CN109888809A

CN109888809A - 一种家用储能电池组自动并联控制方法

Info

Publication number: CN109888809A
Application number: CN201910307005.1A
Authority: CN
Inventors: 王卓华; 钱靖辉; 吴强
Original assignee: Suzhou Hengduan Power Supply Power Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Hengduan Power Supply Power Technology Co Ltd
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2019-06-14

Abstract

本发明公开一种家用储能电池组自动并联控制方法，具体过程为：电池模组主机开机自检后经储能变流器接入市电电网、光伏电网，所述电池模组主机预设安全并联电压范围值；电池模组主机与每台未接入直流电网的电池模组从机握手通信；将处于安全并联电压范围内的电池模组从机并联入直流电网，对未处于安全并联电压范围内的电池模组从机发送脱机命令使保持待命状态，处于待命状态的电池模组从机重复执行步骤二的过程，直至将所有电池模组从机并联入直流电网。通过上述方式，本发明提供一种家用储能电池组自动并联控制方法，在保证电池模组正常电力输出工作的同时，能有效避免因并联压差较大电池，而产生的电网故障、电池故障及人身安全问题。

Description

一种家用储能电池组自动并联控制方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种家用储能电池组自动并联控制方法。

背景技术

目前家用储能系统中,一个逆变器会配套一个或多个电池组,在安装时,需要手动进行电池组的匹配,把需要并联的电池通过手动放电或补电的方式,把所有电池的压差控制在一定范围内,再进行各个电池组的并联。

现有技术的缺点:

在安装时,电池组随机发货,会存在电量相关较大的情况,具体表现为两个电池模组的压差较大,如果压差大直接并联,瞬间电流会非常大,对电池组、BMS板会造成损伤，且有人身安全上的风险。现有技术是采用人工方法，对电池组进行放电或补电，让所有电池组的电压差异在安全范围内，再进行并联。此方法效率低下，批量装配会花费大量人工。

另外，在使用过程中，如果其中一个电池组因异常情况，断开总输出，其它的电池组还在正常使用，在此情况下，容量出现极端情况，即所有其它电池组为满电，异常电池为空电，当异常电池恢复输出时，所有电池都会向异常电池充电，此时充电电流会大大超过电池和保护板的规格，容量引起电池、BMS板损伤，甚至引起火灾等严重事故。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种家用储能电池组自动并联控制方法，在保证电池模组正常电力输出工作的同时，能有效避免因加载压差较大电池而产生的电网故障及人身安全问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种家用储能电池组自动并联控制方法，包括以下步骤：

步骤一，电池模组主机开机自检后经储能变流器接入市电电网、光伏电网，所述电池模组主机预设安全并联电压范围值，所述电池模组主机在接入市电电网、光伏电网后因进行充电、放电而持续发生电压变化；

步骤二，电池模组主机与每台未接入直流电网的电池模组从机握手通信，取得每台电池模组从机实时电压数据；

步骤三，以电池模组主机的实时电压为基准，将处于安全并联电压范围内的电池模组从机并联入直流电网，对未处于安全并联电压范围内的电池模组从机发送脱机命令使保持待命状态，处于待命状态的电池模组从机重复执行步骤二的过程，直至将所有电池模组从机并联入直流电网。

在本发明一个较佳实施例中，步骤一中所述的电压变化过程包含两种情况：光伏电网为直流电网充电，电池模组主机电压升高；直流电网为市电电网供电，电池模组主机电压下降。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤一中充电、放电过程以24h为周期，执行时间为：

日出时间至日落时间段内执行充电操作；

日落时间至日出时间段内执行放电操作。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种家用储能电池组自动并联控制方法，在保证电池模组正常电力输出工作的同时，能有效避免因加载压差较大电池而产生的电网故障及人身安全问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1 是本发明一种家用储能电池组自动并联控制方法的一较佳实施例的电池组并联示意图；

图2 是本发明一种家用储能电池组自动并联控制方法的一较佳实施例的整体电网结构图；

图3 是本发明一种家用储能电池组自动并联控制方法的一较佳实施例的并联控制流程图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明实施例包括：

