CN110994657A - 一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统 - Google Patents

一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110994657A
CN110994657A CN201911199639.6A CN201911199639A CN110994657A CN 110994657 A CN110994657 A CN 110994657A CN 201911199639 A CN201911199639 A CN 201911199639A CN 110994657 A CN110994657 A CN 110994657A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
resistor
capacitor
light storage
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911199639.6A
Other languages
English (en)
Inventor
熊伟
李红
马小彪
葛明成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Cloud Storage Recycling New Energy Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co Ltd filed Critical Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co Ltd
Priority to CN201911199639.6A priority Critical patent/CN110994657A/zh
Publication of CN110994657A publication Critical patent/CN110994657A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统，包括控制器、光储单元、储能设备、退役动力电池组以及电池管理单元，控制器分别连接光储单元和电池管理单元，退役动力电池组通过放电单元连接控制器，控制器通过光储单元连接储能设备，本发明采用的光储系统能够最大化的使用退役动力电池的价值，通过搭建光储系统可以有效平滑可再生能源发电的波动性，减少对电网的冲击能够建立高效可持续的可再生能源利用网络。

Description

一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统
技术领域
本发明涉及光储系统技术领域，具体为一种基于退役动力电池梯级利用 的光储系统。
背景技术
动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指电动汽车动力电池。其主 要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。多采用三元(镍钴锰酸锂)电池、 钛酸锂以及磷酸铁锂蓄电池。
随着新能源汽车快速发展，将会有大量的退役动力电池产生，通过退役动 力梯级利用，用于电化学储能并结合光伏/风力发电等可再生能源，建立高效 的区域能源供应网络，电池剩余电能进行有效的利用，避免造成了极大的能 源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统，以 用于上述背景技术中提出的解决方案。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于退役动力电池梯 级利用的光储系统，包括控制器、光储单元、储能设备、退役动力电池组以 及电池管理单元，所述控制器分别连接光储单元和电池管理单元，所述退役 动力电池组通过放电单元连接控制器，所述控制器通过光储单元连接储能设 备。
优选的，所述光储单元包括光伏板、光伏DC/DC变换器、直流侧电容、 光储DC/AC变换器和光储DC/AC变换控制器，所述光伏板连接光伏DC/DC变 换器输入端，所述光伏DC/DC变换器输出端连接直流侧电容输入端，所述直 流侧电容输出端通过光储DC/AC变换器连接光储DC/AC变换控制器，所述光 储DC/AC变换控制器连接外部储能设备，所述光储DC/AC变换控制器还连接 控制器；其中，所述光伏DC/DC变换器用于吸收直流侧电容电能，通过光储DC/AC变换器将光伏DC/DC变换器输出的直流电压转化为交流电压；所述光储 DC/AC变换控制器实时采集直流侧电容电压信号及退役动力电池组放电的电 压和电流信号，通过计算和处理后形成光储逆变驱动信号。
优选的，所述电池管理单元包括微处理器、供电模块、CAN收发电路单元、 数据存储单元、均衡管理模块单元、电压/电流采集单元、温度采集模块、电 量计量单元，所述微处理器分别连接供电模块、据存储单元、均衡管理模块 单元、电压/电流采集单元、温度采集模块、电量计量单元，所述微处理器通 过CAN收发电路单元连接后台监控中心，其中所述供电模块用于对电池管理 系统的供电；所述数据存储单元用于存储采集的电压/电流数据、温度数据和 电量计量数据；所述电压/电流采集单元用于采集电池组的电压和电流信号；所述温度采集单元用于采集电池组的温度；所述电量计量单元用于对充电电 池组进行电量计量管理。
