一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)及維護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及儲能及能量交換領(lǐng)域，特別是涉及一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)及維護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]利用可再生能源發(fā)電，雖然可以緩解能源浪費(fèi)問題，但是由于可再生能源的波動性、間歇性，導(dǎo)致在大規(guī)模接入電網(wǎng)時(shí)帶來電網(wǎng)穩(wěn)定性問題，因此需要借助儲能手段提高接納能力和穩(wěn)定性。目前的級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)在提高用戶側(cè)分布式能源接入能力、應(yīng)對災(zāi)變能力、保證供電可靠性、滿足電能質(zhì)量需求、削峰填谷發(fā)揮了重要作用。但是由于缺乏對電池組的在線維護(hù)等工作，導(dǎo)致儲能利用率低，電池組壽命較短，增加了儲能度電運(yùn)行成本。
[0003]由此可見，如何提高級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)的儲能利用率、延長電池組的壽命、降低儲能度電運(yùn)行成本是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)用于提高級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)的儲能利用率、延長電池組的壽命、降低儲能度電運(yùn)行成本。此外，本發(fā)明的目的還提供一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)的維護(hù)方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)，包括:主控制器、電池管理系統(tǒng)和3組電池儲能單元，每組所述電池儲能單元包括并聯(lián)的多個(gè)電池組和與每個(gè)所述電池組對應(yīng)連接的H橋變換器，還包括:維護(hù)控制器和維護(hù)控制開關(guān)組；
[0006]其中，能量管理系統(tǒng)與電池管理系統(tǒng)通信連接，用于獲取所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送的電池荷電狀態(tài)信息、名稱和地址；
[0007]所述主控制器與所述電池管理系統(tǒng)、所述能量管理系統(tǒng)、所述維護(hù)控制器以及所述電池儲能單元均通信連接，用于獲取所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送的所述電池荷電狀態(tài)信息、名稱和地址，然后根據(jù)所述能量管理系統(tǒng)的指令和所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送的所述電池荷電狀態(tài)信息、名稱和地址向?qū)?yīng)的H橋變換器發(fā)送隔離指令，以隔離需要維護(hù)的電池組、向?qū)?yīng)的維護(hù)控制開關(guān)組發(fā)送閉合指令以選通需要維護(hù)的電池組、向?qū)?yīng)的維護(hù)控制器發(fā)送維護(hù)指令，以控制所述電池組執(zhí)行所述維護(hù)指令包含的動作。
[0008]優(yōu)選地，所述維護(hù)控制器的一端與三相母線連接，另一端與對應(yīng)的維護(hù)控制開關(guān)組連接。
[0009]優(yōu)選地，所述維護(hù)控制開關(guān)組包括正極開關(guān)和負(fù)極開關(guān)；
[0010]其中，所述正極開關(guān)的一端與對應(yīng)的電池組的正極連接，所述負(fù)極開關(guān)的一端與對應(yīng)的電池組的負(fù)極連接，所述正極開關(guān)的另一端和所述負(fù)極開關(guān)的另一端均與對應(yīng)的維護(hù)控制器連接。
[0011]優(yōu)選地，還包括:濾波單元，所述濾波單元包括:3個(gè)電感；
[0012]其中，所述電感與三相母線的各相和所述電池儲能單元--對應(yīng)；所述電感的一端與所述三相母線對應(yīng)連接，所述電感的另一端與對應(yīng)的H橋變換器連接。
[0013]一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)的維護(hù)方法，應(yīng)用上述所述的級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)，包括:
[0014]電池管理系統(tǒng)向能量管理系統(tǒng)和主控制器發(fā)送電池荷電狀態(tài)信息、名稱和地址；
[0015]所述能量管理系統(tǒng)根據(jù)所述電池荷電狀態(tài)信息向主控制器發(fā)送指令；
[0016]所述主控制器接收所述指令，并根據(jù)所述指令包含的內(nèi)容和所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送的所述電池荷電狀態(tài)信息、名稱和地址向?qū)?yīng)的H橋變換器發(fā)送隔離指令；
[0017]所述H橋變換器執(zhí)行所述隔離指令包含的動作，以隔離需要維護(hù)的電池組；
[0018]所述主控制器向?qū)?yīng)的維護(hù)控制開關(guān)組發(fā)送閉合指令；
[0019]所述維護(hù)控制開關(guān)組按照所述閉合指令閉合開關(guān)，以選通需要維護(hù)的電池組；
[0020]所述主控制器向維護(hù)控制器發(fā)送維護(hù)指令；
[0021]所述維護(hù)控制器控制所述電池組執(zhí)行所述維護(hù)指令包含的動作。
[0022]優(yōu)選地，所述主控制器在接收到所述指令后還包括:
[0023]解析所述指令包含的內(nèi)容。
[0024]優(yōu)選地，所述指令包含的內(nèi)容包括:
[0025]滿充電維護(hù)指令或電池荷電標(biāo)定指令以及需要滿充電維護(hù)或電池荷電標(biāo)定的電池組的名稱和地址。
[0026]優(yōu)選地，當(dāng)所述指令包含的內(nèi)容包括滿充電維護(hù)指令以及需要滿充電維護(hù)的電池組的名稱和地址時(shí)，所述維護(hù)控制器控制所述電池組進(jìn)入滿充電維護(hù)狀態(tài)。
[0027]優(yōu)選地，當(dāng)所述指令包含的內(nèi)容為電池荷電標(biāo)定指令以及需要電池荷電標(biāo)定的電池組的名稱和地址時(shí)，所述維護(hù)控制器控制所述電池組進(jìn)入電池荷電標(biāo)定狀態(tài)。
