节第二开关K2管的占空比使得各个蓄电池组的等效电阻值基本一致，从而实现均流，防止电流不均衡引起蓄电池容量损失或造成设备损坏。同时，由于各个蓄电池组的性能不完全一致，可能会导致系统容量的损失，也可根据各个蓄电池组的使用情况，在预设范围内使各个蓄电池组不平衡供电，以提高蓄电池的性能。第二开关K2还可用于防止各蓄电池组过放。
[0032]一些实施例中，第二开关K2的占空比D的计算公式为：
[0033][0034]R＝R
IGBT
//R0[0035]其中，R0为匹配电阻R1的阻值；R为第二开关K2的第一端和第二端之间的等效电阻值；R
IGBT
为第二开关K2按照占空比D动作时的等效电阻值；R
IGBT0
为第二开关K2的固有导通阻值。
[0036]第二开关K2管导通时的固有导通电阻为R
IGBT0
，第二开关K2管断开时的电阻为无穷大，则第二开关K2管按照占空比动作时的等效电阻值放电通路的阻抗，即第二开关K2的第一端和第二端之间的等效电阻值R＝R
IGBT
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池储能系统，其特征在于，包括：至少两个充放电模块、至少两个蓄电池组及主控模块；其中，所述充放电模块的数量与所述蓄电池组的数量相同；各个充放电模块，第一端分别与对应的蓄电池组的正极连接，第二端均与直流母线连接；所述充放电模块包括：第一开关、第二开关、第一单向导通元件及匹配电阻；所述第一开关，第一端与所述充放电模块的第一端连接，第二端与所述充放电模块的第二端连接；所述第一单向导通元件，阳极与所述充放电模块的第一端连接，阴极分别与所述第二开关的第一端及所述匹配电阻的第一端连接；所述匹配电阻的第二端与所述充放电模块的第二端连接；所述第二开关，第二端与所述充放电模块的第二端连接，控制端与所述主控模块连接；所述主控模块用于控制各个第二开关按照对应的占空比动作以调节各支路的等效电阻值；其中，所述支路包括充放电模块及对应的蓄电池组。2.如权利要求1所述的蓄电池储能系统，其特征在于，所述充放电模块还包括：电感及第二单向导通元件；所述第二单向导通元件，阳极与所述充放电模块的第二端连接，阴极与所述第二开关的第二端连接；所述电感与所述第二单向导通元件并联连接。3.如权利要求1所述的蓄电池储能系统，其特征在于，所述蓄电池储能系统还包括：第三开关、第四开关及缓冲电阻；所述第三开关，第一端分别与各个充放电模块的第二端连接，第二端与所述直流母线连接；所述第四开关，第一端与第一充放电模块的第二端连接，第二端通过所述缓冲电阻与所述直流母线连接；所述第一充放电模块为所述至少两个充放电模块中的任意一个。4.如权利要求3所述的蓄电池储能系统，其特征在于，所述充放电模块还包括：第五开关；所述第五开关，第一端与所述第一开关的第二端连接，第二端与所述充放电模块的第二端连接。5.如权利要求1所述的蓄电池储能系统，其特征在于，所述蓄电池储能系统还包括：双向DC/DC变换器；所述双向DC/DC变换器，第一端与所述直流母线连接，第二端分别与各个充放电模块的第二端连接。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆彬，陈钦鸿，杜伟，胡雄伟，邵娜，张会，吴婷婷，
申请(专利权)人：漳州科华技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：