[发明专利]一种基于双组串锂电池动态特性的分选组配系统

权利要求书

1.一种基于双组串锂电池动态特性的分选组配系统，主要包括：系统控制模块(011)、系统控制总线(012)、电网(013)、交流电力线(014)、电网接入断开开关(015)、第1蓄电池参数信号采集模块(10)、第1蓄电池组串第1单体蓄电池(101)、第1蓄电池组串第2单体蓄电池(102)、第1蓄电池组串第n单体蓄电池(10n)、第1蓄电池组串第1信号采集线(111)、第1蓄电池组串第2信号采集线(112)、第1蓄电池组串第3信号采集线(113)、第1蓄电池组串第n信号采集线(11n)、第1蓄电池组串第n+1信号采集线(11n+1)、第1蓄电池组串正极连接端子(11)、第1蓄电池组串负极连接端子(12)、第1蓄电池组串正极直流保护及电控开关(13)、第1蓄电池组串负极直流保护及电控开关(14)、第1储能双向逆变模块(15)、第1储能双向逆变模块交流输出保护及电控开关(16)、第2蓄电池参数信号采集模块(20)、第2蓄电池组串第1单体蓄电池(201)、第1蓄电池组串第2单体蓄电池(202)、第2蓄电池组串第n单体蓄电池(20n)、第2蓄电池组串第1信号采集线(211)、第2蓄电池组串第2信号采集线(212)、第2蓄电池组串第3信号采集线(213)、第2蓄电池组串第n信号采集线(21n)、第2蓄电池组串第n+1信号采集线(21n+1)、第2蓄电池组串正极连接端子(21)、第2蓄电池组串负极连接端子(22)、第2蓄电池组串正极直流保护及电控开关(23)、第2蓄电池组串负极直流保护及电控开关(24)、第2储能双向逆变模块(25)、第2储能双向逆变模块交流输出保护及电控开关(26)，其中：

第1蓄电池组串第1单体蓄电池(101)、第1蓄电池组串第2单体蓄电池(102)、第1蓄电池组串第n单体蓄电池(10n)中相邻的单体蓄电池正负极分别依次串联，构成第1蓄电池串联组串，其蓄电池组串的正极顺次通过第1蓄电池组串正极连接端子(11)、第1蓄电池组串正极直流保护及电控开关(13)接入第1储能双向逆变模块(15)直流侧正极，同时蓄电池组串的负极顺次通过第1蓄电池组串负极连接端子(12)、第1蓄电池组串负极直流保护及电控开关(14)接入第1储能双向逆变模块(15)直流侧负极，再由第1储能双向逆变模块(15)通过第1储能双向逆变模块交流输出保护及电控开关(16)连接交流电力线(014)以及通过电网接入断开开关(015)接入电网(013)，构成第1蓄电池组串充放电子系统通过电网进行充放电的电力路径；

第2蓄电池组串第1单体蓄电池(201)、第2蓄电池组串第2单体蓄电池(202)、第2蓄电池组串第n单体蓄电池(20n)中相邻的单体蓄电池正负极分别依次串联，构成第2蓄电池串联组串，其蓄电池组串的正极顺次通过第2蓄电池组串正极连接端子(21)、第2蓄电池组串正极直流保护及电控开关(23)接入第2储能双向逆变模块(25)直流侧正极，同时蓄电池组串的负极顺次通过第2蓄电池组串负极连接端子(22)、第2蓄电池组串负极直流保护及电控开关(24)接入第2储能双向逆变模块(25)直流侧负极，再由第2储能双向逆变模块(25)通过第2储能双向逆变模块交流输出保护及电控开关(26)连接交流电力线(014)以及通过电网接入断开开关(015)接入电网(013)，构成第2蓄电池组串充放电子系统通过电网进行充放电的电力路径；

同时，第1蓄电池组串充放电子系统充放电的电力路径与第2蓄电池组串充放电子系统充放电的电力路径通过交流电力线(014)相连接，构成第1蓄电池组串充放电子系统与第2蓄电池组串充放电子系统之间相互进行充放电的电力路径；

