一种高效储能系统用多电池组并联电路、控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高效储能系统用多电池组并联电路、控制方法及系统，其电路包括：调节电路、多个相互并联的电池组电路、共阴极线路、共阳极线路和负极线路；所述电池组电路包括电池组和方向控制电路；所述电池组负极与负极线路连接，其正极与所述方向控制电路输入端连接；所述方向控制电路第一输出端与共阳极线路连接，其第二输出端与共阴极线路连接；所述调节电路分别与共阴极线路、共阳极线路和负极线路连接，用于控制调节多个电池组之间的电压均衡。本发明专利技术在电池组并联过程中，极大地提高系统效率，有效减少了电池组并联过程中环流造成的能量损失。的能量损失。的能量损失。

【技术实现步骤摘要】
一种高效储能系统用多电池组并联电路、控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及储能系统领域，尤其涉及一种高效储能系统用多电池组并联电路、控制方法及系统。

技术介绍

[0002]在现有储能系统中，一般每个电池簇中包含两个继电器和一个限流电阻，在储能系统大并大串的过程中，能量从高压电池转到低压电池中，全靠限流电阻消耗，在电池组电压失配比较严重的情况下，电池并联过程中会产生较大的环流，给系统带来很大的能量损失。为解决上述问题，不少厂家都考虑使用新形式的并联方法和电路，例如：中国专利CN110994742A公开了一种多电池组并联充电运行的系统和方法，采用电型受控充电电池组、利用复合开闭保护内置开关变换充电的方法，使电池组成为具备特定受控电型充电部件，其输入伏安特性受控、等效输入阻抗受控；是可程控、限输入功率、限输入电流、单向充电、智能可编程模块化设备。
[0003]中国专利CN110690752A公开了一种多电池组并联控制的BMS管理方法，包括以下步骤：A，系统上电运行；B，执行系统自检；C，若两个电池组自检均通过，选择总电压较大的电池组的动力回路导通，另一电池组动力回路维持断开状态；D，如果接收到的时充电指令，则执行单电池组相互切换工作的操作，选择总电压较高的电池组工作；E，当总电压差值缩小到设定的最小允许阈值时，执行单电池组切换双电池组并联工作的操作；F，执行多电池组切换单电池组工作的操作。
[0004]中国专利CN103762635A公开了一种用于多电池或多电池组并联充电或放电的电流均衡的方法与系统，系统包括多电池或多电池组形成的多个并联支路，每个并联支路包括电池或电池组、低阻开关通路、和降压部件通路，低阻开关通路和降压部件通路并联连接。当低阻开关闭合时，放电或充电电流仅流经低阻开关通路，通过脉宽调节控制低阻开关通断，实时调节电池或电池组放电或充电电流大小 ；当低阻开关断开时，电流仅流经降压部件通路，降压部件调整该电池或电池组相对于其他电池或电池组的电压大小。通过时间积分，采用多种算法实现多个电池或电池组总的充电或放电电荷数的均衡，进而实现了多电池或多电池组并联放电或充电时放电电流或者充电电流的均衡控制。
[0005]以上几种技术中，第一种方法，由于储能电池组有充电和放电两种系统，系统成本高，控制比较复杂；第二种方法，控制过程中，最大的电池组动力回路最先导通，当电池组较多时，控制过程的复杂程度为成倍增加；第三种方法，每一个电池组均配有低阻开关通路和降压部件通路，同时低阻开关通路具有调节功能，系统成本比较高，每个电池组均需要一套控制电路和系统，系统比较复杂；综上所述，现有技术目前控制比较复杂，成本比较高。

