退役电池梯次利用储能系统和可重构装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种退役电池梯次利用储能系统及电池可重构装置，其中，可重构装置包括：能量网卡背板，能量网卡背板对应多个电池模组设置，能量网卡背板用于将多个电池模组中每个电池模组独立接入或旁路；能量集线器，能量集线器用于对每个电池模组进行参数检测以获取每个电池模组的状态数据；能量交换机，能量交换机与能量集线器进行通讯连接，能量交换机用于根据每个电池模组的状态数据生成可重构控制指令，并将可重构控制指令发送给能量集线器，以通过能量集线器对能量网卡背板进行控制。由此，通过将多个电池模组进行接入或旁路切换，从而，对多个电池模组的能量网络拓扑进行动态重构，以实现电池模组间的结构兼容与电气兼容。

【技术实现步骤摘要】
退役电池梯次利用储能系统和可重构装置
本技术涉及电池管理
，尤其涉及一种退役电池梯次利用储能系统的可重构装置和一种退役电池梯次利用储能系统。
技术介绍
近年来电动汽车行业的快速发展和电动汽车的保有量激增，大量动力锂电池被投入使用。随着电池模组设计寿命的陆续到期，退役电池如何再利用的问题已逐渐显现。在实际储能系统中，电池系统由数量众多的电池单体/组经过串并联而成，电池间一般采用大线径直流线缆或载流铜排进行机械连接。这种传统方法虽然简单易行，但是也带来了安装结构难兼容、开路电压难测量、在线运维难操作等弊端。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的第一个目的在于提出一种退役电池梯次利用储能系统的可重构装置，能够通过将多个电池模组进行接入或旁路切换，从而，对多个电池模组的能量网络拓扑进行动态重构，以实现电池模组间的结构兼容与电气兼容。本技术的第二个目的在于提出一种退役电池梯次利用储能系统。为达到上述目的，本技术第一方面提出的退役电池梯次利用储能系统的可重构装置，包括：能量网卡背板，所述能量网卡背板对应多个电池模组设置，所述能量网卡背板用于将所述多个电池模组中每个电池模组独立接入或旁路；能量集线器，所述能量集线器用于对所述每个电池模组进行参数检测以获取所述每个电池模组的状态数据；能量交换机，所述能量交换机与所述能量集线器进行通讯连接，所述能量交换机用于根据所述每个电池模组的状态数据生成可重构控制指令，并将所述可重构控制指令发送给所述能量集线器，以通过所述能量集线器对所述能量网卡背板进行控制。根据本技术的退役电池梯次利用储能系统的可重构装置，通过能量集线器对每个电池模组进行参数检测以获取每个电池模组的状态数据，并通过能量交换机根据每个电池模组的状态数据生成可重构控制指令，并将可重构控制指令发送给能量集线器，以通过能量集线器对能量网卡背板进行控制，以将多个电池模组中每个电池模组独立接入或旁路。由此，通过将多个电池模组进行接入或旁路切换，从而，对多个电池模组的能量网络拓扑进行动态重构，以实现电池模组间的结构兼容与电气兼容。另外，根据本技术上述的退役电池梯次利用储能系统的可重构装置，还可以具有如下的附加技术特征：在一些示例中，所述多个电池模组分别与对应设置的一个所述能量网卡背板构成一个电池单元，所述电池单元采用串联组网形式以形成电池组。在一些示例中，所述能量网卡背板包括：输入端口，所述输入端口连接到所述电池组的对外输出端；多个控制端口，所述多个控制端口分别连接到所述能量集线器；多个接入电路，所述多个接入电路中每个接入电路与所述输入端口、对应的控制端口和对应的电池模组相连，每个所述接入电路用于将对应的电池模组接入或旁路。在一些示例中，所述每个接入电路包括：热插拔连接器，所述热插拔连接器的一端与所述电池模组的一端相连，所述热插拔连接器的另一端与所述电池模组的另一端相连；第一功率开关，所述第一功率开关的第一端与所述输入端口相连，所述第一功率开关的第二端与所述热插拔连接器的一端相连，所述第一功率开关的第三端与所述热插拔连接器的另一端相连，所述第一功率开关的控制端与所述控制端口相连。在一些示例中，所述能量集线器包括：检测电路，所述检测电路连接到所述电池模组的输出端口，所述检测电路用于检测所述电池模组的状态参数；多个电平发生电路，所述多个电平发生电路与所述多个控制端口对应相连，所述电平发生电路用于输出驱动信号至所述控制端口，以对所述接入电路进行切换控制；第一通讯电路，所述第一通讯电路与所述能量交换机相连，所述第一通讯电路用于建立所述能量集线器与所述能量交换机之间的通讯连接；第一控制电路，所述第一控制电路分别与所述第一通讯电路、所述多个电平发生电路和所述检测电路相连，所述第一控制电路用于根据所述电池模组的状态参数获取所述电池模组的状态数据，并通过所述第一通讯电路将所述电池模组的状态数据发送给所述能量交换机，以及通过所述第一通讯电路接收所述能量交换机下发的可重构控制指令，并根据所述可重构控制指令控制所述电平发生电路产生驱动信号。在一些示例中，所述能量交换机包括：第二通讯电路，所述第二通讯电路用于建立所述能量交换机与所述能量集线器之间的通讯连接；控制芯片电路和高速运算电路，所述控制芯片电路分别与所述第二通讯电路和所述高速运算电路相连，所述控制芯片电路通过所述第二通讯电路接收所述能量集线器上传的所述电池模组的状态数据，并将所述电池模组的状态数据发送给所述高速运算电路进行计算处理，以及根据所述高速运算电路的计算处理结果生成所述可重构控制指令，并通过所述第二通讯电路将所述可重构控制指令下发给所述能量集线器。在一些示例中，所述第二通讯电路还用于建立所述能量交换机与上位机之间的通讯连接，以便所述能量交换机接收所述上位机下发的远程管控指令。在一些示例中，所述可重构装置还包括能量适配器，所述能量适配器包括：熔断器，所述熔断器串联在所述电池组的对外输出端，以对所述电池组进行过流保护；端口保护电路，所述端口保护电路包括吸收电容和保护二极管，以对所述电池组的输出进行能量波动抑制。为达到上述目的，本技术第二方面提出的退役电池梯次利用储能系统，包括如上所述的可重构装置。根据本技术的退役电池梯次利用储能系统，采用上述可重构装置，能够通过将多个电池模组进行接入或旁路切换，从而，对多个电池模组的能量网络拓扑进行动态重构，以实现电池模组间的结构兼容与电气兼容。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明图1为根据本技术实施例的退役电池梯次利用储能系统的可重构装置的方框示意图；图2为根据本技术一个实施例的退役电池梯次利用储能系统的可重构装置的结构示意图；图3为根据本技术一个实施例的能量网卡背板的结构示意图；图4为根据本技术一个实施例的接入电路的结构示意图；图5为根据本技术一个实施例的能量集线器的结构示意图；图6为根据本技术一个实施例的能量交换机的结构示意图；图7为根据本技术一个具体实施例的退役电池梯次利用储能系统的可重构装置的原理示意图；图8为根据本技术一个实施例的退役电池梯次利用储能系统的可重构装置的方框示意图；图9为根据本技术一个实施例的能量适配器的结构示意图；图10为根据本技术实施例的退役电池梯次利用储能系统的方框示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。下面参考附图描述本技术实施例的退役电池梯次利用储能系统的可重构装置、退役电池梯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于退役电池梯次利用储能系统的可重构装置，其特征在于，所述可重构装置包括：/n能量网卡背板，所述能量网卡背板对应多个电池模组设置，所述能量网卡背板用于将所述多个电池模组中每个电池模组独立接入或旁路；/n能量集线器，所述能量集线器用于对所述每个电池模组进行参数检测以获取所述每个电池模组的状态数据；/n能量交换机，所述能量交换机与所述能量集线器进行通讯连接，所述能量交换机用于根据所述每个电池模组的状态数据生成可重构控制指令，并将所述可重构控制指令发送给所述能量集线器，以通过所述能量集线器对所述能量网卡背板进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于退役电池梯次利用储能系统的可重构装置，其特征在于，所述可重构装置包括：
能量网卡背板，所述能量网卡背板对应多个电池模组设置，所述能量网卡背板用于将所述多个电池模组中每个电池模组独立接入或旁路；
能量集线器，所述能量集线器用于对所述每个电池模组进行参数检测以获取所述每个电池模组的状态数据；
能量交换机，所述能量交换机与所述能量集线器进行通讯连接，所述能量交换机用于根据所述每个电池模组的状态数据生成可重构控制指令，并将所述可重构控制指令发送给所述能量集线器，以通过所述能量集线器对所述能量网卡背板进行控制。


