CN112117807A - 储能dc/dc变换模块及其控制器和储能功率变换系统 - Google Patents
储能dc/dc变换模块及其控制器和储能功率变换系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112117807A CN112117807A CN202011022740.7A CN202011022740A CN112117807A CN 112117807 A CN112117807 A CN 112117807A CN 202011022740 A CN202011022740 A CN 202011022740A CN 112117807 A CN112117807 A CN 112117807A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy storage
- conversion module
- control unit
- unit
- conversion
- 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.)
- Granted
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
- 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
- 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
- H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
Abstract
本发明提供一种储能DC/DC变换模块及其控制器和储能功率变换系统,该控制器包括:BMS控制单元和DC/DC控制单元;储能DC/DC变换模块的第一侧接口外侧所连接的电池组受控于BMS控制单元;储能DC/DC变换模块内部的功率变换单元,受控于DC/DC控制单元;BMS控制单元与DC/DC控制单元通信连接;BMS控制单元的供电和DC/DC控制单元的供电相互独立;也即将原本设置于电池组内部的BMS控制单元挪至储能DC/DC变换模块中,使得电池组中能够省去BMS控制单元以及开关柜,减小电池组的体积和成本,以及储能DC/DC变换模块所在系统的体积和成本。
Description
技术领域
本发明属于电力电子技术领域,更具体的说,尤其涉及一种储能DC/DC变换模块及其控制器和储能功率变换系统。
背景技术
现有技术中,如图1所示,电池系统与DC/DC模块进行独立搭配完成储能系统的功率变换;该电池系统包括多个电池单元(图1中以1个电池单元为例进行展示),该电池单元包括电池组、开关柜和BMS控制单元,该BMS控制单元与电池组通信连接,该开关柜受控于BMS控制单元,也即,该BMS控制单元接收电池组的状态参数,并依据电池的状态参数控制开关柜的通断状态,进而控制DC/DC模块是否得电,导致该电池单元内部器件较为繁杂,其体积较大,进而造成电池系统的体积较大、成本较高,电池系统与DC/DC模块所构成的系统体积较大、成本较高。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种储能DC/DC变换模块及其控制器和储能功率变换系统,用于减小储能DC/DC变换模块所在系统的体积和成本。
本发明第一方面公开了一种储能DC/DC变换模块的控制器,包括:BMS控制单元和DC/DC控制单元;
所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口外侧所连接的电池组,受控于所述BMS控制单元;
所述储能DC/DC变换模块内部的功率变换单元,受控于所述DC/DC控制单元;
所述BMS控制单元与所述DC/DC控制单元通信连接;
所述BMS控制单元的供电和所述DC/DC控制单元的供电相互独立。
可选的,所述BMS控制单元由外部供电。
可选的,所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧与所述功率变换单元之间设置有至少两级开关时,所述DC/DC控制单元取电于任意两级开关的连接点处。
可选的,所述DC/DC控制单元控制自身的取电处与所述功率变换单元之间的各级开关的通断;
所述BMS控制单元控制所述取电处与所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧之间的各级开关的通断。
可选的,在所述储能DC/DC变换模块的第二侧接口外侧通过储能变流器PCS接入电网时,所述DC/DC控制单元取电于所述储能DC/DC变换模块的第二侧接口内侧。
