一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)及維護方法
【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)的多個電池組和與每個所述電池組對應(yīng)連接的H橋變換器，還包括:維護控制器和維護控制開關(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，以隔離需要維護的電池組、向?qū)?yīng)的維護控制開關(guān)組發(fā)送閉合指令以選通需要維護的電池組、向?qū)?yīng)的維護控制器發(fā)送維護指令，以控制所述電池組執(zhí)行所述維護指令包含的動作。
[0008]優(yōu)選地，所述維護控制器的一端與三相母線連接，另一端與對應(yīng)的維護控制開關(guān)組連接。
[0009]優(yōu)選地，所述維護控制開關(guān)組包括正極開關(guān)和負極開關(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，所述負極開關(guān)的一端與對應(yīng)的電池組的負極連接，所述正極開關(guān)的另一端和所述負極開關(guān)的另一端均與對應(yīng)的維護控制器連接。
[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，以隔離需要維護的電池組；
[0018]所述主控制器向?qū)?yīng)的維護控制開關(guān)組發(fā)送閉合指令；
[0019]所述維護控制開關(guān)組按照所述閉合指令閉合開關(guān)，以選通需要維護的電池組；
[0020]所述主控制器向維護控制器發(fā)送維護指令；
[0021]所述維護控制器控制所述電池組執(zhí)行所述維護指令包含的動作。
[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]滿充電維護指令或電池荷電標定指令以及需要滿充電維護或電池荷電標定的電池組的名稱和地址。
[0026]優(yōu)選地，當所述指令包含的內(nèi)容包括滿充電維護指令以及需要滿充電維護的電池組的名稱和地址時，所述維護控制器控制所述電池組進入滿充電維護狀態(tài)。
[0027]優(yōu)選地，當所述指令包含的內(nèi)容為電池荷電標定指令以及需要電池荷電標定的電池組的名稱和地址時，所述維護控制器控制所述電池組進入電池荷電標定狀態(tài)。
[0028]本發(fā)明所提供的一種級聯(lián)式電池儲能系統(tǒng)，通過增加維護控制器和維護控制開關(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，以隔離需要維護的電池組、向?qū)?yīng)的維護控制開關(guān)組發(fā)送閉合指令以選通需要維護的電池組、向?qū)?yīng)的維護控制器發(fā)送維護指令，以控制所述電池組執(zhí)行所述維護指令包含的動作。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，還能實現(xiàn)對電池組的維護，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、降低儲能度電運行成本。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例，下面將對實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)的維護方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，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施例，都屬于本發(fā)明保護范圍。
[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【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0035]實施例一
[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中分別以標號11、12和13表示。電池儲能單元11包括并聯(lián)的多個電池組Al、A2、……ANjP與每個電池組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)的多個電池組B1、B2、……BN，和與每個電池組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)的多個電池組C1、C2、......CN，和與每個電池組C1、C2、......CN對應(yīng)連接的H橋變換器。
[0037]除上述部件外，還包括:維護控制器、主控制器14和維護控制開關(guān)組。為了方便描述，維護控制器在圖中表示為A相維護控制器15、B相維護控制器16和C相維護控制器17。維護控制開關(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。具體參見圖中的標號，這里不列舉。
其中，A相維護控制器15的一端、B相維護控制器16的一端以及C相維護控制器17的一端均與三相母線的零線N、A相、B相和C相連接。A相維護控制器15的另一端與對應(yīng)的維護控制開關(guān)組連接。具體的，如圖1所示，A相維護控制器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，負極開關(guān)的一端與對應(yīng)的電池組的負極連接，正極開關(guān)的另一端和負極開關(guān)的另一端均與對應(yīng)的維護控制器連接。
[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、維護控制器，如:A相維護控制器15、B相維護控制器16、C相維護控制器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，以隔離需要維護的電池組
(A1、A2、......AN;B1、B2、......BN;C1、C2、......CN)、向?qū)?yīng)的維護控制開關(guān)組發(fā)送閉合指令以選通需要維護的電池組(A1、A2、......AN;B1、B2、......BN ;C1、C2、......CN)、向?qū)?yīng)的維護控制器(A相維護控制器15、B相維護控制器16或C相維護控制器17)發(fā)送維護指令，以控制電池組(A1、A2、......AN;B1、B2、......BN;C1、C2、......CN)執(zhí)行所述維護指令包含的動作。
[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，則向主控制器14發(fā)送指令，主控