一种电池簇并联防环流的方法技术

本发明专利技术涉及一种电池簇并联防环流的方法，步骤为先使电池系统中的电池组形成并联关系，当预充回路闭合之后，电压较高的电池组会对电压较低的电池组充电，直至所有的电池组电压基本平衡，电路中不再存在环流现象；若检测到各个电池组支路上的电流为零或预充时间达到设定值，则闭合各个电池组支路上的主正接触器，并联电池系统即可开始对外放电或充电，在放电或充电过程中，无法形成簇间环流。本发明专利技术技术方案仅需实施同一方法步骤，不但抑制了上电开始时的簇间环流，同时也解决了簇间环流，因而，解决了双重的环流问题，并且，构建此方案所增加的元器件少、成本较低。成本较低。成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种电池簇并联防环流的方法


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种电池簇并联防环流的方法。

技术介绍

[0002]在现有技术中，对于电池簇、电池、电芯之间的关系为，电池单体可采用串联、并联或串并联的连接方式形成电池簇，电池中的蓄电部分即为电芯；在储能电站
，电池簇与储能变流器及附属设施连接后实现独立运行的电池组合体。显然，由于单个电池簇的容量是有限的，所以需要把多个电池簇进行组合成为储能电池簇系统进行工作才能满足实际工作容量的要求。
[0003]一般的大型储能系统中，其电池簇安装的簇数和每簇串联的电池单体较多，实际应用中，电池簇之间的电池内阻、电压、SOC等不一致，由于并联的电池簇之间会存在电压差，当多簇的电池簇并联运行时，电池簇之间会因由电压高的电池簇给电压低的电池簇充电，即电量从电压高的电池簇流向电压低的电池簇，而形成电池簇环流现象。
[0004]针对以上所分析的电池簇环流现象，当达到超过一定限度时则不利于系统稳定运行，其原因在于，若电压差较大，电池簇继电器闭合时，由于电池簇的内阻很小，此时会形成很大的环流，会对电池和其它器件造成损坏甚至烧掉熔断器，导致引起严重的安全事故，因此，有必要采取一定的均衡手段以控制电池簇之间环流现象的发生，从而增加电池簇的实际可用容量并且延长电池簇的寿命，最终，大型的储能电池簇系统必须解决好环流问题，系统才能可靠的工作。
[0005]本专利技术技术方案之研发人员经过对以往的技术手段进行分析后发现，采用电池簇均衡电路是降低电池簇不均衡程度、防止电池簇之间环流的发生、以及延长循环寿命的有效手段之一，而目前电池簇并联环流控制方案一般是通过在每簇电池簇主电路上设计预充电路来实现的。尽管目前已有初步的可行方案，但解决环流问题最好需要较为彻底，而不要仅是局部，这正是初步方案需要再次进行创造性设计的原因，即现有常见的技术手段，无法同时解决上电开始时的簇间环流问题以及充放电过程中的环流问题。
[0006]综上分析，本专利技术正是在现有公知技术的基础上，结合实际应用经验的总结，综合考虑现有的储能电站在使用过程中暴露出的因电池簇之间环流现象而导致系统无法稳定运行等问题，提供一种电池簇并联防环流的方法。经过本专利技术技术方案的提出，技术人员不断地进行实践与分析，能够证明本专利技术所提出的技术方案有利于解决现有技术存在的问题，同时也有利于满足目前储能电站的应用需求。

