[发明专利]电池簇解裂检修装置、系统及控制方法

说明书

本发明涉及储能电池领域，具体涉及电池簇解裂检修装置、系统及控制方法。本发明的一个方面提供了一种电池簇解裂检修装置，其包括：解裂开关模块、电池架模组和接口模块，通过解裂开关模块设计并增加高压互锁功能，有效降低电池簇电压的同时增大正负极空间距离；本发明的另一个方面提供了一种电池簇解裂检修系统，其包括：上述装置、电流传感器、预充电电路、控制器、电源和汇流柜，该系统可以在高海拔地区和海岛上使用，适应性强；本发明还提供了电池簇解裂检修系统的控制方法，通过控制直流接触器的合闸顺序实现预充电，防止合闸时大电流烧坏电气器件和线路，控制直流接触器的分闸顺序，保证直流接触器的使用寿命，延长了系统的使用寿命。

技术领域

本发明涉及储能电池领域，具体涉及电池簇解裂检修装置、系统及控制方法。

背景技术

储能系统可以实现对储能电站的工作状态进行全方位的监控和能量调度管理；电池包是多颗电芯通过串并联方式组成的电池包；电池簇是将电池包通过串并联方式组成的电池阵列；解裂检修可以实现对电池簇中的电池包进行解裂，达到安全隔离保护的目的。在储能系统中，为降低成本，电池的充放电倍率会越做越大，电池包的能量密度越做越高，电压也越做越高。目前市场的上磷酸铁锂电池电池包的电压可以达到60-120V，而电池簇的电压则可以达到580-900V。假如，某种原因致使电池簇短路，而单纯的将电池包串联的电池簇，电池模组和动力线内阻很小，在毫欧级，根据欧姆定律I＝U/R(电流I，电压U，电阻R)，瞬间可以形成千安培级的电流，这远远超出了线路上电气器件的承受能力，对人体、线路上的电气器件和电池包都是致命的伤害。电池包作为储能系统的核心部件，需要整个更换、维护。电池包内部含有危险化学物质，容易造成二次事故，如火灾，爆炸等。此外，在箱式或移动式储能系统中，装配、运输、运维(运行和维护)的安全问题要求更为严格。

因此，电池簇的主回路上需要有解裂检修保护装置，能最大程度地将电池簇解裂成2个以上的电池阵列，降低电池阵列的电压、增大正极和负极的安全距离，降低正负极的短路的可能性。

在现有技术中，将电池包用动力线缆串联，并将电池簇的总正总负汇聚到隔离开关，在电池簇的总正(或总负)加熔断器(FUSE)进行过载、短路保护、电气隔离，隔离开关和熔断器装配一般在装配在控制盒内，电池包一般装配在电池架上，测试完成后，再将电池包从电池架拆卸下来单独包装运输，到现场再将其安装到电池架上，重新组装成电池阵列。

现有技术存在以下缺点：

1.采用单个电池包包装运输，包装成本、运输成本占比较高；

2.到现场安装，电池包体积大、电压高，现场操作难度大，现场操作人员、工作环境不可控，安装时容易打火，易造成人员触电、火灾等；

3.可维护难度大，更换电池包、控制盒带高压操作，正负极容易同时触碰或短路，造成人员触电或发生火灾等；

4.熔断器安装在电池簇的控制盒中，维护时难更换，并且不容易发现损坏器件；

5.大电流隔离开关体积较大，占用空间比较大，接线难度大；

6.电池簇BAT⁺、BAT^-一直形成一个回路，控制盒机壳同时与电池簇的正极(BAT⁺)和电池簇的负极(BAT^-)短路时，熔断器对电池包起不到保护作用，致使电池包烧坏，发生火灾。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供新的电池簇解裂检修装置、系统及控制方法成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供了电池簇解裂检修装置、系统及控制方法。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

本发明提供了一种电池簇解裂检修装置，该电池簇包括多个依次串接的电池包，该装置包括：