[发明专利]储能调频系统中蓄电池动态均压电路及控制方法

说明书

本发明涉及蓄电池，进一步涉及储能调频系统中蓄电池动态均压电路及控制方法。储能调频系统中蓄电池动态均压电路，包括：第一蓄电池1、第二蓄电池2、第三蓄电池3、第四蓄电池4、开关器件K1、开关器件K2、开关器件K3、开关器件K4、开关器件K5、开关器件K6、开关器件K7、开关器件K8、双绕组高频变压器5；本发明相对于现有技术的有益效果：本发明中，由四个蓄电池串联产生一定额定电压的直流电压，四个蓄电池之间的均压控制采用本发明提出的拓扑结构，可以实现各蓄电池之间的能量交换，快速实现均压控制。

技术领域：

本发明涉及蓄电池，进一步涉及储能调频系统中蓄电池动态均压电路及控制方法。

背景技术：

储能调频系统中使用蓄电池作为能量存储介质，蓄电池单体的电压一般在4V以下，例如锂电池的单体电压为3.3V，铅酸蓄电池单体的电压为2V。一般采用多个电池单体串联提高电池组整体电压，例如对于端电压为400V的蓄电池包，需要将超过100个锂电池单体进行串联。为了保证单体的充放电一致性，需要对锂电池单体进行筛选，选择参数特性一致的单体进行串联，降低了成品率，提高了生产成本。并且当串联的电池单体个数较多时，在全寿命周期内，单体的参数一致性很难保证，一旦其中某些单体损坏或者特性退化，整个电池组的可用电能存储量将会大幅下降甚至导致整体失效。事实上通过对失效的电池组进行分析可以看出，其中多数单体仍可以正常工作，电池组整体失效主要是由个别单体的失效导致。

因此在实际使用过程中，必须对串联的各蓄电池的电压进行监控，并对处于串联关系的各个蓄电池进行均压控制，避免个别蓄电池过充或者过放，避免单个蓄电池损坏，达到延长系统寿命，提高系统可靠性的目的。

发明内容：

本发明目的在于提供对处于串联关系的各个蓄电池进行均压的电路及控制方法。具体技术方案如下：

储能调频系统中蓄电池动态均压电路，包括：第一蓄电池1、第二蓄电池2、第三蓄电池3、第四蓄电池4、开关器件K1、开关器件K2、开关器件K3、开关器件K4、开关器件K5、开关器件K6、开关器件K7、开关器件K8、双绕组高频变压器5；

所述第一蓄电池、第二蓄电池、第三蓄电池、第四蓄电池依次串联，第一蓄电池的阳极作为直流电压的母线正极，第四蓄电池的阴极作为直流电压的母线负极；

开关器件K1的源极与开关器件K2的漏极相连，开关器件K1的漏极与第一蓄电池的阳极相连，开关器件K2的源极与第一蓄电池的阴极相连；开关器件K3的源极与开关器件K4的漏极相连，开关器件K3的漏极与第二蓄电池的阳极相连，开关器件K4的源极与第二蓄电池的阴极相连；开关器件K5的源极与开关器件K6的漏极相连，开关器件K5的漏极与第三蓄电池的阳极相连，开关器件K6的源极与第三蓄电池的阴极相连；开关器件K7的源极与开关器件K8的漏极相连，开关器件K7的漏极与第四蓄电池的阳极相连，开关器件K8的源极与第四蓄电池的阴极相连；

开关器件K1的源极与双绕组高频变压器绕组一的同名端相连；开关器件K3的源极与双绕组高频变压器绕组一的非同名端相连；

开关器件K5的源极与双绕组高频变压器绕组二的非同名端相连；开关器件K7的源极与双绕组高频变压器绕组二的同名端相连。

在上述动态均压电路上实现的储能调频系统中蓄电池动态均压控制方法，包括如下步骤：

步骤1：判断第一蓄电池与第二蓄电池电压之和，是否大于第三蓄电池与第四蓄电池电压之和，是则转步骤2，否则转步骤9；

步骤2：判断第一蓄电池电压是否大于第二蓄电池电压，是则转步骤3，否则转步骤6；

步骤3：判断第三蓄电池电压是否大于第四蓄电池电压，是则转步骤4，否则转步5；