[发明专利]一种基于多单元分选的双向主动均衡蓄电池管理系统及控制方法

说明书

本发明属于蓄电池储能技术领域，具体涉及一种基于多单元分选的双向主动均衡蓄电池管理系统及控制方法。本发明利用多单元分选的双向主动均衡方法，将蓄电池组串作为均衡电力的电源和负载，同时对蓄电池组串中多个非相连蓄电池单体进行有效主动均流均衡调控，可以有效的实现蓄电池运行的高精度实时监测、精准科学的充放电电流控制、蓄电池组串各蓄电池单体的电压和电量一致性主动有效的均衡调是蓄电池，可以在每一次充电放电过程中实现蓄电池组串均衡控制，达到有效的蓄电池组串电压及电量的一致性管控，实现蓄电池储能系统的安全、健康、高效运行，对储能系统应用具有重大积极意义。

技术领域

本发明属于蓄电池储能技术领域，具体涉及一种基于多单元分选的双向主动均衡蓄电池管理系统及控制方法。

背景技术

储能系统是新能源电力和智能电网及能源互联网的重要组成部分特别是电化学储能。众所周知，电化学储能系统是由多个单元蓄电池单体连接组成的蓄电池组串进入变流器设备进行充放电，受控完成电力调节。蓄电池运行的实时监测、充放电电流控制、蓄电池组串各蓄电池单体的电压和电量一致性均衡控制是储能系统安全、健康、高效运行的关键，为此需要设计有效的蓄电池管理系统BMS完成上述任务，蓄电池运行的高精度实时监测、精准科学的充放电电流控制、蓄电池组串各蓄电池单体的电压和电量一致性主动有效的均衡调是蓄电池管理系统的关键技术和实现难点。

发明内容

为了实现有效的蓄电池监控和管理，本发明提出一种基于多单元分选的双向主动均衡蓄电池管理系统及控制方法，主要包括：双向充放电DC/DC模块、直流变压器、高压正极直流母线、高压负极直流母线、蓄电池组串负极端子、蓄电池组串正极端子、低压正极直流母线、低压负极直流母线、系统控制模块、电控开关驱动电路、蓄电池参数采集模块、系统总线、系统电源模块、通信接口电路、信号参数采集线束、电控开关驱动控制线、上位控制机、双向储能换流装置、外部通信链路、第1蓄电池单体、第2蓄电池单体、第m蓄电池单体、第n蓄电池单体、第1蓄电池单体负极、第1蓄电池单体正极、第2蓄电池单体负极、第2蓄电池单体正极、第m蓄电池单体负极、第m蓄电池单体正极、第n蓄电池单体负极、第n蓄电池单体正极、第1电控选通开关、第2电控选通开关、第m电控选通开关、第n电控选通开关、第1电控选通开关正极连接端、第1电控选通开关负极连接端、第1电控选通开关蓄电池连接端、第2电控选通开关正极连接端、第2电控选通开关负极连接端、第2电控选通开关蓄电池连接端、第m电控选通开关正极连接端、第m电控选通开关负极连接端、第m电控选通开关蓄电池连接端、第n电控选通开关正极连接端、第n电控选通开关负极连接端、第n电控选通开关蓄电池连接端、第1蓄电池单体负极电压及温度参数采集传感器、第1蓄电池单体正极电压及温度参数采集传感器、第2蓄电池单体负极电压及温度参数采集传感器、第2蓄电池单体正极电压及温度参数采集传感器、第m蓄电池单体负极电压及温度参数采集传感器、第1蓄电池单体正极电压及温度参数采集传感器、第n蓄电池单体负极电压及温度参数采集传感器、第n蓄电池单体正极电压及温度参数采集传感器、蓄电池组串电流参数采集传感器，其中：

蓄电池组串按顺序第1蓄电池单体、第2蓄电池单体、第m蓄电池单体、第n蓄电池单体排列，依次由第1蓄电池单体开始每一个蓄电池正极连接下一个蓄电池的负极，组成串联的蓄电池组串并且蓄电池组串的第1蓄电池单体负极接入蓄电池组串负极端子同时蓄电池组串最末的第n蓄电池单体正极接入蓄电池组串正极端子，再由蓄电池组串负极端子和蓄电池组串正极端子分别通过高压负极直流母线和高压正极直流母线接入双向储能换流装置直流输入侧的负极和正极，构成蓄电池组串储能系统的充放电电力路径；

蓄电池组串按顺序第1蓄电池单体、第2蓄电池单体、第m蓄电池单体、第n蓄电池单体排列，依次由第1蓄电池单体开始每一个蓄电池正极连接下一个蓄电池的负极，组成串联的蓄电池组串并且蓄电池组串的第1蓄电池单体负极接入蓄电池组串负极端子同时蓄电池组串最末的第n蓄电池单体正极接入蓄电池组串正极端子，再由蓄电池组串负极端子和蓄电池组串正极端子分别通过高压负极直流母线和高压正极直流母线顺次连接直流变压器和双向充放电DC/DC模块，构成蓄电池组串均流充放电的电力供给与吸纳双向电力路径；