技术实现思路

[0006]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种高效储能系统用多电池组并联电路、控制方法及系统。
[0007]本专利技术提出一种高效储能系统用多电池组并联电路，包括：调节电路、多个相互并联的电池组电路、共阴极线路、共阳极线路和负极线路；所述电池组电路包括电池组和方向控制电路；所述电池组负极与负极线路连接，其正极与所述方向控制电路输入端连接；所述方向控制电路第一输出端与共阳极线路连接，其第二输出端与共阴极线路连接；所述调节电路分别与共阴极线路、共阳极线路和负极线路连接，用于控制调节多个电池组之间的电压均衡。
[0008]优选地，所述调节电路包括限流电路、控制电路和检测电路；所述限流电路包括：开关管、限流电感和续流二极管；所述开关管漏级与共阴极线路连接，其源级分别与限流电感一端和续流二极管阴极连接；所述限流电感另一端与共阳极线路连接，所述续流二极管阳极与负极线路连接；所述检测电路输入端与共阳极线路连接，其输出端与所述控制电路输入端连接，所述控制电路控制端与所述开关管基极连接。
[0009]优选地，所述方向控制电路包括第一二极管、第二二极管和可控开关；所述第一二极管阳极与电池组正极连接，其阴极与共阴极线路连接；所述第二二极管阴极与电池组正极连接，其阳极与共阳极线路连接；所述可控开关与第一二极管或第二极管并联。
[0010]优选地，所述方向控制电路包括第一开关管和第二开关管；所述第一开关管源级电池组正极连接，其漏级共阴极线路连接；所述第二开关管源级电池组正极连接，其漏级与共阳极线路连接。
[0011]优选地，所述电池组由若干个电池串联组成。
[0012]本专利技术还提出一种高效储能系统用多电池组并联电路的控制方法，包括：检测调节电路共阴极线路端和共阳极线路端的电压差值；判断所述电压差值是否大于第一预设阈值，若是，发送第一控制信号至限流电路的开关管；所述第一控制信号包括：PWM控制所述限流电路中的开关管处于在开通状态和关断状态之间进行周期性切换的状态；判断所述电压差值是否小于第二预设阈值，若是，发送第二控制信号至限流电路的开关管；所述第二控制信号包括：控制所述限流电路中的开关管保持关断状态。
[0013]优选地，所述PWM控制所述限流电路中的开关管处于在开通状态和关断状态之间进行周期性切换的状态具体包括：当所述开关管切换为开通状态时，最高电压电池组所在电池组电路中的方向控制电路，控制所述最高电压电池组正极电流通过其方向控制电路中的二极管或开关管流向共阴极线路，依次经过所述限流电路的开关管、限流电感和最低电压电池组所在电池组电路中的方向控制电路中的共阳极二极管或开关管，流向最低电压电池组正极，再由最低电压电池组的负极流向最高电池组的负极。
[0014]优选地，所述PWM控制所述限流电路中的开关管处于在开通状态和关断状态之间进行周期性切换的状态还包括：当所述开关管切换为关断状态时，所述限流电路的电流依次通过该电路中的续流二极管、限流电感和最低电压电池组所在电池组电路中的方向控制电路中的共阳极二极管或开关管，流向最低电压电池组正极，再由最低电池组的负极回到续流二极管。
[0015]本专利技术还提出一种高效储能系统用多电池组并联电路的控制系统，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储包括程序指令的信息，所述处理器用于控制程序指令的执行，所述程序指令被处理器加载并执行时实现上述的方法。
[0016]一种计算机存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，处理器执行所述程序以实现上述的方法。
[0017]本专利技术，通过多电池组并联系统共用一个调节电路，通过限流电路的开关管自动控制与调节多电池组的电压均衡，本专利技术电路结构简单，在电池组并联过程中，实现极大提高效率的同时，有效减少了电池组并联过程中环流造成的能量损失；且本专利技术实现成本低。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例中高效储能系统用多电池组并联电路结构示意图；图2为本专利技术第一实施例并联电路示意图；图3为本专利技术第二实施例并联电路示意图；图4为本专利技术第三实施例并联电路示意图；图5为本专利技术第一实施例并联电路中开关管切换为开通状态时电流流向示意图；图6为本专利技术第一实施例并联电路中开关管切换为关断状态时电流流向示意图。
具体实施方式
[0019]现在将参照附图更充分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效储能系统用多电池组并联电路，其特征在于，包括：调节电路、多个相互并联的电池组电路、共阴极线路、共阳极线路和负极线路；所述电池组电路包括电池组和方向控制电路；所述电池组负极与负极线路连接，其正极与所述方向控制电路输入端连接；所述方向控制电路第一输出端与共阳极线路连接，其第二输出端与共阴极线路连接；所述调节电路分别与共阴极线路、共阳极线路和负极线路连接，用于控制调节多个电池组之间的电压均衡。2.根据权利要求1所述的高效储能系统用多电池组并联电路，其特征在于，所述调节电路包括限流电路、控制电路和检测电路；所述限流电路包括：开关管、限流电感和续流二极管；所述开关管漏极与共阴极线路连接，其源极分别与限流电感一端和续流二极管阴极连接；所述限流电感另一端与共阳极线路连接，所述续流二极管阳极与负极线路连接；所述检测电路输入端与共阳极线路连接，其输出端与所述控制电路输入端连接，所述控制电路控制端与所述开关管基极连接。3.根据权利要求1所述的高效储能系统用多电池组并联电路，其特征在于，所述方向控制电路包括第一二极管、第二二极管和可控开关；所述第一二极管阳极与电池组正极连接，其阴极与共阴极线路连接；所述第二二极管阴极与电池组正极连接，其阳极与共阳极线路连接；所述可控开关与第一二极管或第二二极管并联。4.根据权利要求1所述的高效储能系统用多电池组并联电路，其特征在于，所述方向控制电路包括第一开关管和第二开关管；所述第一开关管源级与电池组正极连接，其漏级与共阴极线路连接；所述第二开关管漏级与电池组正极连接，其源级与共阳极线路连接。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的高效储能系统用多电池组并联电路，其特征在于，所述电池组由若干个电池串联组成。6.一种高效储能系统用多电池组并联电路的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1
‑
5任一项所述的并联电路，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绪伟，谈海涛，
申请(专利权)人：合肥华思系统有限公司，
类型：发明
国别省市：