2.如权利要求1所述的可重构装置，其特征在于，所述多个电池模组分别与对应设置的一个所述能量网卡背板构成一个电池单元，所述电池单元采用串联组网形式以形成电池组。


3.如权利要求2所述的可重构装置，其特征在于，所述能量网卡背板包括：
输入端口，所述输入端口连接到所述电池组的对外输出端；
多个控制端口，所述多个控制端口分别连接到所述能量集线器；
多个接入电路，所述多个接入电路中每个接入电路与所述输入端口、对应的控制端口和对应的电池模组相连，每个所述接入电路用于将对应的电池模组接入或旁路。


4.如权利要求3所述的可重构装置，其特征在于，所述每个接入电路包括：
热插拔连接器，所述热插拔连接器的一端与所述电池模组的一端相连，所述热插拔连接器的另一端与所述电池模组的另一端相连；
第一功率开关，所述第一功率开关的第一端与所述输入端口相连，所述第一功率开关的第二端与所述热插拔连接器的一端相连，所述第一功率开关的第三端与所述热插拔连接器的另一端相连，所述第一功率开关的控制端与所述控制端口相连。


5.如权利要求3所述的可重构装置，其特征在于，所述能量集线器包括：
检测电路，所述检测电路连接到所述电池模组的输出端口，所述检测电路用于检测所述电池模组的状态参数；
多个电平发生电路，所述多个电平发生电路与...

【专利技术属性】
技术研发人员：慈松，康重庆，程林，肖曦，张宁，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11