优选的，所述放电单元包括放电管理芯片、三极管A和三极管B，所述放 电管理芯片CE端分别连接电阻A一端和电容A一端，电容A另一端接地，所 述放电管理芯片GND端接地，VDD端分别连接电容B一端和电阻A另一端，电 容B另一端接地，ECO端接地，OUT端分别连接电容C一端和电容D一端，电 容C和电容D另一端均接地；所述三极管A基极连接电阻F一端，发射极分 别连接电阻G一端、三极管B发射极和电阻E一端，所述三极管A集电极分 别连接电阻C一端和三极管B基极，所述电阻F另一端连接电阻B一端，所 述三极管B集电极分别连接电阻D一端、电阻E一端和场效应晶体管栅极， 所述电阻E另一端你接地，所述场效应晶体管漏极、电阻C另一端、电阻D 另一端均连接放电管理芯片OUT端，所述场效应晶体管源极分别连接电解电 容一端和电容E一端，电解电容另一端和电容E另一端均接地。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用的光储系统能够最大化的使用退役动力电池的价值，通 过搭建光储系统可以有效平滑可再生能源发电的波动性，减少对电网的冲击 能够建立高效可持续的可再生能源利用网络。
(2)本发明采用的光储单元能有效地控制储能设备电压，解决大规模分 布式光储系统接入储能设备后引起的电压越限问题，提高了电压稳定性。
(3)本发明采用的电池管理单元单元能够自动、精确地测量储能设备使 用状况，保护储能设备不至于过度充放电，具有过流、过压、温度保护功能， 能够实时反馈储能设备工作状态信息，确保储能设备的安全。
(4)本发明采用的放电单元中多个电容能够有效地滤波，从而使得输出 电压稳定，进而提高废旧电池放电电路的工作可靠性。
附图说明
图1为本发明系统原理框图；
图2为本发明电池管理单元原理框图；
图3为本发明放电单元电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于退役动力电池梯级利用 的光储系统，包括控制器1、光储单元2、储能设备3、退役动力电池组4以及 电池管理单元5，所述控制器1分别连接光储单元2和电池管理单元5，所述退 役动力电池组4通过放电单元6连接控制器1，所述控制器1通过光储单元2连 接储能设备3。
本发明中，光储单元2包括光伏板7、光伏DC/DC变换器8、直流侧电 容9、光储DC/AC变换器10和光储DC/AC变换控制器11，所述光伏板7连接 光伏DC/DC变换器8输入端，所述光伏DC/DC变换器8输出端连接直流侧电 容9输入端，所述直流侧电容9输出端通过光储DC/AC变换器10连接光储 DC/AC变换控制器11，所述光储DC/AC变换控制器11连接外部储能设备3， 所述光储DC/AC变换控制器11还连接控制器1；其中，所述光伏DC/DC变换 器用于吸收直流侧电容电能，通过光储DC/AC变换器将光伏DC/DC变换器输 出的直流电压转化为交流电压；所述光储DC/AC变换控制器实时采集直流侧 电容电压信号及退役动力电池组放电的电压和电流信号，通过计算和处理后 形成光储逆变驱动信号。本发明采用的光储单元能有效地控制储能设备电压， 解决大规模分布式光储系统接入储能设备后引起的电压越限问题，提高了电 压稳定性。
本发明中，电池管理单元5包括微处理器12、供电模块13、CAN收发电 路单元14、数据存储单元15、均衡管理模块单元16、电压/电流采集单元17、 温度采集模块18、电量计量单元19，所述微处理器12分别连接供电模块13、 数据存储单元15、均衡管理模块单元16、电压/电流采集单元17、温度采集 模块18、电量计量单元19，所述微处理器12通过CAN收发电路单元14连接 后台监控中心20，其中所述供电模块用于对电池管理系统的供电；所述数据存储单元用于存储采集的电压/电流数据、温度数据和电量计量数据；所述电 压/电流采集单元用于采集电池组的电压和电流信号；所述温度采集单元用于 采集电池组的温度；所述电量计量单元用于对充电电池组进行电量计量管理。 本发明采用的电池管理单元单元能够自动、精确地测量储能设备使用状况， 保护储能设备不至于过度充放电，具有过流、过压、温度保护功能，能够实 时反馈储能设备工作状态信息，确保储能设备的安全。
此外，本发明中，放电单元6包括放电管理芯片21、三极管A1c和三极 管B2c，所述放电管理芯片21CE端分别连接电阻A1a一端和电容A1b一端， 电容A1b另一端接地，所述放电管理芯片21GND端接地，VDD端分别连接电容 B2b一端和电阻A1a另一端，电容B2b另一端接地，ECO端接地，OUT端分别 连接电容C3b一端和电容D4b一端，电容C3b和电容D4b另一端均接地；所 述三极管A1c基极连接电阻F6a一端，发射极分别连接电阻G7a一端、三极 管B2c发射极和电阻E5a一端，所述三极管A1c集电极分别连接电阻C3a一 端和三极管B2c基极，所述电阻F6a另一端连接电阻B2a一端，所述三极管 B2c集电极分别连接电阻D4a一端、电阻E5a一端和场效应晶体管22栅极， 所述电阻E5a另一端接地，所述场效应晶体管22漏极、电阻C3a另一端、电 阻D4a另一端均连接放电管理芯片21OUT端，所述场效应晶体管22源极分别 连接电解电容23一端和电容E5b一端，电解电容23另一端和电容E5b另一 端均接地。工作时，当电阻2a的一端有系统电压输入时，三极管1c导通， 而三极管2c不导通，场效应晶体管不导通，整个电路无输出；而当电阻2a 的一端有系统电压输入时，三极管1c不导通，而三极管2c导通，场效应晶 体管导通，整个电路输出。本发明采用的放电单元中多个电容能够有效地滤 波，从而使得输出电压稳定，进而提高废旧电池放电电路的工作可靠性。
综上所述，本发明采用的光储系统能够最大化的使用退役动力电池的价 值，通过搭建光储系统可以有效平滑可再生能源发电的波动性，减少对电网 的冲击能够建立高效可持续的可再生能源利用网络。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。