可选的,所述DC/DC控制单元控制所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧与所述功率变换单元之间各级开关的通断。
可选的,所述DC/DC控制单元取电于所述功率变换单元靠近所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧的一侧。
可选的,所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧与所述功率变换单元之间设置有至少一级开关时,所述BMS控制单元和所述DC/DC控制单元,协同控制各级开关的通断。
可选的,各级开关的闭合动作由所述BMS控制单元控制,断开动作由所述DC/DC控制单元控制。
可选的,所述DC/DC控制单元由外部供电。
本发明第二方面公开了一种储能DC/DC变换模块,包括:功率变换单元、开关单元和本发明第一方面任一项所述的储能DC/DC变换模块的控制器;
所述功率变换单元的第一侧通过所述开关单元连接所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧,所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口外侧用于连接相应的电池组;
所述功率变换单元的第二侧连接所述储能DC/DC变换模块的第二侧接口内侧。
可选的,在所述储能DC/DC变换模块的第一侧正极接口内侧和/或第一侧负极接口内侧,与所述开关单元之间,还设置有相应的第一可控开关。
可选的,所述第一可控开关受控于所述控制器内的BMS控制单元。
可选的,所述开关单元包括:设置于正极支路上的开关组合,和/或,设置于负极支路上的开关组合;
所述开关组合包括并联连接的直通开关和缓起支路。
可选的,所述缓起支路包括:串联连接的电阻和第二可控开关。
本发明第三方面公开了一种储能功率变换系统,包括:至少一个电池组和至少一个本发明第二方面任一项所述的储能DC/DC变换模块;
所述储能DC/DC变换模块的第一侧正负极与相应的所述电池组的正负极相连。
可选的,在所述电池组的个数与所述储能DC/DC变换模块相等时,所述电池组与所述储能DC/DC变换模块一一对应相连;
在所述电池组多于所述储能DC/DC变换模块时,存在至少两个所述电池组均连接于同一个所述储能DC/DC变换模块。
可选的,在至少存在两个所述电池组均连接于同一个所述储能DC/DC变换模块时,连接于同一个所述储能DC/DC变换模块的各个所述电池组的连接关系为并联连接、串联连接和串并联连接中的任意一种。
从上述技术方案可知,本发明提供的一种储能DC/DC变换模块的控制器,包括:BMS控制单元和DC/DC控制单元;储能DC/DC变换模块的第一侧接口外侧所连接的电池组受控于BMS控制单元;储能DC/DC变换模块内部的功率变换单元,受控于DC/DC控制单元;BMS控制单元与DC/DC控制单元通信连接;BMS控制单元的供电和DC/DC控制单元的供电相互独立;也即将原本设置于电池组内部的BMS控制单元挪至储能DC/DC变换模块中,使得电池组中能够省去BMS控制单元以及开关柜,减小电池组的体积和成本,以及储能DC/DC变换模块所在系统的体积和成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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他的附图。
图1是现有技术提供的一种电池系统与DC/DC模块构成的系统的示意图;
图2是本发明实施例提供的一种储能DC/DC变换模块的示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种储能DC/DC变换模块的示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种储能DC/DC变换模块的示意图;
图5是本发明实施例提供的一种储能功率变换系统的示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种储能功率变换系统的示意图;
图7是本发明实施例提供的另一种储能功率变换系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例公开了一种储能DC/DC变换模块的控制器,用于减小储能DC/DC变换模块所在系统的体积和成本。
参见图2,该储能DC/DC变换模块的控制器,包括:BMS控制单元10和DC/DC控制单元20。
