[发明专利]需求侧电池组均衡性调节装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池组智能控制领域，更具体地说，涉及需求侧电池组均衡性调节装置及控制方法。

背景技术

随着工业发展速度加快，电力供应出现紧张的趋势，各地电力相关部门正着手于制定相关的技术、经济手段鼓励电力需求侧用户自主削峰填谷。从用电部门的角度考虑，多利用低谷电可以有效地减小系统的维护成本，在具有并网逆变装置的条件下，可以进一步向电网输送电力，获得收益。从电力管理部门的角度考虑，削峰填谷可以减小高峰负荷所要求的装机容量。在全国范围内的蓄电池组作为储能装置，其削峰填谷的潜力非常之大，若能实现经济、有效的蓄电池组调度，一方面可提高大容量蓄电池管理者的积极性，另一方面也可减小国家的投资，提高电力设备的利用效率，优化电网结构。

智能电网通过需求侧管理提高终端响应能力，即电网依靠信息智能控制技术，将需求侧管理融入到系统的构建上，通过调度需求侧资源，实现信息和电能的智能交互，才可能从根本上解决电力系统的安全性和可持续发展等难题。

通信电池组作为通信系统的重要组成部分，长期处于并联浮充工作状态，由于串并的单体电池间无法保持状态一致性，体现在电池单体电压存在偏差，必会导致单体电池长期处于过充电或欠充电状态，对电池寿命造成无法估量的影响。目前，出于备用电源系统的可靠性考虑，蓄电池组的使用大多采用多组串接电池组再并联供电的方式。在并联电路中，各路串接电池组的总电压与充电电压相等，理想情况下各电池组所分得的电流相同，各串接电池组具有相同的工作模式。然而，由于收到制造工艺的限制，各个电池单元的内阻有所差别，造成并联电池组的每个支路所流经的电流大小不同。内阻大的电池组流经的充电电流小，而内阻小的电池组所流经的充电电流大。在电池组工作一定时间后，充电电流小的电池组由于长期充电不足导致其硫酸盐化，从而内阻进一步加大。而充电电流则更小，形成恶性循环，从而影响电池组的寿命。因此，长时间工作的并联电池组的均衡性管理则显得意义重大。目前，对于并联电池组单元的要求是应当满足同厂家、同型号、同规格的电池，同一批号出厂，新旧状态相同且同时安装的。通过上述限制，能够保障系统在运行的初始状态能够满足相同的状态条件。然而，随着时间的推移，即使是电池内阻在出厂时的微小差异，也会导致不同支路的充电电流的差异越来越大。阀控式密封铅酸蓄电池通常不单独设置电池室，可与电源控制柜直接相连，动环系统能够测量电池组的总电压、电流、单体电压、温度进行监测。现有基站蓄电池组，除少数地区频繁被供电局拉闸限电外，大部分电池组处于浮充状态，只有很少量电流用于补偿蓄电池自放电，使蓄电池组长期处于满电状态。若电池组长期处于浮充状态下，则会导致蓄电池阳极极板钝化以及极板内部的活性物质硫酸盐化，电池的内阻相应也会增大，从而造成容量下降。

综上所述，合理而有效的充放电控制便于分析电池健康状况及保持组间电池状态一致性，同时使其充放电需求具备一定灵活性。因此在电池组监测系统中引入均衡机制，会最大限度的发挥蓄电池的工作效率，增加系统的安全性和工作寿命。同时在电池组均衡控制中以需求响应作为重要依据可以实现电池的智能化管理，在保证通信设备能源不间断供应的情况下，辅助电网实现需求侧管理。考虑到前述情况，存在克服相关技术中不足的需要。

发明内容

 为解决上述问题，本发明提出了一种需求侧电池组均衡性调节装置及控制方法，所述均衡性调节装置由多路选择开关、电池组监测模块、控制模块组成，在原有电池组管理系统的基础上增加多路开关以及具有均衡性策略的控制模块。所述控制方法包括响应电网需求侧信号、报告蓄电池组状态，由控制系统通过通信设备获得电网需求响应事件信息，根据电池状态分析，优化得出电池组的均衡方法，实现通信电池组参与电力需求响应事件。

本发明技术方案如下：

本方案由通信电池控制系统、通信设备端、通信电源系统与电网需求响应服务器协调完成。其中通信电池控制系统包括多路选择开关、电池组监测模块和控制模块。

上述多路选择开关经控制模块获得电池组均衡控制信息并予以实施。

上述电池组监测模块按照时间间隔及控制信息监测电池组的电压、电流、内阻、温度及剩余容量情况，并将此信息报予控制模块。

上述控制模块包括通信模块，与电网需求响应服务器通过通信设备交互需求响应事件信息。

上述控制模块包括数据存储模块，其中包括原始数据存储及更新单元和电池组信息存储单元。对电体电池的排列顺序、厂家、型号等进行记录，并对电池组监测模块传送过来的数据，按照组号对应将数据进行存储。