一种分布式储能变流器及储能系统技术方案

本申请适用于储能技术领域，提供了一种分布式储能变流器及储能系统，分布式储能变流器包括至少两个电网并联接入模块；其中，每一电网并联接入模块包括至少一个变换器；且每一电网并联接入模块包括不同数量的变换器；不同的电网并联接入模块用于将不同特性参数的电池组接入电网中；电池组由若干退役电池组成，特性参数包括电压参数和容量参数；基于多个变换器对不同电池组进行负荷分配和一致性管理，能够针对退役电池所组成的电池组的不同特性参数构成不同的电网并联接入模块，从而降低因退役电池规格各不相同，电池型号繁杂

【技术实现步骤摘要】
一种分布式储能变流器及储能系统


[0001]本申请属于储能
，尤其涉及一种分布式储能变流器及储能系统
。

技术介绍

[0002]储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程
。
随着新能源科技的不断进步，新能源汽车越来越多地被应用在生活的方方面面
。
随之而来可以产生很多退役电池
。
[0003]为了提高能源利用以及进行环境保护，目前考虑了将大量的退役电池投入到储能系统中进行利用
。
由于市面上大部分退役下来的电池的规格各不相同，且电池型号繁杂
、
品种多样，因此梯度利用退役电池是储能系统的研究方向
。
对于利用退役电池的储能系统，如何实现储能系统内部的电池组进行一致性管理是亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种分布式储能变流器及储能系统，能够实现对不同电性特点的电池组的一致性管理
。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种分布式储能变流器，包括至少两个电网并联接入模块；其中，每一电网并联接入模块包括至少一个变换器；且每一电网并联接入模块包括不同数量的变换器；不同的电网并联接入模块用于将不同特性参数的电池组接入电网中；上述电池组由若干退役电池组成，上述特性参数包括电压参数和容量参数
。
[0006]在本申请中，通过采用分布式多层拓扑，电池组在直流侧不直接并联，所有并联都经过变换器来实现，并且针对不同特性参数的电池组，利用多个变换器构成与电池组的特性参数对应的电网并联接入模块，从而可实现基于多个变换器对不同电池组进行负荷分配和一致性管理
。
[0007]此外，针对还可以针对电池组采用双向主动均衡策略来保持电池组内的电池的荷电状态一致性
。
电池组内采用双向主动均衡策略来保持该电池组内的电池的荷电状态一致性，能够针对退役电池所组成的电池组的不同特性参数构成不同的电网并联接入模块
。
[0008]在第一方面的一种可能的实现方式中，上述分布式储能变流器包括第一电网并联接入模块和第二电网并联接入模块；上述第一电网并联接入模块包括第一级变换器和第二级变换器；上述第一级变换器用于连接第一电池组和直流母线；上述第二级变换器用于连接直流母线和交流母线；上述第二电网并联接入模块用于，在不经过直流母线的情况下，将第二电池组接入上述交流母线；其中，上述第二电池组的供电电压大于上述第一电池组的供电电压，上述第一电
池组的电池容量小于或等于第一容量阈值
。
[0009]在本申请中，对于需要连接直流母线的第一电池组，先通过第一级变换器连接到直流母线，这样在进行一致性管理时，可以通过每个第一电池组对应的第一级变换器进行控制，以便于实现电池单体的一致性管理
。
[0010]在第一方面的一种可能的实现方式中，上述第二电网并联接入模块包括多个第三级变换器；上述第二电池组包括多个第一子电池组；上述第一子电池组为供电电压小于第一电压阈值的电池组；多个上述第一子电池组分别通过上述第三级变换器连接第一交流母线
。
[0011]在第一方面的一种可能的实现方式中，上述第二电池组包括多个第二子电池组，上述第二电网并联接入模块包括多个第四级变换器，其中，上述第二子电池组为供电电压处于第一电压阈值与第二电压阈值之间的电池组；多个上述第二子电池组分别通过对应的上述第四级变换器连接第一交流母线；上述分布式储能变流器还包括第一变压器；上述第一变压器的第一端连接上述第一交流母线，上述第一变压器的第二端连接第二交流母线；其中，上述第二交流母线输出的电压大于上述第一交流母线输出的电压
。
[0012]在第一方面的一种可能的实现方式中，上述第二电池组还包括第三子电池组，所述第二电网并联接入模块还可以包括多个第五级变换器；上述第三子电池组为供电电压大于上述第二电压阈值的电池组；多个上述第三子电池组分别通过对应的上述第五级变换器连接第二交流母线
。