储能DC/DC变换模块的第一侧接口外侧所连接的电池组,受控于BMS控制单元10;也即,BMS控制单元10控制该储能DC/DC变换模块第一侧接口外侧所连接的电池组执行相应动作,如电池投入或切出等;实际应用中BMS控制单元10还会检测所接电池组内部的参数,比如电流、电压等,其具体作用可以参考现有技术中电池组内的BMS控制单元,此处不再赘述。
储能DC/DC变换模块内部的功率变换单元30,受控于DC/DC控制单元20;也即,DC/DC控制单元20控制功率变换单元30执行相应动作,如进行相应占空比下的功率变换、停止功率变换等。
BMS控制单元10与DC/DC控制单元20通信连接;也即,BMS控制单元10与DC/DC控制单元20之间能够进行信息交互。
BMS控制单元10的供电和DC/DC控制单元20的供电相互独立,比如分别取自各自对应的外供电,如通过相应功率变换器接收电网供电,或者,分别取自外供电和内供电;两者的具体取电方式可以视应用环境而定,均在本申请的保护范围内。
在本实施例中,储能DC/DC变换模块的控制器包括BMS控制单元10与DC/DC控制单元20;也即,将原本设置于电池组内部的BMS控制单元10挪至储能DC/DC变换模块中,使得电池组中能够省去BMS控制单元10以及开关柜,减小电池组体积和成本,以及减小储能DC/DC变换模块所在系统的体积和成本。
在实际应用中,BMS控制单元10优选外供电,该DC/DC控制单元20可以是外部供电,也可以是内部供电,此不做具体限定视实际情况而定即可,均在本申请的保护范围内。在DC/DC控制单元20采用内部供电时,由于内部供电节点不同,BMS控制单元10和DC/DC控制单元20的工作过程也相应有所不同,在此分别对DC/DC控制单元20采用内部供电时各个内部供电节点的情况,及相应的工作过程进行详细说明,如下:
(1)该储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧与功率变换单元之间设置有至少两级开关(如图2所示的K1和40)时,DC/DC控制单元20取电于任意两级开关的连接点处。如图2所示,DC/DC控制单元20取电于后级的开关单元40与前级的第一可控开关K1的连接点处AB点,即内部供电节点位于任意两级开关的连接点处。
需要说明的是,若仅在储能DC/DC变换模块的正极支路或负极支路上设置有第一可控开关K1,则该第一可控开关K1与开关单元40第一端相应极的连接点,以及,开关单元40的第一端另一极,分别为DC/DC控制单元20的取电处正负极;若储能DC/DC变换模块的正极支路和负极支路上分别设置有第一可控开关K1,则两个第一可控开关K1与开关单元40第一端正负极的对应连接点,分别作为DC/DC控制单元20的取电处正负极。
BMS控制单元10控制DC/DC控制单元20的取电处(即上文中的内部供电节点,如图2中的AB点)与储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧之间的各级开关的通断,也就是说,BMS控制单元10能够控制取电处是否得电。具体的,BMS控制单元10控制取电处与储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧之间的各级开关(如图2中的K1)均闭合,使取电处得电。BMS控制单元10控制取电处与储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧之间的至少一个开关(如图2中的K1)不闭合,则将使取电处无电。
DC/DC控制单元20控制自身的取电处与功率变换单元30之间的各级开关的通断;也就是说,DC/DC控制单元20控制功率变换单元30是否有输入。具体的,DC/DC控制单元20控制取电处与功率变换单元30之间的各级开关(如图2中的40)均闭合,使功率变换单元30有输入;DC/DC控制单元20控制取电处与功率变换单元之间的至少一个开关(如图2中的40)不闭合,则将使功率变换单元40无输入。
如图2所示,在储能DC/DC变换模块内的第一可控开关K1闭合时,AB点有电,DC/DC控制单元20得电。在储能DC/DC变换模块内的第一可控开关K1不闭合时,AB点没电,DC/DC控制单元20无法得电。AB点有电时,DC/DC控制单元20控制开关单元40中的开关均闭合,使功率变换单元30有输入;若DC/DC控制单元20控制开关单元40中至少一极支路上的开关不闭合,则将使功率变换单元30无输入。
以图2所示为例,BMS控制单元10通过外供电方式进行取电,DC/DC控制单元20通过AB点取电;其工作过程为:BMS控制单元10上电后控制第一可控开关K1闭合,AB点有电,DC/DC控制单元20得电,DC/DC控制单元20控制开关单元40闭合,以及控制功率变换单元30进行DC-DC功率变换。
(2)储能DC/DC变换模块的第二侧接口外侧通过PCS接入电网时,DC/DC控制单元20取电于储能DC/DC变换模块的第二侧接口内侧。
