一种基于电池对拖试验的电池性能测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于电池性能评价技术领域，公开了一种基于电池对拖试验的电池性能测试装置及方法；所述电池性能测试装置包括：电压隔离装置，包括第一PCS模块、第二PCS模块和三端变压器；控制装置，用于控制第一断路器的通、断，实现待测试的第一电池组、第二电池组由并网模式到离网模式的切换；根据并网模式或离网模式的运行模式，向第一PCS模块、第二PCS模块发出功率指令或电压频率指令，实现第一电池组、第二电池组充、放电，实现第一电池组与第二电池组的对拖；电池参数采集装置，用于采集获取电池单体单压、电流、有功功率、无功功率和功率因数。本发明专利技术提供的技术方案能够提升电池性能评价的速度和效率。价的速度和效率。价的速度和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电池对拖试验的电池性能测试装置及方法


[0001]本专利技术属于电池性能评价
，特别涉及一种基于电池对拖试验的电池性能测试装置及方法。

技术介绍

[0002]随着新能源入网发电的成本下降，新能源装机容量显著增加，电化学储能在电网中有了十分广泛的应用。
[0003]为了保证电池组的电池性能以及使用寿命达到预设要求，十分有必要对电池组的性能进行评估。
[0004]目前，现有常规的电池组性能测试中只能进行并网检测。在并网检测时，电池组并网实验由于需要接入外部电网，其扩展性受到较大限制。此外，电池组并网测试装置在其工作状态下所需的高压大电流电源不易获取，而近距离地模拟实际电网接口则会对测试环境带来高压危险。纯电力负载操作有时还需要其他设备协同运作，整个电压与频率范围也要期望与实验工作相匹配，这些都会增加试验难度。综上，现有并网检测方法存在扩展能力有限、试验环境难以搭建、试验灵活性差等技术问题，电池性能评价的速度和效率也比较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于电池对拖试验的电池性能测试装置及方法以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术提供的技术方案中，通过控制两电池组的充放电运行模式实现电池组间的电能交互，采集电池组的单体电压和工作电流以实现对电池的性能测试，能够提升电池性能评价的速度和效率。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种基于电池对拖试验的电池性能测试装置，包括：
>[0008]电压隔离装置，包括第一PCS模块、第二PCS模块和三端变压器；其中，所述第一PCS模块的直流端用于连接待测试的第一电池组，所述第二PCS模块的直流端用于连接待测试的第二电池组；所述三端变压器的第1端口与所述第一PCS模块的交流端相连接，所述三端变压器的第2端口与所述第二PCS模块的交流端相连接，所述三端变压器的第3端口用于通过第一断路器与电网相连接；
[0009]控制装置，用于控制所述第一断路器的通、断，实现待测试的第一电池组、第二电池组由并网模式到离网模式的切换；根据并网模式或离网模式的运行模式，向所述第一PCS模块、第二PCS模块发出功率指令或电压频率指令，实现待测试的第一电池组、第二电池组充、放电，实现第一电池组与第二电池组的对拖；
[0010]电池参数采集装置，用于在并网模式与离网模式下，对第一电池组与第二电池组开展电池性能测试时，采集获取电池单体单压、电流、有功功率、无功功率和功率因数。
[0011]本专利技术的进一步改进在于，还包括：
[0012]LC滤波器，所述三端变压器的第3端口经所述LC滤波器与所述第一断路器的一端
相连接，所述第一断路器的另一端用于与电网相连接。
[0013]本专利技术的进一步改进在于，还包括：第二断路器和第三断路器；其中，
[0014]所述三端变压器的第1端口经所述第二断路器与所述第一PCS模块的交流端相连接；所述三端变压器的第2端口经所述第三断路器与所述第二PCS模块的交流端相连接。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，所述控制装置中，执行根据并网模式或离网模式的运行模式，向所述第一PCS模块、第二PCS模块发出功率指令或电压频率指令的步骤包括：
[0016]检测到第一电池组和第二电池组由并网模式转换到离网模式时，通过ASIC芯片使用PLL运算将相位角信号经信号发生器发送给第一电池组或第二电池组对应的PCS模块，实现第一电池组和第二电池组运行模式的无缝切换；
[0017]检测到第一电池组和第二电池组运行在并网模式或离网模式时，通过控制装置将功率指令或电压频率指令发送给第一电池组和第二电池组对应的PCS模块，实现第一电池组和第二电池组的并网充电或对拖实验。
[0018]本专利技术提供的一种基于电池对拖试验的电池性能测试方法，基于上述的基于电池对拖试验的电池性能测试装置；
[0019]所述电池性能测试方法包括以下步骤：
[0020]所述第一PCS模块的直流端连接待测试的第一电池组，所述第二PCS模块的直流端连接待测试的第二电池组，所述三端变压器的第3端口用于通过第一断路器与电网相连接；