[0013]本申请中，分别对应不同供电电压的电池组设置不同级别的变换器，构建不同供电电压的电池组对应的电网并联接入模块，使得不同特性参数的电池组能够基于对应的电网并联接入模块进行控制和监测，从而降低因退役电池规格各不相同，电池型号繁杂
、
品种多样而带来的电池组一致性管理难度高的问题，实现了储能系统内部的电池组的一致性管理
。
[0014]在第一方面的一种可能的实现方式中，上述分布式储能变流器还包括第二变压器和第三变压器；上述第二变压器的第一端连接上述第二交流母线，上述第二变压器的第二端连接第三交流母线；其中，上述第三交流母线输出的电压大于上述第二交流母线输出的电压；上述第三变压器的第一端连接上述第三交流母线，上述第三变压器的第二端接入电网
。
[0015]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一电池组包括多个电池串，所述第一电网并联接入模块包括与所述多个电池串一一对应的多个第一级变换器；多个上述电池串分别通过对应的第一级变换器与上述直流母线连接
。
[0016]第二方面，本申请实施例提供了一种储能系统，包括电池堆和第一方面任一项上述的分布式储能变流器；上述电池堆包括若干由退役电池组成的电池组，不同的电池组具有不同的特性参数；上述分布式储能变流器将上述不同的电池组通过对应的电网并联接入模块连接上述储能系统的输出母线
。
等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性
。
[0027]在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征
、
结构或特点
。
由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调
。
术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调
。
[0028]随着新能源汽车越来越多地应用在生活的方方面面，目前产生很多退役电池
。
这些退役电池是由于电池性能衰减而无法达到新能源汽车供电需求的电池，这些退役电池的回收再利用可以提高能源利用率，也可以减少对环境的污染
。
[0029]储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要的时候再将能量释放的过程
。
储能系统大多应用在电力方面，例如针对电网电力保障
、
平滑电网
、
削峰填谷等
。
[0030]退役电池具有规格各不相同，电池型号繁杂
、
品种多样的特点，不同规格
、
不同型号
、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种分布式储能变流器，其特征在于，所述分布式储能变流器包括至少两个电网并联接入模块；其中，每一电网并联接入模块包括至少一个变换器；且每一电网并联接入模块包括不同数量的变换器；不同的电网并联接入模块用于将不同特性参数的电池组接入电网中；所述电池组由若干退役电池组成，所述特性参数包括电压参数和容量参数；所述分布式储能变流器包括第一电网并联接入模块和第二电网并联接入模块；所述第一电网并联接入模块包括第一级变换器和第二级变换器；所述第一级变换器用于连接第一电池组和直流母线；所述第二级变换器用于连接所述直流母线和交流母线；所述第二电网并联接入模块用于，在不经过直流母线的情况下，将第二电池组接入所述交流母线；其中，所述第二电池组的供电电压大于所述第一电池组的供电电压，所述第一电池组的电池容量小于或等于第一容量阈值；所述第二电网并联接入模块包括多个第三级变换器；所述第二电池组包括多个第一子电池组；所述第一子电池组为供电电压小于第一电压阈值的电池组；多个所述第一子电池组分别通过所述第三级变换器连接第一交流母线
。2.
根据权利要求1所述的分布式储能变流器，其特征在于，所述第二电池组包括多个第二子电池组，所述第二电网并联接入模块包括多个第四级变换器，其中，所述第二子电池组为供电电压处于第一电压阈值与第二电压阈值之间的电池组；多个所述第二子电池组分别通过对应的所述第四级变换器连接第一交流母线；所述分布式储能变流器还包括第一变压器；所述第一变压器的第一端连接所述第一交流母线，所述第一变压器的第二端连接第二交流母线；其中，所述第二交流母线输出的电压大于所述第一交流母线输出的电压
。3.
根据权利要求1所述的分布式储能变流器，其特征在于，所述第二电池组还包括第三子电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，庄胜加，
申请(专利权)人：珠海中力新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：