[发明专利]一种储能系统蓄电池模块在线自动双向均衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄电池均衡装置，尤其涉及一种储能系统蓄电池模块在线自动双向均衡装置。

背景技术

蓄电池近年来在储能领域的应用越来越广泛，较大规模的蓄电池储能电站发展迅速。在蓄电池应用系统中，电池系统一般由多个模块构成，每个模块由多个单体电池串并联后组成，电池的维护都是以电池模块为单位。

若系统中某个电池模块出现故障时，要将故障电池模块拆下，该簇电池回路停止工作，待更换上备用电池模块后，该簇电池回路恢复工作。一般备用电池模块的荷电状态（SOC）与整簇电池的SOC不一致，通常是离线将备用电池模块调整（通常是充电或放电）到与该簇电池SOC相一致后，再进行安装，调整期间该簇电池回路无法工作。此种做法的缺点是系统维护时间长，维护期间电池回路无法工作，系统性能受到一定影响，且需要人工处理。如两路或多路电池模块同时出现故障，电池系统的安全性将受到影响。

发明内容

为了克服现有技术中存在的系统电池模块维护时离线操作，安全性低，工作人员工作量大的不足，本发明提供一种可在线自动均衡装置，其特点是在线自动双向均衡，维护所需时间短。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种储能系统蓄电池模块在线自动双向均衡装置，包括：

数据采集分析控制中心，采集各电池模块的参数，并对参数进行分析，判断是否需要均衡，需要均衡时，接通控制电路，同时指令选择充电或放电；

充放电单元，根据数据采集分析控制中心的指令对各电池模块进行充电或放电；

开关控制电路，根据收到数据采集分析控制中心的指令，接通或断开相应电池模块的控制器。

其中，数据采集分析控制中心由电池管理从板和电池管理主板两部分组成，电池管理从板收集各电池模块的参数并上传给电池管理主板，电池管理主板将实时循环采集每个电池模块的电压和SOC，并计算平均模块电压和SOC，对电压或SOC与平均模块电压或SOC的差值大于等于均衡阀值的模块时控制控制电路的控制器联通，对SOC或电压低的模块充电，对于SOC或电压高的模块放电，待所述模块的电压和SOC差值小于均衡阀值时断开控制器。

其中，控制器为继电器。

其中，优选的是，继电器可以采用直流继电器或采用IGBT组件

其中，由N簇电池模块构成的电池系统可以有1～N个充放电单元。

其中，电池管理主板、电池管理从板、继电器控制电路、充放电单元之间的通讯线采用CAN、RS-485、LIN。

其中，所述蓄电池模块是锂离子电池、铅酸蓄电池、镍镉电池或镍氢电池。

继电器控制电路可以根据电池管理主板的命令使特定的一个继电器闭合或断开；充放电单元可以根据电池管理主板的命令处在充电状态或放电状态，从而实现对需要均衡的模块在线自动均衡，同时电池系统可以正常工作；多簇电池系统可以共用一个充放电单元，各电池管理主板间相互通讯，使共用一个充放电单元的电池系统在同一时间内只能闭合一个继电器；当有多个模块需要均衡时，均衡系统先均衡其中一个电池模块，待均衡完成后再均衡其他需要均衡的模块。

电池管理主板实时循环采集每个电池模块的电压和SOC，并计算平均模块电压和SOC，对电压或SOC差值大于等于均衡阀值的模块进行均衡，对SOC或电压低的模块充电，对于SOC或电压高的模块放电，待所述模块的电压和SOC差值小于均衡阀值时停止均衡。均衡过程中，该簇电池回路可以正常工作，均衡在线进行，且无需人员管理，自动完成。

本发明的有益效果是：

1、缩短了储能系统蓄电池模块维护的时间。

2、减少了工作人员的工作量。

3、多簇电池系统可以共用一个充放电单元。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的电路原理图。

图2是本发明的多簇电池系统共用一个充放电单元的电路原理图。

图3是本发明的N簇电池用1～N个充放电单元电路原理图。

图4是本发明的控制流程图。

具体实施方式