[发明专利]退役储能电池混合利用电能变换装置及控制方法

说明书

本发明是退役储能电池混合利用电能变换装置及控制方法，包括若干个储能电池模块，每个储能电池模块的输出端分别通过对应的切换电路共同连接至升压/降压组合电路的输入端，升压/降压组合电路的输出端连接电能输出端，升压/降压组合电路由相互独立的升压变换DC‑DC‑Ⅰ电路、直接变换DC‑DC‑Ⅱ电路和降压变换DC‑DC‑Ⅲ电路组成，每个储能电池模块通过切换电路分别选通升压变换DC‑DC‑Ⅰ电路、直接变换DC‑DC‑Ⅱ电路或降压变换DC‑DC‑Ⅲ电路，使得每个储能电池模块单独进行升压、平压和降压的自由切换输出。本发明通过不同电路变换的组合实现对不同性能退役电池或者混用电池的平衡优化管理，达到工作性能和效率的最优化组合，满足退役电池及混用储能等不同工程场合的应用新需求。

技术领域

本发明涉及电能变换技术领域，具体涉及一种退役储能电池混合利用电能变换装置及控制方法。

背景技术

随着电动汽车、电动自行车等的普及以及规模化推广和应用，需要的各类储能动力电池的数量也越来越多。但由于电动汽车等动力用电场合，对电池的性能等要求均较高，各类电池在工作一定期限后难以满足该类应用的性能要求，面临退役再利用环节。不同于全新的高性能电池，退役再利用的电池由于批次及厂家等不同因素影响，在再次回收利用以及与全新电池混用等工程中，需要配套与之性能适应和匹配的变换电路，而现有的应用变换电路及装置，在电路性能或者效率方面都难以很好的达到最佳的应用效果。开发和利用满足适合不同退役储能电池混合利用的电能变换装置及控制方法，成为适应退役电池规模不断扩大的应用市场急需解决的技术和工程难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种退役储能电池混合利用电能变换装置及控制方法，实现对不同性能退役电池或者混用电池的平衡优化管理，达到工作性能和效率的最优化组合，满足退役电池及混用储能等不同工程场合的应用需求。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种退役储能电池混合利用电能变换装置，包括若干个储能电池模块，每个所述储能电池模块的输出端分别通过对应的切换电路共同连接至升压/降压组合电路的输入端，所述升压/降压组合电路的输出端连接电能输出端，其中，所述升压/降压组合电路由相互独立的升压变换DC-DC-Ⅰ电路、直接变换DC-DC-Ⅱ电路和降压变换DC-DC-Ⅲ电路组成，每个所述储能电池模块通过切换电路分别选通升压变换DC-DC-Ⅰ电路、直接变换DC-DC-Ⅱ电路或降压变换DC-DC-Ⅲ电路，使得每个储能电池模块单独进行升压、平压和降压的自由切换输出。

进一步的，所述切换电路包括有三选一选通开关，所述三选一选通开关的公共端连接储能电池模块的输出端，三选一选通开关的第一选通端连接升压变换DC-DC-Ⅰ电路的输入端，三选一选通开关的第二选通端连接直接变换DC-DC-Ⅱ电路的输入端，三选一选通开关的第三选通端连接降压变换DC-DC-Ⅲ电路的输入端。

进一步的，所述储能电池模块上连接有检测电路，用于检测电池工作状态参数。

进一步的，所述检测电路连接控制电路的输入端，用于将收集到的电池工作状态参数传输至控制电路中。

进一步的，所述控制电路的输出端分别连接切换电路和升压/降压组合电路，用于根据电池工作状态参数控制切换电路的选通和升压/降压组合电路的工作。

一种退役储能电池混合利用电能变换控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤1）检测电路检测输入侧配备的储能电池模块的数量N；

步骤2）采集每个储能电池模块的电池电压U_i和计算SOC_i状态，并与设定的最低放电允许值SOC_set进行比较，筛选出高于最低放电要求可以参与放电工作的全部n组电池模块组{U_{1_w}，U_{2_w}……U_{n_w}}，计算可以参与放电工作的储能电池模块组的平均电压值U_{a_w}，具体为：；