本发明专利技术提供了一种模块化储能的双向变流器，其包括设在电柜内电池架舱上的若干电池单元，电柜内还设有放电负载、检测单元、以及控制单元，放电负载用于依次接入各个电池单元对其进行放电试验，检测单元和放电负载同步接入各个电池单元并且用于在各个电池单元放电的过程中对其进行电压、电流检测，机械手移载单元用于将标定为主用电池的电池单元移置一处，将标定为辅用电池的电池单元移置另一处。并联的电池单元输出端依次连接有第一DC/AC电路和升压电路，串联的电池单元输出端连接有第二DC/AC电路，控制单元在投切转换时间之前控制以升压电路作为对外部负荷的输出电路，在投切转换时间之后控制以第二DC/AC电路作为对外部负荷的输出电路。的输出电路。的输出电路。
【技术实现步骤摘要】
一种模块化储能的双向变流器
[0001]本专利技术涉及储能
，特别涉及一种模块化储能的双向变流器。
技术介绍
[0002]双向变流器是储能变流器，又称双向储能逆变器，应用于并网储能和微网储能等交流耦合储能系统中，连接蓄电池组和电网（或负荷）之间，是实现电能双向转换的装置。即可把蓄电池的直流电逆变成交流电，输送给电网或者给交流负荷使用，也可把电网的交流电整流为直流电，给蓄电池充电，在多种能源组成的微网系统中，双向变流器是最核心的设备。
[0003]目前的双向变流器都采用了模块化储能，即使用的储能电池大多为电动汽车上退役下来的电池，将其连接成储能模块。因为单电池的输出电压仅有直流的15V，要想转为交流的220V市电电压，需要将各电池串联以提高输出电压，再经DC/AC电路转换输出市电电压。然而，由于各电池并非由一家厂商统一出厂，导致在使用过程中各电池出现不均衡问题，即便在组装前筛选了相同容量相同电压的电池，也不能避免这样的问题。而各电池串联放电的放电时间受容量最小的限制，长此以往，会加快容量最小电池的老化，同时在每次放电时也存在放电效率不高的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决上述的技术问题，提供一种模块化储能的双向变流器。
[0005]本专利技术的技术方案是，一种模块化储能的双向变流器，包括设在电柜内电池架舱上的若干电池单元，所述电柜内还设有放电负载、检测单元、以及控制单元，所述放电负载用于依次接入各个所述电池单元对其进行放电试验，所述检测单元和所述放电负载同步接入各个所述电池单元并且用于在各个所述电池单元放电的过程中对其进行电压、电流检测，所述控制单元将测得容量接近的半数所述电池单元和剩余的半数所述电池单元分别标定为主用电池和辅用电池，所述机械手移载单元用于将标定为主用电池的所述电池单元移置一处，将标定为辅用电池的所述电池单元移置另一处；其中，标定为主用电池的各个所述电池单元彼此之间串联，标定为辅用电池的各个所述电池单元彼此之间并联，所述控制单元根据对标定为辅用电池的所述电池单元的测容试验数据生成投切转换时间，所述投切转换时间以标定为辅用电池的所述电池单元的启用起始时间为时间零点，并联的所述电池单元输出端依次连接有第一DC/AC电路和升压电路，串联的所述电池单元输出端连接有第二DC/AC电路，所述控制单元在所述投切转换时间之前控制以所述升压电路作为对外部负荷的输出电路，在所述投切转换时间之后控制以所述第二DC/AC电路作为对外部负荷的输出电路。
[0006]作为一种实施方式，所述投切转换时间为区间时间，在所述投切转换时间内包括第一时间节点和第二时间节点，所述第一时间节点在时序上早于所述第二时间节点，在所述第一时间节点，所述控制单元控制串联的所述电池单元接通以使所述第二DC/AC电路作
为对外部负荷的输出电路，在所述第二时间节点，所述控制单元控制并联的所述电池单元断开以停止所述升压电路作为对外部负荷的输出电路。
[0007]作为一种实施方式，所述投切转换时间配置在并联的所述电池单元中最大容量的一个实际损耗容量过半之后。
[0008]作为一种实施方式，所述控制单元在标定主用电池和辅用电池时，剔除最大容量的所述电池单元和最小容量的所述电池单元后，从剩余的所述电池单元中筛选容量接近的标定为主用电池。
[0009]作为一种实施方式，各个所述电池单元的正极之间均连接有正极导线，各个所述电池单元的负极之间均连接有负极导线，连接相邻的所述电池单元的所述正极导线和所述负极导线之间连接有正负极导线，所述正负极导线的节点将所述正极导线分出第一导线段和第二导线段，将所述负极导线分出第三导线段和第四导线段，所述第一导线段上设有正极并联接触器，所述第四导线段上设有负极并联接触器，所述正负极导线上设有串联接触器，所述正极导线、所述负极导线、所述正负极导线、所述正极并联接触器、所述负极并联接触器、以及所述串联接触器均集成于一连接盖板上，所述连接盖板连接在相邻的所述电池单元的正极和负极。
[0010]作为一种实施方式，所述正极并联接触器、所述负极并联接触器和所述串联接触器互锁。
[0011]作为一种实施方式，所述正极并联接触器和所述负极并联接触器响应于所述控制单元的控制信号同步开关，所述串联接触器响应于所述控制单元的控制信号开关，以使标定为主用电池的所述电池单元和标定为辅用电池的所述电池单元均能在串联和并联之间切换。
