CN108365658A - 一种防环流电池储能系统及其控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防环流电池储能系统及其控制电路，系统包括至少两条储能支路，各储能支路之间并联设置；每条储能支路包括电池簇，充电电路和放电电路；充电支路上串联设有第一开关和第一二极管，放电支路上串联设有第二开关和第二二极管；所述充电支路和放电支路并联后与相应的电池簇连接，其中第一二极管的阴极连接相应电池簇的正极，第二二极管的阳极连接相应电池簇的正极。本发明所提供的技术方案，每条储能支路上均设置有并联的充电电路和放电电路，充电电路和放电支路上均设置有相应的二极管，防止电池簇之间出现环流，解决储能系统中各电池簇之间出现环流的问题。

Description

一种防环流电池储能系统及其控制电路
技术领域
本发明属于电网储能控制技术领域，具体涉及一种防环流电池储能系统及其控制电路。
背景技术
近年来，随着国民经济的迅速发展，我国的电力需求也在迅速的增加，带动了电力行业的急剧扩张，电网装机容量实现了飞跃式的增长，与此同时，也出现了一系列的电能问题。
受于自然环境和人类生产生活习惯的影响，我国的电力负荷需求存在着巨大的峰谷差，往往在一年中的某几个月或者一天中的某几个小时电力负荷需求量急剧增大，给电网和发电厂带来巨大的运行压力；而其它时间的用电量则比较少，此时电力系统的机组运行在低负荷状态，不能发挥出高效的性能，造成电力设备利用率和运行经济受到严重的影响。
目前，解决上述问题常用的方法是在电网中设置储能系统，在用电量较少的时段将发电机组产生的电能存储到储能系统中，在用电高峰期储能系统向电网供电，满足用电需求。
储能系统一般都设置有多条并联的储能支路，每条储能支路上设置有一个电池簇，电池簇用于储存电能；但是在并联的电池簇之间存在电压之差时，会在电池簇之间形成环流，即能量从电压高的电池流向电压低的电池。一旦电池簇之间形成环流，就会对电池和其他器件造成损坏，甚至引起严重的安全事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防环流电池储能系统及其控制电路，用于解决储能系统中各电池簇之间出现环流的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
系统方案1：一种防环流电池储能系统，包括至少两条储能支路，各储能支路之间并联设置；
每条储能支路包括电池簇，充电电路和放电电路；充电支路上串联设有第一开关和第一二极管，放电支路上串联设有第二开关和第二二极管；所述充电支路和放电支路并联后与相应的电池簇连接，其中第一二极管的阴极连接相应电池簇的正极，第二二极管的阳极连接相应电池簇的正极。
本发明所提供的技术方案，每条储能支路上均设置有并联的充电电路和放电电路，充电电路和放电支路上均设置有相应的二极管，防止电池簇之间出现环流，解决储能系统中各电池簇之间出现环流的问题。
系统方案2：在系统方案1的基础上，各储能支路中分别串联设置有相应的熔断器。
设置熔断器，能够防止储能支路中的电流过大，对电池簇造成损坏。
系统方案3：在系统方案1的基础上，还包括直流断路器，各储能支路并联后连接直流断路器的其中一端，直流断路器的另一端用于连接电网。
系统方案4：在系统方案1或2或3的基础上，每条储能支路中分别设置有一个相应的继电器，各储能支路的第一开关和第二开关分别为相应继电器上的两个互斥触点。
将一个继电器上的两个互斥触点作为第一开关和第二开关，使储能系统的结构更加简单，动作过程更快，可靠性与稳定性更高，同时也具有人工控制功能，增加了系统充放电转换的实现方式与动作可靠性。
系统方案5：在系统方案4的基础上，还包括电池管理装置，电池管理装置连接各继电器的线圈部分。
系统方案6：在系统方案4的基础上，还包括手动开关，手动开关设置在各继电器线圈部分的供电线路上。
电路方案1：一种防环流电池储能系统控制电路，包括至少两条储能支路，各储能支路之间并联设置；
每条储能支路包括用于连接电池簇的电池簇接口，充电电路和放电电路；充电支路上串联设有第一开关和第一二极管，放电支路上串联设有第二开关和第二二极管；所述充电支路和放电支路并联后与相应的电池簇接口连接，其中第一二极管的阴极连接相应电池簇接口的正极，第二二极管的阳极连接相应电池簇接口的正极。
电路方案2：在电路方案1的基础上，各储能支路中分别串联设置有相应的熔断器。
电路方案3：在电路方案1的基础上，还包括直流断路器，各储能支路并联后连接直流断路器的其中一端，直流断路器的另一端用于连接电网。
电路方案4：在电路方案1或2或3的基础上，每条储能支路中分别设置有一个相应的继电器，各储能支路的第一开关和第二开关分别为相应继电器上的两个互斥触点。
电路方案5：在电路方案4的基础上，还包括电池管理装置，电池管理装置连接各继电器的线圈部分。
电路方案6：在电路方案4的基础上，还包括手动开关，手动开关设置在各继电器线圈部分的供电线路上。
附图说明
图1为系统实施例中防环流电池储能系统的结构原理图；
图2为系统实施例中继电器控制线路的示意图。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种防环流电池储能系统及其控制电路，用于解决储能系统中各电池簇之间出现环流的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种防环流电池储能系统，包括至少两条储能支路，各储能支路之间并联设置；
每条储能支路包括电池簇，充电电路和放电电路；充电支路上串联设有第一开关和第一二极管，放电支路上串联设有第二开关和第二二极管；所述充电支路和放电支路并联后与相应的电池簇连接，其中第一二极管的阴极连接相应电池簇的正极，第二二极管的阳极连接相应电池簇的正极。
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
系统实施例：
本实施例提供一种防环流电池储能系统，通过设置防反二极管，解决各电池簇之间存在环流的问题。
本实施例所提供的一种防环流电池储能系统，其结构原理如图1所示，包括n条储能支路，各储能支路之间并联设置，n不小于2。
各储能支路的结构相同，以第一条储能支路为例，该储能支路包括电池簇1，熔断器FU1，继电器KM1，二极管1.1和二极管1.2；继电器KM1设有常开触点和常闭触点，常开触点与二极管1.1连接成放电电路，常闭触点与二极管1.2串联成充电支路，充电电路和放电电路并联后再与电池簇1、熔断器FU1串联，其中二极管1.1的阳极连接电池簇1的正极，二极管1.2的阴极连接电池簇1的正极。
各储能支路中继电器的线圈部分并联设置，如图2所示，在各继电器线圈的供电线路上设置有微型断路器QF2，电池管理装置连接各继电器的线圈部分，控制各继电器触点部分的动作，控制方法为：
当各电池簇进行充电时，控制各继电器的线圈失电，此时电网通过各储能支路的充电电路为相应的电池簇充电，并通过各充电电路上的二极管防止电池簇之间形成环流；
当各电池簇进行放电时，控制各继电器的线圈得电，常开触点闭合，常闭触点断开，此时各电池簇通过相应储能支路的放电电路进行放电，并通过各放电电路上的二极管防止电池簇之间形成环流。
作为其他实施方式，可以在各继电器的线圈部分设置手动按钮开关SB，可通过手动开关SB控制储能系统的充放电状态。
本实施例中，各储能支路充电电路和放电电路中的开关为同一继电器的两个互斥触点；作为其他实施方式，可以分别采用两个开关。
电路实施例：
本实施例提供一种防环流电池储能系统控制电路，与上述系统实施例中防环流电池储能系统控制电路的结构相同，该电路已经在上述系统实施例中做了详细介绍，这里不多做说明。

