一种液态金属电池组两级双向均衡系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种液态金属电池组两级双向均衡系统及控制方法，包括一个上位机、M个第一级均衡系统和一个第二级均衡系统；一个第一级均衡系统包括N个反激变换模块、一个电压采集模块、一个中心控制模块和一个485通信模块；一个第二级均衡系统包括M个双半桥DCDC变换模块、一个中心控制模块和一个485通信模块；上位机通过485总线完成对下位机的控制。本发明专利技术提出的液态金属电池组两级双向均衡装置及控制方法可以在电池组与电池间、电池组与电池模组间实现双向电量转移，且电量转移效率高、速度快，很好的解决了液态金属电池大规模成组后，电池状态不一致的问题。电池状态不一致的问题。电池状态不一致的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属电池组两级双向均衡系统及控制方法


[0001]本专利技术属于电网大规模储能领域，尤其涉及一种液态金属电池的两级双向均衡系统及控制方法。

技术介绍

[0002]新能源的稳定性差、受地理因素制约等缺点限制了其大规模的应用，而被称为新能源技术“最后一公里”的储能技术在解决新能源并网的不稳定性、地域分布差异大等问题上扮演了十分重要的角色。在新型化学储能电池中，液态金属电池因有着高容量、大电流、低成本的长处，契合储能系统的发展需求。
[0003]液态金属电池的工作温度大约在500℃左右，结构上由三种液态材料构成，其中用两种密度不同在高温工作环境下被加热成熔融态的金属作为电池电极材料，用中低温熔融盐作为电解质。由于三者在密度上存在差异且不互融，静置状态下低密度熔融态金属上浮形成电池的负极，高密度熔融态金属下沉形成电池的正极，中密度的熔融盐在电池中间作为电池电解质。
[0004]但是在液态金属电池组大规模成组使用过程中，由于液态金属电池制造工艺和工作环境等差异的影响，液态金属电池组内的单体液态金属电池不一致性会逐渐体现出来，最终导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态金属电池组两级双向均衡系统，其特征在于，所述两级均衡系统包括M个第一级均衡系统、一个第二级均衡系统和一台上位机；第一级均衡系统用于实现液态金属电池组内均衡，第二级均衡系统用于实现液态金属电池组间均衡；所述第一级均衡系统采用串联连接，且与所述第二级均衡系统同时受上位机控制，并对电池组进行均衡控制，其中M≥2，且M为整数。2.根据权利要求1所述的一种液态金属电池组两级双向均衡系统，其特征在于，对于任意一个所述的第一级均衡系统，其包括由N个反激变换模块、一个电压采集模块、一个中心控制模块和一个485通信模块，其中N≥2，且N为整数；所述电压采集模块和所述第一级均衡系统均通过所述液态金属电池外侧铜排与各节液态金属电池相连；所述反激变换模块，采用改进的双向反激变换电路，实现能量的双向转移；所述电压采集模块，提供多路电压采集通道，并将各节单体电池电压数据返回给中心控制模块；所述中心控制模块用于获取电压采集模块返回的电压数据，并所述通过485通信模块上传给上位机，所述中心控制模块同时通过所述485通信模块监听上位机指令，并将均衡指令下发到反激变换模块；所述第一级均衡系统的485通信模块连接到485总线上，并受控于所述第一级均衡系统的中心控制模块；对于任意一个所述第二级均衡系统包括M个双半桥DCDC变换模块、一个中心控制模块和一个485通信模块；所述第二级均衡系统通过导线连接到所述液态金属电池组外侧铜排，每个液态金属电池组的电压数据通过对第一级均衡系统上传的液态金属电池组内各节电池电压数据加和得到；所述的双半桥DCDC变换模块，采用改进的双向半桥DCDC变换电路，可实现能量双向转移；所述的中心控制模块通过所述的485通信模块监听上位机指令，并将均衡指令下发到双半桥DCDC变换模块；所述的第二级均衡系统的485通信模块连接到485总线上，并受控于所述第二级均衡系统的中心控制模块。3.根据权利要求2所述的一种液态金属电池组两级双向均衡系统，其特征在于，所述M＝5，N＝18。4.根据权利要求2所述的一种液态金属电池组两级双向均衡系统，其特征在于，M*N个液态金属电池采用四端法串联，并放置于同一电池保温箱内，并将液态金属电池的正极通过铜排引出，负极通过1.5平方的镍线引出。5.根据权利要求2所述的一种液态金属电池组两级双向均衡系统，其特征在于，所述一个反激变换模块包括两个MOS管、一个反激变压器和一个滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋政湘，孙兴宇，许天航，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：