Claims (4)

1.一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统，其特征在于：包括控制器(1)、光储单元(2)、储能设备(3)、退役动力电池组(4)以及电池管理单元(5)，所述控制器(1)分别连接光储单元(2)和电池管理单元(5)，所述退役动力电池组(4)通过放电单元(6)连接控制器(1)，所述控制器(1)通过光储单元(2)连接储能设备(3)。
2.根据权利要求1所述的一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统，其特征在于：所述光储单元(2)包括光伏板(7)、光伏DC/DC变换器(8)、直流侧电容(9)、光储DC/AC变换器(10)和光储DC/AC变换控制器(11)，所述光伏板(7)连接光伏DC/DC变换器(8)输入端，所述光伏DC/DC变换器(8)输出端连接直流侧电容(9)输入端，所述直流侧电容(9)输出端通过光储DC/AC变换器(10)连接光储DC/AC变换控制器(11)，所述光储DC/AC变换控制器(11)连接外部储能设备(3)，所述光储DC/AC变换控制器(11)还连接控制器(1)；其中，所述光伏DC/DC变换器用于吸收直流侧电容电能，通过光储DC/AC变换器将光伏DC/DC变换器输出的直流电压转化为交流电压；所述光储DC/AC变换控制器实时采集直流侧电容电压信号及退役动力电池组放电的电压和电流信号，通过计算和处理后形成光储逆变驱动信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统，其特征在于：所述电池管理单元(5)包括微处理器(12)、供电模块(13)、CAN收发电路单元(14)、数据存储单元(15)、均衡管理模块单元(16)、电压/电流采集单元(17)、温度采集模块(18)、电量计量单元(19)，所述微处理器(12)分别连接供电模块(13)、数据存储单元(15)、均衡管理模块单元(16)、电压/电流采集单元(17)、温度采集模块(18)、电量计量单元(19)，所述微处理器(12)通过CAN收发电路单元(14)连接后台监控中心(20)，其中所述供电模块用于对电池管理系统的供电；所述数据存储单元用于存储采集的电压/电流数据、温度数据和电量计量数据；所述电压/电流采集单元用于采集电池组的电压和电流信号；所述温度采集单元用于采集电池组的温度；所述电量计量单元用于对充电电池组进行电量计量管理。
4.根据权利要求1所述的一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统，其特征在于：所述放电单元(6)包括放电管理芯片(21)、三极管A(1c)和三极管B(2c)，所述放电管理芯片(21)CE端分别连接电阻A(1a)一端和电容A(1b)一端，电容A(1b)另一端接地，所述放电管理芯片(21)GND端接地，VDD端分别连接电容B(2b)一端和电阻A(1a)另一端，电容B(2b)另一端接地，ECO端接地，OUT端分别连接电容C(3b)一端和电容D(4b)一端，电容C(3b)和电容D(4b)另一端均接地；所述三极管A(1c)基极连接电阻F(6a)一端，发射极分别连接电阻G(7a)一端、三极管B(2c)发射极和电阻E(5a)一端，所述三极管A(1c)集电极分别连接电阻C(3a)一端和三极管B(2c)基极，所述电阻F(6a)另一端连接电阻B(2a)一端，所述三极管B(2c)集电极分别连接电阻D(4a)一端、电阻E(5a)一端和场效应晶体管(22)栅极，所述电阻E(5a)另一端接地，所述场效应晶体管(22)漏极、电阻C(3a)另一端、电阻D(4a)另一端均连接放电管理芯片(21)OUT端，所述场效应晶体管(22)源极分别连接电解电容(23)一端和电容E(5b)一端，电解电容(23)另一端和电容E(5b)另一端均接地。
CN201911199639.6A 2019-11-29 2019-11-29 一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统 Pending CN110994657A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911199639.6A CN110994657A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911199639.6A CN110994657A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110994657A true CN110994657A (zh) 2020-04-10

