[实用新型]一种电网储能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及动力锂离子电池成组应用及电力储能领域，具体为一种适用于多个DC/DC变换器的电网储能系统。

背景技术

电池储能作为新能源使用中不可或缺的一部分，其发展也影响着新能源的发展。随着我国电网容量的不断扩大，峰谷差不断增加，可再生能源、分布式供能和智能电网的蓬勃发展，对大规模发展电池储能技术的需求日益增大。然而，电池成组技术已成为储能大规模发展的技术瓶颈。

多个不同状态的锂电池直接并联使用会引起功率的不正常流动并对电池造成损坏，通过给每块电力储能用锂电池串联一个DC/DC变换装置后再并联在一起构成一个系统，每条电池支路在DC/DC变换装置的控制下形成电流内环闭环控制，所有支路并联在一起通过控制各支路的电流从而稳定对外的恒压输出形成电压外环闭环控制，这样的系统叫做并网用锂电池系统。

电池成组方法的核心参数是电池的串并联数量，众所周知，并联数量越多电池容量越大，串联数量越多电池总电压越大。电力储能常见的电池组总电压是48V，60V和96V等电压等级，这些电压等级均是基于传统铅酸电池。近年来，锂电池应用逐渐推广，锂电池组用于储能的电压等级有48V，60V直至500V以上。因为，锂离子电池不可以像铅酸电池组浮充均衡，导致串联电压越高电池组内锂离子电池单体的电压不一致越严重，但是48V和60V等电压等级的锂电池组能够提供的电网储能容量十分有限。查阅相关文献资料，目前很少针对48V和60V这个电压等级的多DC/DC变换器并联锂电池并网的方案提出。本实用新型提出的多DC/DC变换器并联的锂电池成组方法的运行模式易于实现电压一致均衡，能量调度策略较为灵活。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电网储能系统，满足电池组温度、均衡、功率和寿命的实际需求，为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：包括多个电池模块，每个电池模块包括有：锂电池、与锂电池连接的DC/DC变换器，所有DC/DC变换器分别接入直流母线形成并联连接，所述DC/DC变换器之间连接有自主均流控制模块。

优选的，所述自主均流控制模块可以为通讯模块。

优选的，所述自主均流控制模块可以采用下垂控制单元。

优选的，所述自主均流控制模块可以与中位机连接。

优选的，所述自主均流控制模块可以与中位机连接，所述中位机可以与远程

控制端连接。

优选的，所述多个电池模块的规格可选不同功率等级。

优选的，所述锂电池储能大小不同且DC/DC变换器功率等级不同。

优选的，所述通讯模块可采用CAN总线通信方式。

优选的，所述下垂控制单元可以为基于均流控制电路的下垂控制器。

本实用新型与现有技术相比的有益效果：

本实用新型中的DC/DC变换器之间连接有通讯模块、下垂控制单元或其他自主

均流控制模块，保证DC/DC变换器可以工作在有/无通讯模块条件下的自均流模式，还可以将自主均流控制模块与中位机连接，实现有中位机条件下的有序充放电模式工作，还可以利用与中位机连接的远程控制端实现远程监控，本实用新型适用于多种均流、充放电工作状态，动态性能显著提高，本实用新型还适应电池组出现“不同电池荷电态”、“不同电池功率等级”、“单个模块故障”等不同情况，易于实现较为复杂的能量调度策略并提高电网储能系统的动态性能。

附图说明

图1为所设计的多DC/DC变换器并联锂电池储能拓扑图；

图2为有通讯模块的多DC/DC变换器均流示意图；

图3为无通讯模块的多DC/DC变换器均流示意图；

图4为有中位机控制的多DC/DC变换器均流示意图；

图5为不同电池荷电态的动态能量调度情况，其中阴影面积代表电池荷大小；

图6为不同电池功率等级的动态能量调度情况，其中电池大小不同表示电池功率等级不同；

图7为单个模块故障的动态能量调度情况，其中，电池中出现闪电标记的代表出现故障的电池；

图中，1、直流母线；2、电池模块；3、DC/DC变换器；4、锂电池；

5、自主均流控制模块；6、中位机；7、远程控制端。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合一次具体的数据做进一步的详细说明。在此，本实用新型的示意性事例用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。