一种电力储能系统及其子系统技术方案

技术编号:36414278 阅读:32 留言:0更新日期:2023-01-18 10:30
本实用新型专利技术公开了一种电力储能系统及其子系统,电力储能系统,包括单相或三相电路,每相电路包括多个子系统,子系统包括:电池组,由N节储能电池串联得到;功率转换电路,连接在电网和电池组之间,用于匹配电池组和电网;电池均衡模块用于监测每节储能电池的工作状态,以及响应均衡控制信号均衡控制电池组内各电池的电能;控制器用于输出均衡控制信号,以在子系统内部均衡电池组内各电池的电能;控制系统分别与各个子系统中的控制器信号连接,以使各个子系统通过各自的控制器响应控制系统的控制。提高了各个子系统的控制可靠性;采用两级控制结构,提高了控制准确度、响应速度,为电力储能系统控制的可靠性带来了保障。储能系统控制的可靠性带来了保障。储能系统控制的可靠性带来了保障。

【技术实现步骤摘要】
一种电力储能系统及其子系统


[0001]本技术涉及储能
,具体涉及一种电力储能系统及其子系统。

技术介绍

[0002]在现有的电力储能系统中,大多采用多个串并回路组成的集中式电池组,串联的电池数量较多,因此,个别电池的缺陷可能会导致整个电池组故障,甚至使储能系统燃烧爆炸,电池的寿命和安全性存在重大隐患。各节电池保持在满容量的10%到90%之间,深度放电或过度充电会大大缩短电池的有效使用寿命。为了应对深度放电或过度充电,通常要求提供欠压保护(Under Voltage Protection,UVP)和过压保护(Over Voltage Protection,OVP)电路,以帮助防止出现这些情况。
[0003]对于串联了多节电池的电池组,当容量最低(能储的电荷少)的电池达到OVP阈值时,将停止整个电池组的充电过程,而此时,其它电池尚未充满电,并且电池储能没有达到最大允许的容量;同样,当最低充电量的电池达到UVP限值时,整个电池组停止工作,而此时,电池组中仍然有能量可为系统供电,但是出于安全原因,不能继续使用电池组。由此可见,对于串联了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力储能系统,包括单相或三相电路,其特征在于,每相电路包括多个子系统,所述多个子系统通过各自的级联侧顺次级联,每个子系统包括:电池组(1),由N节储能电池串联得到,N大于等于2;所述电池组(1)用于存储电网向所述电池组(1)输出的电能,以及向电网输出电能;功率转换电路(2),连接在电网和所述电池组(1)之间,用于匹配所述电池组(1)和电网,其中,所述功率转换电路(2)的连接电网的一侧为子系统的级联侧;电池均衡模块(3),连接至所述电池组(1),所述电池均衡模块(3)用于监测每节储能电池的工作状态,以及响应均衡控制信号均衡控制所述电池组(1)内各电池的电能;控制器(4),与所述功率转换电路(2)和所述电池均衡模块(3)均连接,用于输出所述均衡控制信号,以在所述子系统内部均衡所述电池组(1)内各电池的电能;所述电力储能系统还包括控制系统(300),所述控制系统(300)分别与各个子系统中的控制器(4)信号连接,以使各个子系统通过各自的控制器(4)响应所述控制系统(300)的控制。2.如权利要求1所述的电力储能系统,其特征在于,所述电池均衡模块(3)包括:互感线圈(L)、第一开关单元(G)和第二开关单元(K);所述互感线圈(L)的初级线圈的一端连接至对应储能电池的正极,所述初级线圈的另一端经由所述第二开关单元(K)连接至对应储能电池的负极;所述互感线圈(L)的次级线圈的一端连接至对应储能电池所在电池组(1)的正极,另一端经由所述第一开关单元(G)连接至所在电池组(1)的负极;所述第一开关单元(G)和所述第二开关单元(K)响应所述均衡控制信号导通,以使对应储能电池的电能经由所述互感线圈(L)的初级线圈、次级线圈传送给对应储能电池所在的电池组(1)。3.如权利要求1或2所述的电力储能系统,其特征在于,所述功率转换电路(2)包括:桥式变流器(21)和充放电控制单元;所述桥式变流器(21)由多个晶体管形成,所述桥式变流器(21)的一侧为级联侧(h1、h2),用于将子系统串接于多个子系统中;所述桥式变流器(21)的另一侧为直流侧,分别连接至所述充放电控制单元的两端(d1、d2);所述直流侧的两端(h3、h4)分别连接储能电容(C1)的一端和另一端;所述充放电控制单元包括:第一切换晶体管(Q1)、第二切换晶体管(Q2)和第一电感(L1);所述第一切换晶体管(Q1)的第二极和所述第二切换晶体管(Q2)的第一极连接,该连接点连接所述第一电感(L1)的第一端;所述第二切换晶体管(Q2)的第二极连接至所述桥式变流器(21)的负极端和所述电池组(1)的负极端;所述第一切换晶体管(Q1)的第一极连接至所述桥式变流器(21)的直流正极端和所述电池组(1)的正极端中的一个,所述第一电感(L1)的第二端连接至所述桥式变流器(21)的直流正极端和所述电池组(1)的正极端中的另一个;所述第一切换晶体管(Q1)的控制极和所述第二切换晶体管(Q2)的控制极与所述控制器(4)相连。
4.如权利要求3所述的电力储能系统,其特征在于,所述功率转换电路(2)包括:M个并联的充放电控制单元,M≥2,每个充放电控制单元的工作相位依次相差360
°
/M;各个第一切换晶体管(Q1)的第一极并联;各个第二切换晶体管(Q2)的第二极并联;各个第一电感(L1)的第二端并联。5.如权利要求3所述的电力储能系统,其特征在于,所述第一切换晶体管(Q1)的第一极连接至所述桥式变流器(21)的...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯亚东陈勇朱继红李秋华陈永奎陈永
申请(专利权)人:南京合智电力科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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