一种家用储能电池组自动并联控制方法，包括以下步骤：

其中，步骤一中所述的电压变化过程包含两种情况：光伏电网为直流电网充电，电池模组主机电压升高；直流电网为市电电网供电，电池模组主机电压下降。

进一步地，所述步骤一中充电、放电过程以24h为周期，执行时间为：

日出时间至日落时间段内执行充电操作；

日落时间至日出时间段内执行放电操作。

本发明的工作原理是：

整体系统由储能变流器(PCS)，以及若干个电池组组成。储能变流器可将电池电能转换为交流电向电网输电，也可从电网取电，向电池组充电。

如图1，储能变流器可连接多个电池组，每个电池组为并联；

如图2，自动并联流程如下：

1.主机自检通过后打开充放电接口，开始采集从机状态数据并作出判断，若从机与主机的电压差在安全范围内并且从机数据无异常，则向从机发送并机命令，否则发送脱机命令。

2.从机自检通过后接收主机发送过来的命令，若收到并机命令则打开充放电接口并联接入PCS。若长时间接收不到主机的命令或接收到脱机指令，从机则保持在待机状态

另一方面，PCS预先设定电池模组白天充电，夜间放电。一天为一个完整的循环。一个循环可以将无异常的电池模组都接入PCS。

1.开始充电,执行自动并联流程，主机模组电压上升，可将电压高于主机模组初始电压的从机模组与主机并联接入PCS，一起充电；

2.开始放电，执行自动并联流程，主机模组电压下降，可将电压低于主机模组初始电压的从机模组与主机并联接入PCS，一起放电。

若从机模组处于异常情况，从直流电网断开连接。待从机模组异常排除后可以通过此方式自动重新接入PCS。

本发明一较佳实施例如下：

假设家用储能电池系统的额定电压为54V，包括储能变流器(PCS)和四个电池模组。四个电池模组分别为一个主机模组和三个从机模组，额定电压均为54V。电池模组的最高充电电压为54V，最低放电电压为30V。

PSC预设电池模组在9:00~16:00进行充电，19:00~22:00进行放电。白天阳光充足，电池模组可从光伏电网进行充电；如果遇到阴雨天气，电池模组充不满电，也可以从市电电网取电。夜间的19:00~22:00，是家用电的用电高峰，此时电池模组可向家用电器供电。这样的设计在缓解高峰用电压力的同时，也可以减少家庭用电开支。

因使用和存储的影响，现在四个电池模组的电压均不同。

情景一：

假设主机模组的电压是30V，其余的三个从机电池模组的电压分别为：从机一35V，从机二54V，从机三30V。从机与主机的压差安全范围为-1V~1V。

白天电池模组开始充电。主机电压升高，从机三与主机的压差为0V,在安全范围内，从机三与主机并联，一起充电；当输出电压上升至34V，从机一与主机的压差为1V，在安全范围内，从机一与主机并联，一起充电；当输出电压上升至53V，从机二与主机的压差为1V，在安全范围内，与主机并联，一起充电。至此，三个从机电池模组全部与主机模组并联接入PCS。在总电池模组电压达到54V时停止充电。

夜间电池模组开始放电，此时主机模组和从机模组的电压都为54V。主机开启后，与从机的压差都为0，在安全范围内，与主机并联，一起对外供电。总电池模组电压达到30V，停止放电。

情景二：

假设主机模组的电压是48V，其余的三个从机电池模组的电压分别为：从机一48V，从机二54V，从机三30V。从机与主机的压差安全范围为-1V~1V。

白天电池模组开始充电。主机电压升高，从机一与主机的压差为0V,在安全范围内，从机一与主机并联，一起充电；当输出电压上升至53V，从机二与主机的压差为1V，在安全范围内，与主机并联，一起充电。至此，还剩主机三未与主机模组并联接入PCS。在总电池模组电压达到54V时停止充电。

夜间电池模组开始放电，此时主机模组和从机一、从机二的电压都为54V。主机开启后，与从机一、从机二的压差都为0，在安全范围内，从机一、从机二与主机并联，一起对外供电。当主机电压下降至31V，从机三与主机的压差为1V，在安全范围内，与主机并联，一起放电。至此，三个从机电池模组全部与主机模组并联接入PCS。总模组电池电压达到30V，停止放电。

通过主机判断从机的电压后一一并入从机，即保证了对外供电，又平衡了各个模组的电压，更重要的是不会损伤电池模组和威胁用户的人身安全。

综上所述，本发明提供了一种家用储能电池组自动并联控制方法，在保证电池模组正常电力输出工作的同时，能有效避免因加载压差较大电池而产生的电网故障及人身安全问题。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种家用储能电池组自动并联控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1 所述的家用储能电池组自动并联控制方法，其特征在于，步骤一中所述的电压变化过程包含两种情况：光伏电网为直流电网充电，电池模组主机电压升高；直流电网为市电电网供电，电池模组主机电压下降。

3.根据权利要求1 所述的家用储能电池组自动并联控制方法，其特征在于，所述步骤一中充电、放电过程以24h为周期，执行时间为：

日出时间至日落时间段内执行充电操作；

日落时间至日出时间段内执行放电操作。