Family

ID=70088349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911199639.6A Pending CN110994657A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110994657A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111816941A (zh) * 2020-07-22 2020-10-23 兰州兰石恩力微电网有限公司 退役磷酸铁锂动力电池的储能成套系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102738525A (zh) * 2012-06-14 2012-10-17 沈阳中科正方新能源技术有限公司 一种车载锂动力电池的电池管理系统
CN104505904A (zh) * 2014-12-31 2015-04-08 宁波三星电气股份有限公司 锂电池放电电路
CN206293926U (zh) * 2016-12-19 2017-06-30 西京学院 一种梯次利用退役动力电池的控制系统
CN109066948A (zh) * 2018-09-17 2018-12-21 西安交通大学 退役电池模块化储能供电系统的操作优化方法
US20190036355A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Beijing Chuangyu Technology Co., LTD Method and Device for Equalizing Storage Battery for Photovoltaic Energy Storage System and Photovoltaic Energy Storage System
CN109524970A (zh) * 2018-11-30 2019-03-26 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院 一种基于分布式光储系统的配电网电压控制系统及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102738525A (zh) * 2012-06-14 2012-10-17 沈阳中科正方新能源技术有限公司 一种车载锂动力电池的电池管理系统
CN104505904A (zh) * 2014-12-31 2015-04-08 宁波三星电气股份有限公司 锂电池放电电路
CN206293926U (zh) * 2016-12-19 2017-06-30 西京学院 一种梯次利用退役动力电池的控制系统
US20190036355A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Beijing Chuangyu Technology Co., LTD Method and Device for Equalizing Storage Battery for Photovoltaic Energy Storage System and Photovoltaic Energy Storage System
CN109066948A (zh) * 2018-09-17 2018-12-21 西安交通大学 退役电池模块化储能供电系统的操作优化方法
CN109524970A (zh) * 2018-11-30 2019-03-26 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院 一种基于分布式光储系统的配电网电压控制系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111816941A (zh) * 2020-07-22 2020-10-23 兰州兰石恩力微电网有限公司 退役磷酸铁锂动力电池的储能成套系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102157985A (zh) 多类型大容量兆瓦级电池储能电站的电池功率控制方法
CN204681125U (zh) 一种基于太阳能的电动汽车充电系统
CN102780249A (zh) 利用超级电容实现电动汽车快速充电的方法
CN205051428U (zh) 不间断电源
CN104901326A (zh) 控制棒驱动机构静态电源系统及其储能系统及其供电方法
CN106394267A (zh) 基于云平台的电动车太阳能充放电控制系统及方法
CN203502568U (zh) 一种电池性能一致性测试系统
CN104167781A (zh) 一种风光互补发电储能控制系统
CN110994657A (zh) 一种基于退役动力电池梯级利用的光储系统
CN105006602A (zh) 一种节能型电池化成设备
CN218021224U (zh) 一种新能源车光伏系统
CN215681813U (zh) 一种并联储能系统
CN104485716A (zh) 一种加装在停车棚的太阳能电动车充电装置
CN102231537A (zh) 一种用于光伏发电系统的蓄电池控制电路
CN214626473U (zh) 一种防饿死的自启动光伏电源
CN204304538U (zh) 一种加装在停车棚的太阳能电动车充电装置
CN210669575U (zh) 一种锂电池
CN204316146U (zh) 太阳能充电控制器
CN203261051U (zh) 磷酸铁锂供电的水情遥测远程终端装置的太阳能充电装置
CN202260538U (zh) 一种光伏大容量钒电池储能装置
CN204258387U (zh) 太阳能充电控制器
CN106159981A (zh) 一种混合储能系统和微电网系统
CN207117277U (zh) 一种基于太阳能取电的通信装置的电源系统
CN216751226U (zh) 一种电池组监测与均衡管理系统
CN205693390U (zh) 一种智能控制均衡的电池管理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230608

Address after: Room 208, Building A1-A3, Jinrui Lugu Science Park, 28 Lutian Road, Yuelu District, Changsha City, Hunan Province, 410205

Applicant after: Hunan Cloud Storage Recycling New Energy Technology Co.,Ltd.

Address before: 410006 Lushan South Road, Changsha, Hunan

Applicant before: CHANGSHA RESEARCH INSTITUTE OF MINING AND METALLURGY Co.,Ltd.