如图3所示,DC/DC控制单元20取电于功率变换单元30的第二侧与储能DC/DC变换模块的第二侧接口之间,即DC+、DC-处;即内部供电节点位于储能DC/DC变换模块的第二侧接口内侧,如图3中所示的AB点处。
具体的,功率变换单元30的第二侧正极与PCS的直流侧正极相连,功率变换单元30的第二侧负极与PCS的直流侧负极相连,该PCS的交流侧与电网相连。
此时,DC/DC控制单元20控制储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧与功率变换单元30之间各级开关的通断。具体的,如图3所示,DC/DC控制单元20控制开关单元40的通断,需要说明的是,图3仅示出了储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧与功率变换单元30之间只有一级开关(开关单元40)的结构,当然,储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧与功率变换单元之间也可以有多级开关,在此不再一一赘述,视实际情况而定即可,均在本申请的保护范围内。
具体的,如图3所示,在BMS控制单元10得电后开始工作,而储能DC/DC变换模块的第二侧接口外侧通过PCS接入电网,因此,DC/DC控制单元20能够通过PCS从电网取电,进而DC/DC控制单元20也能够开始工作、控制开关单元40闭合,以及控制功率变换单元30进行DC-DC功率变换。
(3)DC/DC控制单元20取电于功率变换单元30靠近储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧的一侧;即内部供电节点位于功率变换单元30的第一侧处,如图4所示的AB点。
如图4所示,DC/DC控制单元20取电于开关单元40的第二端与功率变换单元30的第一侧之间的AB点,即BUS+、BUS-处;在开关单元40中的至少一极支路上的开关不闭合时,图4所示的AB点无电;只有开关单元40两极支路上的开关均闭合时,图4所示的AB点才有电。
为了避免开关单元40的控制权存在竞争,在实际应用中,开关单元40可以是受BMS控制单元10和DC/DC控制单元20协同控制的。比如,可以是开关单元40的闭合动作由BMS控制单元10控制,而断开动作由DC/DC控制单元20控制。当然,还可以是在DC/DC控制单元20未得电之前,开关单元40由BMS控制单元10控制,以及,在DC/DC控制单元20得电之后,开关单元40由DC/DC控制单元20控制。
需要说明的是,在采用(2)和(3)所提供的供电方式时,储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧与功率变换单元之间可以只有一级开关的结构;也可以有至少两级开关,在此不做具体限定,均在本申请的保护范围内。
在本实施例中,BMS控制单元10与DC/DC控制单元20的供电相对独立,BMS控制单元10与DC/DC控制单元20逻辑简单,易实现。
本发明实施例提供了一种该储能DC/DC变换模块,参见图2,包括:功率变换单元30、开关单元40和上述任一实施例提供的储能DC/DC变换模块的控制器(包括如图2所示的10和20)。
该储能DC/DC变换模块的控制器的具体结构和工作过程,详情参见上述任一实施例,在此不再一一赘述,均在本申请的保护范围内。
功率变换单元30的第一侧通过开关单元40连接储能变换模块的第一侧接口内侧,具体的,功率变换单元30的第一侧正极与开关单元40的第二端正极相连,开关单元40的第一端正极与储能变换模块的第一侧正极接口内侧相连;功率变换单元30的第一侧负极与开关单元40的第二端负极相连,开关单元40的第一端负极与储能变换模块的第一侧负极接口内侧相连。
储能DC/DC变换模块的第一侧接口外侧用于连接相应的电池组。具体的,储能DC/DC变换模块的第一侧负极接口外侧与相应的电池组的正极相连,储能DC/DC变换模块的第一侧负极接口外侧与相应的电池组的负极相连。
功率变换单元30的第二侧连接储能DC/DC变换模块的第二侧接口内侧。具体的,功率变换单元30的第二侧正极与储能DC/DC变换模块的第二侧正极接口内侧相连,功率变换单元30的第二侧负极与储能DC/DC变换模块的第二侧负极接口内侧相连。
在本实施例中,储能DC/DC变换模块内设置有BMS控制单元10与DC/DC控制单元20;也即,将原本设置于电池组内部的BMS控制单元10挪至储能DC/DC变换模块中,使得电池组中能够省去BMS控制单元10以及开关柜,减小电池组体积和成本,以及减小储能DC/DC变换模块所在系统的体积和成本。