[0012]作为一种实施方式，在标定为辅用电池的所述电池单元启用前，所述控制单元控制所述放电负载和所述检测单元接入标定为主用电池的所述电池单元，以对所述电池单元进行和所述电池单元数量相同数次的放电试验，在各次放电过程中，标定最先容量不足的所述电池单元并且向其提供辅助输出电压，使其继续参与下次的放电试验，同时所述控制单元生成提供辅助输出电压的时间节点，在末次放电试验结束时，所述控制单元生成向最后容量不足的所述电池单元提供辅助输出电压的时间节点，并且以最后的所述时间节点为基准时间，生成最后的所述时间节点和各个其他所述时间节点之间的一一对应于各个所述电池单元的放电时间，所述控制单元根据各个所述放电时间和在放电试验中测得的电压、电流数据生成一一对应于各个所述电池单元的容量补偿量，串联的各个所述电池单元的两端均连接有补偿电容，各个所述补偿电容的实际容量根据所述容量补偿量进行配置，在所述投切转换时间后，所述控制单元控制并联的各个所述电池单元两两之间均断开，并且使各个所述电池单元分别接上各个所述补偿电容，直到各个所述补偿电容的实际容量达到配置值。
[0013]作为一种实施方式，所述补偿电容为容量能够调整的电容。
[0014]作为一种实施方式，所述控制单元使所述补偿电容在实际容量达到配置值后接通串联的所述电池单元。
[0015]本专利技术相比于现有技术的有益效果是，通过测容试验将电池单元分别标定为主用电池和辅用电池后，将标定为主用电池的各个电池单元彼此之间串联，将标定为辅用电池
的各个电池单元彼此之间并联，这样可以作为两路输出，其中主用的由于经过较为严格的筛选，电池单元的一致性好，不再容易受到单个电池单元的容量的限制。其次为了使经过筛选后剩余的半数电池单元也能够投用，将其并联输出。然后一组的后面接第一DC/AC电路和升压电路，另一组的后面接第二DC/AC电路，以投切转换时间作为时间节点，让二者的输出发生转换。这样该模块化储能的双向变流器脱离了受到单个电池单元的容量的限制，可以有更长时间的稳定输出，所以整体提升能量转换效率。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施方式提供的模块化储能的双向变流器的功能示意图；图2为本专利技术实施方式提供的串联的电池单元的示意图；图3为本专利技术实施方式提供的并联的电池单元的示意图；图4为本专利技术实施方式提供的各个电池单元的连接示意图；图5为本专利技术实施方式提供的各个电池单元和补偿电容的连接示意图。
[0017]图中：100、电柜；200、电池架舱；300、电池单元；400、放电负载；500、检测单元；600、控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模块化储能的双向变流器，其特征在于，包括设在电柜内电池架舱上的若干电池单元，所述电柜内还设有放电负载、检测单元、以及控制单元，所述放电负载用于依次接入各个所述电池单元对其进行放电试验，所述检测单元和所述放电负载同步接入各个所述电池单元并且用于在各个所述电池单元放电的过程中对其进行电压、电流检测，所述控制单元将测得容量接近的半数所述电池单元和剩余的半数所述电池单元分别标定为主用电池和辅用电池，所述机械手移载单元用于将标定为主用电池的所述电池单元移置一处，将标定为辅用电池的所述电池单元移置另一处；其中，标定为主用电池的各个所述电池单元彼此之间串联，标定为辅用电池的各个所述电池单元彼此之间并联，所述控制单元根据对标定为辅用电池的所述电池单元的测容试验数据生成投切转换时间，所述投切转换时间以标定为辅用电池的所述电池单元的启用起始时间为时间零点，并联的所述电池单元输出端依次连接有第一DC/AC电路和升压电路，串联的所述电池单元输出端连接有第二DC/AC电路，所述控制单元在所述投切转换时间之前控制以所述升压电路作为对外部负荷的输出电路，在所述投切转换时间之后控制以所述第二DC/AC电路作为对外部负荷的输出电路。2.根据权利要求1所述的模块化储能的双向变流器，其特征在于，所述投切转换时间为区间时间，在所述投切转换时间内包括第一时间节点和第二时间节点，所述第一时间节点在时序上早于所述第二时间节点，在所述第一时间节点，所述控制单元控制串联的所述电池单元接通以使所述第二DC/AC电路作为对外部负荷的输出电路，在所述第二时间节点，所述控制单元控制并联的所述电池单元断开以停止所述升压电路作为对外部负荷的输出电路。3.根据权利要求2所述的模块化储能的双向变流器，其特征在于，所述投切转换时间配置在并联的所述电池单元中最大容量的一个实际损耗容量过半之后。4.根据权利要求1所述的模块化储能的双向变流器，其特征在于，所述控制单元在标定主用电池和辅用电池时，剔除最大容量的所述电池单元和最小容量的所述电池单元后，从剩余的所述电池单元中筛选容量接近的标定为主用电池。5.根据权利要求1所述的模块化储能的双向变流器，其特征在于，各个所述电池单元的正极之间均连接有正极导线，各个所述电池单元的负极之间均连接有负极导线，连接相邻的所述电池单元的所述正极导线和所述负极导线之间连接有正负极导线，所述正负极...
【专利技术属性】
技术研发人员：王堉，张佳婧，揭念兵，
申请(专利权)人：深圳市远信储能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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