[发明专利]一种分布式锂电池组储能系统

权利要求书

1.一种分布式锂电池组储能系统，其特征在于：包括若干用于并联到直流母线上的储能控制单元；储能控制单元之间通过总线通信进行数据共享；

储能控制单元包括由单体锂电池组成的电池组、双向直流变换器、微控制器以及用于采集储能控制单元的状态监测数据的状态监测模块；电池组通过双向直流变换器从直流母线上获取电能或者输出电能到直流母线上；微控制器通过控制双向直流变换器来切换储能控制单元的充/放电模式；

状态监测模块包括前端状态监测模块与后端状态监测模块；前端状态监测模块接入电池组与双向直流变换器之间，用于采集电池组的状态监测数据；后端状态监测模块接入双向直流变换器与直流母线之间，用于采集双向直流变换器的状态监测数据；

每个微控制器内均配置有独立充电控制程序，所述独立充电控制程序用于根据对应储能控制单元的状态监测数据与直流母线电压U_A确定相应储能控制单元的充电模式；

独立充电控制程序包括如下步骤：

步骤char1：获取直流母线电压U_A，判断直流母线电压U_A是否大于设定母线电压U₁，所述设定母线电压U1大于额定直流母线电压；若否，则结束程序；若是，则启动独立充电控制程序，并进入步骤char2；

步骤char2：根据状态监测数据判断储能控制单元是否为故障状态，若是，则储能控制单元退出运行，并结束程序；若否，则进入步骤char3；

步骤char3：判断电池组端电压U_B是否小于设定端电压U₂，所述设定端电压U2为单体电池的最大工作电压；若是，进入步骤char4；若否，进入步骤char5；

步骤char4：微控制器控制双向直流变换器切换至恒流充电模式对电池组进行充电，并回到步骤char3；

步骤char5：微控制器控制双向直流变换器切换至恒压充电模式对电池组进行充电，直到充电完成；

每个微控制器内均配置有协同放电控制程序，所述协同放电控制程序用于根据共享数据与直流母线电压U_A确定整体放电模式；共享数据包括负载功率、每个电池组的剩余电量以及每个电池组的额定输出功率。

2.根据权利要求1所述的分布式锂电池组储能系统，其特征在于：电池组的状态监测数据包括电池组端电压、电池组输出电流与电池组温度；微控制器采用等效电路模型并根据电池组端电压、电池组输出电流与电池组温度对电池组的剩余电量SOC进行计算；电池组端电压与电池组输出电流作为微控制器控制双向直流变换器实现不同充电模式的依据。

3.根据权利要求1所述的分布式锂电池组储能系统，其特征在于：双向直流变换器的状态监测数据包括双向直流变换器的输出电压、双向直流变换器的输出电流；

以双向直流变换器的输出电压作为直流母线电压U_A；微控制器根据直流母线电压U_A作为启动充电或是放电的判据：当直流母线电压U_A大于设定母线电压U₁时，启动独立充电控制程序；当直流母线电压U_A小于等于设定母线电压U₁时，启动协同放电控制程序；

双向直流变换器的输出电压与双向直流变换器的输出电流作为微控制器控制双向直流变换器实现不同放电模式的依据。

4.根据权利要求1所述的分布式锂电池组储能系统，其特征在于：电池组由若干性能相近的单体锂电池并联组成。