[发明专利]基于能量有序控制的混合储能系统

权利要求书

1.一种基于能量有序控制的混合储能系统，其特征是，它包括三个储能子系统：

第一储能子系统包括铅酸电池组、第一从控模块BMU、第一主控模块BMS及第一双向变流控制器ACDC，铅酸电池组分别与第一双向变流控制器ACDC和第一从控模块BMU连接，第一从控模块BMU与第一主控模块BMS连接，第一主控模块BMS与后台监控系统连接；

第二储能子系统包括锂电池组、第二从控模块BMU、第二主控模块BMS及第二双向变流控制器ACDC，锂电池组分别与第二双向变流控制器ACDC和第二从控模块BMU连接，第二从控模块BMU与第二主控模块BMS连接，第二主控模块BMS与后台监控系统连接；

第三储能子系统包括超级电容电池组、第三从控模块CMU、第三主控模块CMS及第三双向变流控制器ACDC，超级电容电池组分别与第三双向变流控制器ACDC和第三从控模块CMU连接，第三从控模块CMU与第三主控模块CMS连接，第三主控模块CMS与后台监控系统连接；

各从控模块分别负责铅酸电池组、锂离子电池组、超级电容电池组的电压、电流、温度监控及报警保护、电量均衡，同时将所检测信息分别通过CAN总线上报各自的主控模块；各主控模块接受上报的电压、温度、电流信息，并记录充放电次数，同时估算铅酸电池组、锂电池组及超级电容电池组剩余电量SOC，评估其各自健康状况SOH；另外与后台监控系统通信，完成上传铅酸电池组、锂电池组及超级电容电池组异常告警、常量数据及时间日志数据，并将后台监控系统下发的操作指令分别下传到各主控模块；各主控模块分别与各自的双向变流控制器ACDC通信，完成上传铅酸电池组、锂电池组及超级电容电池组异常告警，当铅酸电池组或锂离子电池组或超级电容电池组发生过压、欠压、过流及过温情况时，请求相应的双向变流控制器ACDC实现充放电功率控制，并且分别将各双向变流控制器ACDC下发的操作指令下传到相应主控模块。

2.如权利要求1所述的基于能量有序控制的混合储能系统，其特征是，在并网运行且电网运行正常时，各主控模块和从控模块通过对各电池组电压、温度、电流的检测，评估三个储能子系统剩余电量SOC，并将数据上传到双向变流控制器部分，双向变流控制器通过判断，如需充电，则对各电池组进行充电；如不需充电，责按浮充电压充电；

当电网因可再生新能源发电或负荷用电初始t₀时刻出现瞬时功率超出目标功率范围时，通过对不同储能子系统SOC检测评估及控制，判断并按超级电容电池组→锂离子电池组→铅酸电池组能量有序控制利用原则，决定对电网是否进行放电，以有效平滑电网出现超出目标功率范围值，实现“削峰填谷”。

3.如权利要求1所述的基于能量有序控制的混合储能系统，其特征是，在离网运行时，首先通过各主控模块和从控模块检测不同电池组剩余电量SOC并上报各双向变流控制器及后台监控系统，由后台监控系统控制各双向变流控制器，根据不同电池组荷电状态SOC，判断并按按超级电容电池组→锂离子电池组→铅酸电池组能量有序控制利用原则实现对电网负荷是否进行供电；同时，当超级电容电池组在放电且已被第三主控模块CMS、第三双向变流控制器ACDC保护后，依次由第二储能子系统、第一储能子系统给第三子系统充电，此时，第三双向变流控制器ACDC控制第三子系统输出功率，其后主要依次由第二储能子系统、第一储能子系统给电网负荷供电。