具有n个单体蓄电池串联的蓄电池组串配置n+1根信号采集线，确保连接每一个蓄电池单体的正极和负极各有一根信号采集线连接到蓄电池参数信号采集模块，即第1蓄电池参数信号采集模块(10)通过第1蓄电池组串第1信号采集线(111)、第1蓄电池组串第2信号采集线(112)、第1蓄电池组串第3信号采集线(113)、第1蓄电池组串第n信号采集线(11n)、第1蓄电池组串第n+1信号采集线(11n+1)分别顺次对应连接第1蓄电池组串第1单体蓄电池(101)、第1蓄电池组串第2单体蓄电池(102)、第1蓄电池组串第n单体蓄电池(10n)，构成第1蓄电池参数信号采集模块(10)采集第1蓄电池组串的每一个蓄电池单体的信息链路；

同时第2蓄电池参数信号采集模块(20)通过第2蓄电池组串第1信号采集线(211)、第2蓄电池组串第2信号采集线(212)、第2蓄电池组串第3信号采集线(213)、第2蓄电池组串第n信号采集线(21n)、第2蓄电池组串第n+1信号采集线(21n+1)分别顺次对应连接第2蓄电池组串第1单体蓄电池(201)、第2蓄电池组串第2单体蓄电池(202)、第2蓄电池组串第n单体蓄电池(20n)，构成第2蓄电池参数信号采集模块(20)采集第2蓄电池组串的每一个蓄电池单体的信息链路；

系统控制模块(011)通过系统控制总线(012)分别连接第1蓄电池参数信号采集模块(10)、第1蓄电池组串正极直流保护及电控开关(13)、第1蓄电池组串负极直流保护及电控开关(14)、第1储能双向逆变模块(15)、第1储能双向逆变模块交流输出保护及电控开关(16)、第2蓄电池参数信号采集模块(20)、第2蓄电池组串正极直流保护及电控开关(23)、第2蓄电池组串负极直流保护及电控开关(24)、第2储能双向逆变模块(25)、第2储能双向逆变模块交流输出保护及电控开关(26)，构成系统控制模块(011)对蓄电池单体进行实时监测以及锂电池组配分选信息的处理与系统运行管控的通信链路；

一种基于双组串锂电池动态特性的分选组配系统的运行管控方法为：

所有锂电池在使用前按照组串形式并且每一次对2个组串进行充放电的动态监测将分选组配处理，即在每一次两个组串中，通过第1蓄电池组串充放电子系统和第2蓄电池组串充放电子系统以交换电能的方式进行节能方式的充放电，同时对每一个蓄电池单体的电压、电流、电量、温度以及相应变化的信息数据进行监测和信号数据采集，系统控制模块(011)分别通过第1蓄电池参数信号采集模块(10)和第2蓄电池参数信号采集模块(20)监测第1蓄电池组串和第2蓄电池组串的每一个蓄电池单体的信息，运行工况正常时，系统控制模块(011)分别控制第1储能双向逆变模块(15)和第2储能双向逆变模块(25)运行模式，其中为一个电压源V/F运行模式，另一个为电流源P/Q运行模式，系统控制模块(011)通过调节电流源P/Q运行模式的储能双向逆变模块功率，实施满足蓄电池特性的充放电过程，同时实时监测和记录每一个蓄电池单体的电压、电流、电量、温度以及相应变化的信息数据，完整进行至少一个充放电循环，并且由系统控制模块(011)将实时采集的每一个蓄电池单体的电压、电流、电量、温度以及相应变化的信息数据，按照预置程序的相应处理方法进行统计分析，将2个蓄电池组串的各个单体蓄电池的动态监测及统计分析数据进行比对，根据产品标准以及应用场景需求条件的一致性误差范围进行组配分选，使得蓄电池组串组配能够满足及达到产品标准以及应用场景需求条件的一致性误差范围要求；

由于第1蓄电池组串充放电子系统和第2蓄电池组串充放电子系统以交换电能的方式进行节能方式的充放电会产生少部分电能的损耗，通过电网(013)进行补电，系统控制模块(011)控制电压源V/F运行模式的储能双向逆变模块在相应蓄电池组串电量达到保护值时控制其待机，使电流源P/Q运行模式的储能双向逆变模块及相应蓄电池组串与电网(013)交换电能，完成充放电的全过程。