[0028]本發(fā)明所提供的一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)，通過增加維護(hù)控制器和維護(hù)控制開關(guān)組，使得主控制器根據(jù)能量管理系統(tǒng)的指令和電池管理系統(tǒng)傳送的荷電狀態(tài)信息、名稱和地址向?qū)?yīng)的H橋變換器發(fā)送隔離指令，以隔離需要維護(hù)的電池組、向?qū)?yīng)的維護(hù)控制開關(guān)組發(fā)送閉合指令以選通需要維護(hù)的電池組、向?qū)?yīng)的維護(hù)控制器發(fā)送維護(hù)指令，以控制所述電池組執(zhí)行所述維護(hù)指令包含的動作。該系統(tǒng)不僅能夠滿足級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)的儲能需求，還能實(shí)現(xiàn)對電池組的維護(hù)，以此提高級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)的儲能利用率、延長電池組的壽命、降低儲能度電運(yùn)行成本。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明提供的一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖2為本發(fā)明提供的一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)的維護(hù)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
[0033]本發(fā)明的核心是提供一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)及維護(hù)方法。
[0034]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0035]實(shí)施例一
[0036]圖1為本發(fā)明提供的一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。該級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)包括:電池管理系統(tǒng)(BMS) 10和3組電池儲能單元，為了區(qū)分3組電池儲能單元，圖1中分別以標(biāo)號11、12和13表示。電池儲能單元11包括并聯(lián)的多個(gè)電池組Al、A2、……ANjP與每個(gè)電池組Al、A2、……AN對應(yīng)連接的H橋變換器。電池儲能單元12包括并聯(lián)的多個(gè)電池組B1、B2、……BN，和與每個(gè)電池組B1、B2、……BN對應(yīng)連接的H橋變換器。電池儲能單元13包括并聯(lián)的多個(gè)電池組C1、C2、......CN，和與每個(gè)電池組C1、C2、......CN對應(yīng)連接的H橋變換器。
[0037]除上述部件外，還包括:維護(hù)控制器、主控制器14和維護(hù)控制開關(guān)組。為了方便描述，維護(hù)控制器在圖中表示為A相維護(hù)控制器15、B相維護(hù)控制器16和C相維護(hù)控制器17。維護(hù)控制開關(guān)組在圖中表示為SA1+、Sa1、SA2+、SA2、……和SAN+、San ;S B1+、Sb1、SB2+、SB2、……
和SBN+、Sbn ;SC1+、Sc1、SC2+、Sc2、......和SCN+、Scn。具體參見圖中的標(biāo)號，這里不列舉。
其中，A相維護(hù)控制器15的一端、B相維護(hù)控制器16的一端以及C相維護(hù)控制器17的一端均與三相母線的零線N、A相、B相和C相連接。A相維護(hù)控制器15的另一端與對應(yīng)的維護(hù)控制開關(guān)組連接。具體的，如圖1所示，A相維護(hù)控制器15的另一端與電池組A1、A2、……AN對應(yīng)的開關(guān)連接，即與SA1+、SA1、SA2+、SA2、……和SAN+、SAN連接。B相維護(hù)控制器16的另一端與電池組B1、B2、……BN對應(yīng)的開關(guān)連接，即與SB1+、Sb1、SB2+、SB2、……和S_、SBN連接。C相維護(hù)控制器17的另一端與電池組C1、C2、……CN對應(yīng)的開關(guān)連接，即與Sei+、Sc1、SC2+,SC2、……和SCN+、SCN連接。其中，維護(hù)控制開關(guān)組的具體形式可以如圖1所示，即包括正極開關(guān)，如:SA1+、SA2+、SB1+、SB2+等和負(fù)極開關(guān)，如:SA1、SA2、Sb1、Sb2等。正極開關(guān)的一端與對應(yīng)的電池組的正極連接，負(fù)極開關(guān)的一端與對應(yīng)的電池組的負(fù)極連接，正極開關(guān)的另一端和負(fù)極開關(guān)的另一端均與對應(yīng)的維護(hù)控制器連接。
[0038]其中，主控制器14與電池管理系統(tǒng)10、能量管理系統(tǒng)18、維護(hù)控制器，如:A相維護(hù)控制器15、B相維護(hù)控制器16、C相維護(hù)控制器17以及電池儲能單元均通信連接。電池管理系統(tǒng)10與能量管理系統(tǒng)18通信連接。電池管理系統(tǒng)10獲取每個(gè)電池組A1、A2、……AN;B1、B2、……BN;C1、C2、……CN的電池荷電狀態(tài)信息和名稱、地址，并將上述信息發(fā)送至能量管理系統(tǒng)18和主控制器14。能量管理系統(tǒng)18根據(jù)這些信息的內(nèi)容向主控制器14發(fā)送相應(yīng)的指令，主控制器14根據(jù)能量管理系統(tǒng)18的指令和電池管理系統(tǒng)10發(fā)送的電池荷電狀態(tài)信息、名稱和地址向?qū)?yīng)的H橋變換器發(fā)送隔離指令，以隔離需要維護(hù)的電池組
(A1、A2、......AN;B1、B2、......BN;C1、C2、......CN)、向?qū)?yīng)的維護(hù)控制開關(guān)組發(fā)送閉合指令以選通需要維護(hù)的電池組(A1、A2、......AN;B1、B2、......BN ;C1、C2、......CN)、向?qū)?yīng)的維護(hù)控制器(A相維護(hù)控制器15、B相維護(hù)控制器16或C相維護(hù)控制器17)發(fā)送維護(hù)指令，以控制電池組(A1、A2、......AN;B1、B2、......BN;C1、C2、......CN)執(zhí)行所述維護(hù)指令包含的動作。
[0039]例如，能量管理系統(tǒng)18獲取電池荷電狀態(tài)信息后，經(jīng)過分析確定出電池組Al需要維護(hù)，則向主控制器14發(fā)送指令，主控