实际应用中,该储能DC/DC变换模块还包括:至少一个第一可控开关K1;也即,储能DC/DC变换模块的第一侧正极接口内侧和/或第一侧负极接口内侧,与开关单元40之间,设置有相应的第一可控开关K1。
具体的,可以是在储能DC/DC变换模块的第一侧正极接口内侧与开关单元40之间设置有至少一个第一可控开关K1(如图2所示)。或者,也可以是在储能DC/DC变换模块的第一侧负极接口内侧与开关单元40之间设置有至少一个第一可控开关K1(未进行图示)。又或者,还可以是在储能DC/DC变换模块的第一侧正极接口内侧与开关单元40之间设置有至少一个第一可控开关K1,并且,在储能DC/DC变换模块的第一侧负极与开关单元40之间,设置有至少一个相应的第一可控开关K1(未进行图示)。
该第一可控开关K1可以受控于BMS控制单元10,当BMS控制该第一可控开关K1导通后,可以通过断开开关单元40(具体是内部的K2、K3、K4和K5)来保持在功率变换单元30处于待机状态下时,其与储能DC/DC变换模块第一侧接口外侧的电池组之间的完全断开状态,不消耗电池组的能量。
在实际应用中,如图2-图4所示,开关单元40仅包括:设置于正极支路上的开关组合(未进行图示);或者,开关单元40仅包括:设置于负极支路上的开关组合(未进行图示);又或者,开关单元40同时包括:设置于正极支路上的开关组合,以及,设置于负极支路上的开关组合(如图2-图4所示)。
该开关组合包括:并联连接的直通开关(如图2-4所示的K3或K5)和缓起支路(包括如图2-图4所示的R1、K2,或者,包括如图2-图4所示的R2、K4)。
具体的,直通开关的一端与缓起支路的一端相连,连接点作为开关单元40的第一端相应极、直接或者通过第一可控开关K1与储能DC/DC变换模块的第一侧相应极接口内侧相连;直通开关的另一端与缓起支路的另一端相连,连接点作为开关单元40的第二端相应极、与功率变换单元30的第一侧相应极相连。
在实际应用中,缓起支路包括串联连接的电阻和第二可控开关,该第二可控开关可以使该缓起支路导通和关断。
优选的,电阻的一端与直通开关的一端相连,连接点作为开关单元40的第一端相应极,电阻的另一端与第二可控开关的一端相连,第二可控开关的另一端与直通开关的另一端相连,连接点作为开关单元40的第二端相应极(如图2-图4所示)。或者,电阻的一端与直通开关的一端相连,连接点作为开关单元40的第二端相应极,电阻的另一端与第二可控开关的一端相连,第二可控开关的另一端与直通开关的另一端相连,连接点作为开关单元40的第一端(未进行图示)。
更为详细的,以图2-图4所示的结构为例,对开关单元40进行详细说明,如下:
电阻R1的一端与直通开关K3的一端相连,连接点作为开关单元40的第一端正极,电阻R1的另一端与第二可控开关K2的一端相连,第二可控开关K2的另一端与直通开关K3的另一端相连,连接点作为开关单元40的第二端正极。
电阻R2的一端与直通开关K5的一端相连,连接点作为开关单元40的第一端负极,电阻R2的另一端与第二可控开关K4的一端相连,第二可控开关K4的另一端与直通开关K5的另一端相连,连接点作为开关单元40的第二端负极。
开关单元40的具体动作过程可以是,先控制第二可控开关K2,以及,第二可控开关K4均闭合,进而通过电阻R1和电阻R2实现对于后级设备的缓起功能。当然,实际应用中,也不排除的一种应用过程是:直接控制直通开关K3,以及直通开关K5均闭合。
该直通开关、第一可控开关K1和第二可控开关可以是继电器,也可以是其他开关,比如接触器、半导体开关管等,在此不再一一赘述,视实际情况而定即可,均在本申请的保护范围内。
本发明实施例提供了一种储能功率变换系统,参见图5-图7所示,该储能功率变换系统包括至少一个电池组50和至少一个上述任一实施例所提供的储能DC/DC变换模块100;图5-图7均以在图4的基础上为了进行展示,储能DC/DC变换模块100内部两个控制单元的供电方式参见上述实施例即可,不再一一赘述。
储能DC/DC变换模块100的第一侧正负极与相应的电池组50的正负极相连。
需要说明的是,图5-图7均以多个电池组50与一个储能DC/DC变换模块100的组合进行展示,其他组合与图5-图7所示情况类似,在此不再一一赘述,视实际情况而定即可,均在本申请的保护范围内。
在此分别与电池组50和储能DC/DC变换模块100的连接关系进行说明:
(1)在电池组50的个数与储能DC/DC变换模块100相等时,电池组50与储能DC/DC变换模块100一一对应相连。具体的,在电池组50和储能DC/DC变换模块100个数均为1时,该电池组50的正极与储能DC/DC变换模块100的第一侧正极相连,电池组50的负极与储能DC/DC变换模块100的第一侧负极相连;在电池组50和储能DC/DC变换模块100个数均不为1时,各个电池组50的正极与各个储能DC/DC变换模块100的第一侧正极一一对应相连,各个电池组50的负极与各个储能DC/DC变换模块100的第一侧负极一一对应相连。