技术实现思路

[0007]针对以上缺陷，本专利技术提供一种电池簇并联防环流的方法，其能够在低成本的基础上来解决并联电池组簇间环流的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一种电池簇并联防环流的方法，其在低成本的基础上来解决并联电池组簇间环流
的问题，由电池构成的每个电池簇，其不仅接有预充回路，还接有防反二极管，包括以下步骤：
[0010]步骤一：在并联电池组准备开始放电或充电之前，电池系统与负载之间未形成回路，主接触器未闭合之前，先闭合各个电池组预充回路中的接触器，使电池系统中的电池组形成并联关系；
[0011]步骤二：当预充回路闭合之后，电压较高的电池组会对电压较低的电池组充电，直至所有的电池组电压基本平衡，电路中不再存在环流现象，以解决上电开始时的簇间环流问题；
[0012]步骤三：通过电流检测元件对各个电池组回路上电流进行检测或设定预充回路闭合时间，若检测到各个电池组支路上的电流为零或预充时间达到设定值，则通过管理系统控制，断开各个电池组中的预充回路，闭合各个电池组支路上的主正接触器，并联电池系统即可开始对外放电或充电，在放电或充电过程中，当簇间电压不一致时，由于防反二极管的单向导通性，无法形成簇间环流。
[0013]对于以上方法步骤，其包括采用每个电池簇的电池分别接入预充回路以及防反二极管的方式，以此来抑制上电开始时的簇间环流与充放电过程中的环流。
[0014]技术人员针对以上技术方案还可进一步选择以下技术手段进行补充：
[0015]每个电池簇具备对应的一预充回路，且根据设计需求可采用相同的预冲回路；
[0016]每个电池簇与汇流柜之间接有总负继电器；
[0017]每个电池簇的电池所连接的电路包括预充回路、充电支路、放电支路；
[0018]其中，设定时间或设定值均由电池管理系统预先设置。
[0019]本专利技术技术方案仅需实施同一方法步骤，不但抑制了上电开始时的簇间环流，在充电(放电)过程中，当簇间电压不一致时，由于防反二极管的单向导通性，无法形成簇间环流，因而，也抑制了充放电过程中的环流，可见，解决了双重的环流问题，并且，构建此方案所增加的元器件少、成本较低。
附图说明
[0020]下面根据附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0021]图1是本专利技术所实施的电池簇并联防环流的方法，其原理示意图。
具体实施方式
[0022]本专利技术所实施的电池簇并联防环流的方法，所实施技术方案的目的在于，解决以往储能电站在使用过程中，由于电压高的电池簇给电压低的电池簇充电而形成电池簇环流现象所导致系统无法稳定运行的问题。
[0023]如图1所示，本专利技术所实施的电池簇并联防环流的方法，为了便于理解，图中用于电路原理性解释的基础装置及元器件包含汇流柜、电池、总负继电器，同时，对于由电池构成的每个电池簇，其不仅接有预充回路，还接有防反二极管，所形成的方法步骤如下：
[0024]首先，在并联电池组准备开始放电(充电)之前，电池系统与负载之间未形成回路，主接触器未闭合之前，先闭合各个电池组预充回路中的接触器，这样就使得电池系统中的电池组形成了并联关系；
[0025]然后，当预充回路闭合之后，电压较高的电池组将会对电压较低的电池组充电，直至所有的电池组电压基本平衡，电路中不再存在环流现象，可见，该方法步骤首先便可以解决上电开始时的簇间环流问题；
[0026]进一步地，通过电流检测元件对各个电池组回路上电流进行检测或者设定预充回路闭合时间，若检测到各个电池组支路上的电流为零或者预充时间达到设定值，则通过电池管理系统控制，断开各个电池组中的预充回路，闭合各个电池组支路上的主正接触器，并联电池系统即可开始对外放电(充电)。
[0027]最后，通过以上步骤可以判分析出，在充电(放电)过程中，当簇间电压不一致时，由于防反二极管的单向导通性，无法形成簇间环流。由此可见，此方案不但抑制了上电开始时的簇间环流，也抑制了充放电过程中的环流，构建此方案所增加的元器件少、成本较低。
[0028]本专利技术所实施之技术方案，主要提出适用于解决电池簇并联防环流问题的方法步骤，这不同于现有同类技术手段，因为所采用的方法是通过一项技术方案来同时解决两个阶段(即上电开始与充放电过程)的环流影响。由于设计应用的需求不同，对于在实践中采用的具体电池簇的类型、电池组件的具体选择、以及汇流柜内的元器件如何连接等均不做强制性的要求，因为这些与本专利技术所实施之技术方案无过多关联，技术人员可参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池簇并联防环流的方法，其在低成本的基础上来解决并联电池组簇间环流的问题，其特征在于，由电池构成的每个电池簇，其不仅接有预充回路，还接有防反二极管，包括以下步骤：步骤一：在并联电池组准备开始放电或充电之前，电池系统与负载之间未形成回路，主接触器未闭合之前，先闭合各个电池组预充回路中的接触器，使电池系统中的电池组形成并联关系；步骤二：当预充回路闭合之后，电压较高的电池组会对电压较低的电池组充电，直至所有的电池组电压基本平衡，电路中不再存在环流现象，以解决上电开始时的簇间环流问题；步骤三：通过电流检测元件对各个电池组回路上电流进行检测或设定预充回路闭合时间，若检测到各个电池组支路上的电流为零或预充时间达到设定值，则通过管理系统控制，断开各个电池组中的预充回路，闭合各个电池组支路上的主正接触器，并联电池系统即可开始对外放电或充电，在放电...

【专利技术属性】
技术研发人员：金恺，王静，季彤，石振懿，
申请(专利权)人：上海奥米嘉能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：