[发明专利]高压锂电池储能系统及方法

说明书

本发明涉及高压储能技术领域，公开了一种高压锂电池储能系统及方法。该系统包括多个锂电池分组柜、充电输入隔离变压器、集中处理器、分布式充电单元和电池电压检测单元，每个锂电池分组柜连接有充电输入隔离变压器和集中处理器且设置有多个锂电池模组，每个锂电池模组均连接有分布式充电单元和电池电压检测单元，多个锂电池模组各自的电池电压检测单元用于分别检测对应锂电池模组的端电压；集中处理器用于接收各个锂电池模组的端电压，在各个锂电池模组的端电压不相等的情况下输出控制各个分布式充电单元的充电电流的信号；各个分布式充电单元根据控制各个分布式充电单元的充电电流的信号执行充电操作。由此实现每个储能柜的各模组间的电压均衡。

技术领域

本发明涉及高压储能技术领域，尤其涉及一种高压锂电池储能系统及方法。

背景技术

能源技术的革命催生了新技术，高压储能装置广泛应用于电磁发射、轨道交通等领域。锂电池具有能源效率高、能源密度高、存储性能优秀等特点，可进行并联及串联以获得高容量或高电压，近年来大容量锂电池储能系统在电力系统领域获得了较好应用，正逐渐成为储能系统中主流的储能介质。

高压锂电池储能装置中的高电压(通常达到上千伏)对系统的隔离电压设计、安全性提出更高的难题，需要的锂电池串并联节数也很多，因此需要对装置及锂电池组的结构进行优化设计。同时由于锂电池这种储能单体自身参数的不同，以及单体电池在串并联成组使用后，随着充放电次数的增加，电池组之间的性能差异会逐渐增大，可能出现单体电池过充电、过放电问题，会使锂电池受到损坏，这种损坏会进一步加剧端电压的差异，最终可能导致整个储能装置损坏。因此对锂电池储能装置需要采取电压均衡技术，调节锂电池单体端电压达到一致。

发明内容

本发明提供了一种高压锂电池储能系统及方法，能够解决现有技术中锂电池储能装置电压不均衡的技术问题。

本发明提供了一种高压锂电池储能系统，其中，该系统包括级联的多个锂电池分组柜、充电输入隔离变压器、集中处理器、分布式充电单元和电池电压检测单元，每个锂电池分组柜连接有充电输入隔离变压器和集中处理器且设置有多个锂电池模组，每个锂电池模组均连接有分布式充电单元和电池电压检测单元，其中，

多个锂电池模组各自的电池电压检测单元用于分别检测对应锂电池模组的端电压；

集中处理器用于接收各个锂电池模组的端电压，在各个锂电池模组的端电压不相等的情况下输出控制各个分布式充电单元的充电电流的信号；

各个分布式充电单元根据控制各个分布式充电单元的充电电流的信号执行充电操作。

优选地，集中处理器在各个锂电池模组的端电压不相等的情况下输出控制各个分布式充电单元的充电电流的信号包括：

将各个锂电池模组的端电压按照大小排序；

在排序为从小到大排序的情况下，根据预设最小充电电流和预设最大充电电流确定对应分布式充电单元的充电电流依次从大到小，并输出对应的控制信号；

在排序为从大到小排序的情况下，根据预设最小充电电流和预设最大充电电流确定对应分布式充电单元的充电电流依次从小到大，并输出对应的控制信号。

优选地，

根据预设最小充电电流和预设最大充电电流控制对应分布式充电单元的充电电流的信号对应的充电电流依次从大到小包括：

根据锂电池模组的数量n将预设最小充电电流和预设最大充电电流之间的区间进行n-1等分得到n-2个等分点电流；

确定对应分布式充电单元的充电电流依次为预设最大充电电流、从大到小的各等分点电流、预设最小充电电流；

根据预设最小充电电流和预设最大充电电流控制对应分布式充电单元的充电电流的信号对应的充电电流依次从小到大包括：