(2)在电池组50多于储能DC/DC变换模块100时,存在至少两个电池组50均连接于同一个储能DC/DC变换模块100。
在实际应用中,参见图6,连接于同一个储能DC/DC变换模块100的各个电池组50的连接关系为并联连接。具体的,连接于同一个储能DC/DC变换模块100的各个电池组50的正极相连,连接点与该储能DC/DC变换模块100的第一侧正极相连;同一个储能DC/DC变换模块100的各个电池组50的负极相连,连接点与该储能DC/DC变换模块100的第一侧负极相连。
或者,参见图5,连接于同一个储能DC/DC变换模块100的各个电池组50串联连接。具体的,连接于同一个储能DC/DC变换模块100的各个电池组50的级联,也即正极与负极相连,级联后正极与该储能DC/DC变换模块100的第一侧正极相连;级联后的负极与该储能DC/DC变换模块100的第一侧负极相连。
又或者,参见图7,连接于同一个储能DC/DC变换模块100的各个电池组50串并联连接。具体的,连接于同一个储能DC/DC变换模块100的多个电池组50的并联连接,以及,连接于同一个储能DC/DC变换模块100的其他电池组50与相应的电池组50串联连接。
需要说明的是,图5-图7中所示的储能DC/DC变换模块100的结构仅为一种示例,储能DC/DC变换模块100的其他结构可参见上述实施例,在此不再一一赘述,均在本申请的保护范围内。
该储能DC/DC变换模块100的具体结构和工作过程,详情参见上述实施例即可,此处不再一一赘述,均在本申请的保护范围内。
在本实施例中,一般情况下,储能功率变换系统中电池组50的数量要多于储能DC/DC变换模块100,因此,将原本电池组内部BMS控制单元挪至储能DC/DC变换模块100中,能够减少储能功率变换系统中BMS控制单元的总数量,即减小储能功率变换系统的体积和成本;另外,即便是储能功率变换系统中电池组50的数量等于储能DC/DC变换模块100的数量,也能够省去原电池组中的开关柜,仍能够减小电池组50的体积和成本、减小储能功率变换器的体积和成本。
本说明书中的各个实施例中记载的特征可以相互替换或者组合,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (18)
1.一种储能DC/DC变换模块的控制器,其特征在于,包括:BMS控制单元和DC/DC控制单元;
所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口外侧所连接的电池组,受控于所述BMS控制单元;
所述储能DC/DC变换模块内部的功率变换单元,受控于所述DC/DC控制单元;
所述BMS控制单元与所述DC/DC控制单元通信连接;
所述BMS控制单元的供电和所述DC/DC控制单元的供电相互独立。
2.根据权利要求1所述的储能DC/DC变换模块的控制器,其特征在于,所述BMS控制单元由外部供电。
3.根据权利要求1或2所述的储能DC/DC变换模块的控制器,其特征在于,所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧与所述功率变换单元之间设置有至少两级开关时,所述DC/DC控制单元取电于任意两级开关的连接点处。
4.根据权利要求3所述的储能DC/DC变换模块的控制器,其特征在于,所述DC/DC控制单元控制自身的取电处与所述功率变换单元之间的各级开关的通断;
所述BMS控制单元控制所述取电处与所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧之间的各级开关的通断。
5.根据权利要求1或2所述的储能DC/DC变换模块的控制器,其特征在于,在所述储能DC/DC变换模块的第二侧接口外侧通过储能变流器PCS接入电网时,所述DC/DC控制单元取电于所述储能DC/DC变换模块的第二侧接口内侧。
6.根据权利要求5所述的储能DC/DC变换模块的控制器,其特征在于,所述DC/DC控制单元控制所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧与所述功率变换单元之间各级开关的通断。
7.根据权利要求1或2所述的储能DC/DC变换模块的控制器,其特征在于,所述DC/DC控制单元取电于所述功率变换单元靠近所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧的一侧。