[0021]控制所述第一断路器的连通，实现待测试的第一电池组、第二电池组处于并网模式；向所述第一PCS模块、第二PCS模块发出功率指令，电网对第一电池组和第二电池组充电，采集获取电池单体单压、电流、有功功率、无功功率和功率因数，完成并网模式下的电池性能测试；
[0022]控制所述第一断路器的断开，实现待测试的第一电池组、第二电池组处于离网模式；向所述第一PCS模块、第二PCS模块发出功率指令或电压频率指令，实现待测试的第一电池组、第二电池组充、放电，实现第一电池组与第二电池组的对拖，采集获取电池单体单压、电流、有功功率、无功功率和功率因数，完成离网模式下的电池性能测试。
[0023]本专利技术的进一步改进在于，第一电池组与第二电池组为同种型号的电池组。
[0024]本专利技术的进一步改进在于，所述电池组中的电池单体为磷酸铁锂电池或液态金属电池。
[0025]本专利技术的进一步改进在于，所述向所述第一PCS模块、第二PCS模块发出功率指令或电压频率指令，实现待测试的第一电池组、第二电池组充、放电，实现第一电池组与第二电池组的对拖的步骤具体包括：
[0026]向所述第一PCS模块发出电压频率指令，向所述第二PCS模块发出功率指令，待测试的第一电池组处于放电状态、第二电池组处于充电状态，实现第一电池组与第二电池组的对拖。
[0027]本专利技术的进一步改进在于，所述向所述第一PCS模块、第二PCS模块发出功率指令或电压频率指令，实现待测试的第一电池组、第二电池组充、放电，实现第一电池组与第二电池组的对拖的步骤具体包括：
[0028]向所述第一PCS模块发出功率指令，向所述第二PCS模块发出电压频率指令，待测试的第一电池组处于充电状态、第二电池组处于放电状态，实现第一电池组与第二电池组
的对拖。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0030]针对并网检测中扩展能力有限的问题，本专利技术的技术方案中采用了调节第一PCS模块与第二PCS模块的控制参数来适配新加入的电池组的技术手段，这种手段具有便捷性和适应强的特点，用来解决上述问题，能满足更大范围和更高要求的测试场景。
[0031]针对并网检测中试验环境难以搭建的问题，本专利技术的技术方案中采用了电压隔离装置使电池组之间能够实现电能传输和电气隔离，这种手段具有安全性好的特点，用来解决上述问题，能使实验环境搭建简单并提高实验的安全性。
[0032]针对并网检测中试验灵活性差的问题，本专利技术的技术方案中采用了通过控制装置控制第一PCS模块与第二PCS模块的工作状态来控制第一电池组与第二电池组间的功率流动的技术手段，这种手段具有便捷性的特点，用来解决上述问题，能够满足不同的测试场景并提高实验的可靠性和准确性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电池对拖试验的电池性能测试装置，其特征在于，包括：电压隔离装置，包括第一PCS模块、第二PCS模块和三端变压器；其中，所述第一PCS模块的直流端用于连接待测试的第一电池组，所述第二PCS模块的直流端用于连接待测试的第二电池组；所述三端变压器的第1端口与所述第一PCS模块的交流端相连接，所述三端变压器的第2端口与所述第二PCS模块的交流端相连接，所述三端变压器的第3端口用于通过第一断路器与电网相连接；控制装置，用于控制所述第一断路器的通、断，实现待测试的第一电池组、第二电池组由并网模式到离网模式的切换；根据并网模式或离网模式的运行模式，向所述第一PCS模块、第二PCS模块发出功率指令或电压频率指令，实现待测试的第一电池组、第二电池组充、放电，实现第一电池组与第二电池组的对拖；电池参数采集装置，用于在并网模式、离网模式下，对第一电池组与第二电池组开展电池性能测试时，采集获取电池单体单压、电流、有功功率、无功功率和功率因数。2.根据权利要求1所述的一种基于电池对拖试验的电池性能测试装置，其特征在于，还包括：LC滤波器，所述三端变压器的第3端口经所述LC滤波器与所述第一断路器的一端相连接，所述第一断路器的另一端用于与电网相连接。3.根据权利要求1所述的一种基于电池对拖试验的电池性能测试装置，其特征在于，还包括：第二断路器和第三断路器；其中，所述三端变压器的第1端口经所述第二断路器与所述第一PCS模块的交流端相连接；所述三端变压器的第2端口经所述第三断路器与所述第二PCS模块的交流端相连接。4.根据权利要求1所述的一种基于电池对拖试验的电池性能测试装置，其特征在于，所述控制装置中，执行根据并网模式或离网模式的运行模式，向所述第一PCS模块、第二PCS模块发出功率指令或电压频率指令的步骤包括：检测到第一电池组和第二电池组由并网模式转换到离网模式时，通过ASIC芯片使用PLL运算将相位角信号经信号发生器发送给第一电池组或第二电池组对应的PCS模块，实现第一电池组和第二电池组运行模式的无缝切换；检测到第一电池组和第二电池组运行在并网模式或离网模式时，通过控制装置将功率指令或电压频率指令发送给第一电池组和第二电池组对应的PCS模块，实现第一电池组和第二电池组的并网充电或对拖实验。5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王若谷，王淞，高欣，杨騉，邓泽军，宋政湘，白战辉，李银银，韩朝祎，王辰曦，
申请(专利权)人：国网西安环保技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：