[实用新型]一种分布式储能系统及其控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分布式储能系统及其控制系统，属于储能系统电池管理领域。

背景技术

储能系统主要由储能电池、电池管理系统(Battery Management System，BMS)、能量转换系统(Power Conversion System，PCS)、和后台控制系统组成。电池管理系统是一个基于微处理器的实时监控系统，其主要功能是对电池进行监视和保护，可以有效地监控电池状态(电压、电流和温度等)，对电池组可能出现的故障进行报警并保护电池本体，保证电池组安全、可靠、稳定的运行。

目前，大容量储能系统中的储能电池，常采用锂离子电池、铅酸电池或其它电化学储能电池，其主要特点是单体电压低，容量小，如锂离子电池单体电压为3.2V，常见容量等级有50/75/100/180Ah等系列。对于大功率高电压系统的应用，需要采用多节的电池串并联的系统。

现有的储能系统，为了保证串联的单体储能电池的均衡性，必须采用同一种储能电池来构建储能装置，而且要求储能电池的各项参数尽可能的一致，这大大增加了构建储能系统的约束。

另外，大量储能电池串/并联之后不可避免地带来一系列均衡性问题，在实际使用时，串联储能电池组在容量利用、安全性以及寿命等方面的性能依然远不及单体储能电池，其核心问题在于储能电池组的不均衡。

具体为，在制造过程中，单体电池的电压、内阻以及工作温度等均不完全相同，各单体电池的初始容量存在一定差异。在电池组放电过程中，容量低的单体电池首先因过放电导致单体电池电压过低而丧失放电能力。此时，相对于其他容量高的单体电池，容量低的单体电池变成了负载，由容量高的单体电池对其供电，从而出现单体电池极性反转的现象，使得整个电池组不能够正常工作，同时其寿命也会受到极大影响。在随后的充电过程中，这些容量减小的单体电池又会首先被充满，出现过充电现象，使得整个电池组不能正常充满电。在实际使用中，串联电池组能够实际放出的容量是由容量最小的单体电池所决定的，当该单体电池容量告罄时，整个电池组将无法继续正常工作，充电过程也是如此。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种分布式储能系统及其控制系统，用以解决现有技术对储能电池一致性要求苛刻、储能系统构建约束大、不能采用不同单体储能电池构建储能系统的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括：

本实用新型的一种分布式储能系统，包括主电路和控制系统，

主电路包括至少一个电池组，每个电池组设置在对应的电池柜中，每个电池组通过对应的分合装置、能量转换装置与电网连接；

控制系统包括与所述电池组中的每个单体电池一一对应的采集均衡单元，所述采集均衡单元包括用于采集单体电池电压的采集电路和用于对电池进行均衡的均衡电路；一个电池柜中的采集均衡单元均连接一个主控管理单元；所述主控管理单元与控制总线相连，所述控制总线与后台监控装置相连，所述后台监控装置控制连接各柜体的分合装置。

进一步的，一个电池组内的各单体电池类型相同，不同电池组内的各单体电池类型不同。

进一步的，所述分合装置为充电接触器和放电接触器或充放电接触器。

进一步的，所述控制总线为CAN总线。

本实用新型的一种分布式储能系统的控制系统,包括与分布式储能系统中各电池组中的每个单体电池一一对应的采集均衡单元，所述采集均衡单元包括用于采集单体电池电压的采集电路和用于对电池进行均衡的均衡电路；一个电池组的采集均衡单元均连接一个主控管理单元；所述主控管理单元与控制总线相连，所述控制总线与后台监控装置相连，所述后台监控装置控制连接各电池组的分合装置。

进一步的，一个电池组内的各单体电池类型相同，不同电池组内的各单体电池类型不同。

进一步的，所述分合装置为充电接触器和放电接触器或充放电接触器。

进一步的，所述控制总线为CAN总线。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型在每个电池组上设置了主控管理单元，在每个单体电池上设置了均衡单元，能够实现对不同柜体内所有单体电池电压进行采集、异常判断以及通过耗电电路实现单体电池间的均衡控制；另外，在充放电中，能够根据剩余电量梯次控制各电池柜体接入电网进行充放电，解决了各柜体之间的充放电过程中的不均衡性；因此，本实用新型可以允许不同柜体安装不同类型的储能电磁，减少了储能系统集成的约束，实现了储能电池在全部有效寿命内的梯次利用。

附图说明

图1是分布式储能系统组网图。

具体实施方式