Claims (10)

1.一种防环流电池储能系统，包括至少两条储能支路，各储能支路之间并联设置；
其特征在于，每条储能支路包括电池簇，充电电路和放电电路；充电支路上串联设有第一开关和第一二极管，放电支路上串联设有第二开关和第二二极管；所述充电支路和放电支路并联后与相应的电池簇连接，其中第一二极管的阴极连接相应电池簇的正极，第二二极管的阳极连接相应电池簇的正极。
2.根据权利要求1所述的一种防环流电池储能系统，其特征在于，各储能支路中分别串联设置有相应的熔断器。
3.根据权利要求1所述的一种防环流电池储能系统，其特征在于，还包括直流断路器，各储能支路并联后连接直流断路器的其中一端，直流断路器的另一端用于连接电网。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种防环流电池储能系统，其特征在于，每条储能支路中分别设置有一个相应的继电器，各储能支路的第一开关和第二开关分别为相应继电器上的两个互斥触点。
5.根据权利要求4所述的一种防环流电池储能系统，其特征在于，还包括电池管理装置，电池管理装置连接各继电器的线圈部分。
6.根据权利要求4所述的一种防环流电池储能系统，其特征在于，还包括手动开关，手动开关设置在各继电器线圈部分的供电线路上。
7.一种防环流电池储能系统控制电路，包括至少两条储能支路，各储能支路之间并联设置；
其特征在于，每条储能支路包括用于连接电池簇的电池簇接口，充电电路和放电电路；充电支路上串联设有第一开关和第一二极管，放电支路上串联设有第二开关和第二二极管；所述充电支路和放电支路并联后与相应的电池簇接口连接，其中第一二极管的阴极连接相应电池簇接口的正极，第二二极管的阳极连接相应电池簇接口的正极。
8.根据权利要求7所述的一种防环流电池储能系统控制电路，其特征在于，各储能支路中分别串联设置有相应的熔断器。
9.根据权利要求7所述的一种防环流电池储能系统控制电路，其特征在于，还包括直流断路器，各储能支路并联后连接直流断路器的其中一端，直流断路器的另一端用于连接电网。
10.根据权利要求7或8或9所述的一种防环流电池储能系统控制电路，其特征在于，每条储能支路中分别设置有一个相应的继电器，各储能支路的第一开关和第二开关分别为相应继电器上的两个互斥触点。
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