8.根据权利要求7所述的储能DC/DC变换模块的控制器,其特征在于,所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧与所述功率变换单元之间设置有至少一级开关时,所述BMS控制单元和所述DC/DC控制单元,协同控制各级开关的通断。
9.根据权利要求8所述的储能DC/DC变换模块的控制器,其特征在于,各级开关的闭合动作由所述BMS控制单元控制,断开动作由所述DC/DC控制单元控制。
10.根据权利要求1或2所述的储能DC/DC变换模块的控制器,其特征在于,所述DC/DC控制单元由外部供电。
11.一种储能DC/DC变换模块,其特征在于,包括:功率变换单元、开关单元和如权利要求1-10任一项所述的储能DC/DC变换模块的控制器;
所述功率变换单元的第一侧通过所述开关单元连接所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口内侧,所述储能DC/DC变换模块的第一侧接口外侧用于连接相应的电池组;
所述功率变换单元的第二侧连接所述储能DC/DC变换模块的第二侧接口内侧。
12.根据权利要求11所述的储能DC/DC变换模块,其特征在于,在所述储能DC/DC变换模块的第一侧正极接口内侧和/或第一侧负极接口内侧,与所述开关单元之间,还设置有相应的第一可控开关。
13.根据权利要求12所述的储能DC/DC变换模块,其特征在于,所述第一可控开关受控于所述控制器内的BMS控制单元。
14.根据权利要求11所述的储能DC/DC变换模块,其特征在于,所述开关单元包括:设置于正极支路上的开关组合,和/或,设置于负极支路上的开关组合;
所述开关组合包括并联连接的直通开关和缓起支路。
15.根据权利要求14所述的储能DC/DC变换模块,其特征在于,所述缓起支路包括:串联连接的电阻和第二可控开关。
16.一种储能功率变换系统,其特征在于,包括:至少一个电池组和至少一个如权利要求11-15任一项所述的储能DC/DC变换模块;
所述储能DC/DC变换模块的第一侧正负极与相应的所述电池组的正负极相连。
17.根据权利要求16所述的储能功率变换系统,其特征在于,在所述电池组的个数与所述储能DC/DC变换模块相等时,所述电池组与所述储能DC/DC变换模块一一对应相连;
在所述电池组多于所述储能DC/DC变换模块时,存在至少两个所述电池组均连接于同一个所述储能DC/DC变换模块。
18.根据权利要求17所述的储能功率变换系统,其特征在于,在至少存在两个所述电池组均连接于同一个所述储能DC/DC变换模块时,连接于同一个所述储能DC/DC变换模块的各个所述电池组的连接关系为并联连接、串联连接和串并联连接中的任意一种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011022740.7A CN112117807B (zh) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 储能dc/dc变换模块及其控制器和储能功率变换系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011022740.7A CN112117807B (zh) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 储能dc/dc变换模块及其控制器和储能功率变换系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112117807A true CN112117807A (zh) | 2020-12-22 |
CN112117807B CN112117807B (zh) | 2022-11-15 |
Family
ID=73797225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011022740.7A Active CN112117807B (zh) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 储能dc/dc变换模块及其控制器和储能功率变换系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112117807B (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201937502U (zh) * | 2010-11-30 | 2011-08-17 | 比亚迪股份有限公司 | 太阳能供电装置 |
CN202455130U (zh) * | 2011-12-31 | 2012-09-26 | 比亚迪股份有限公司 | 电动车辆的充放电控制系统及电动车 |
US20150255999A1 (en) * | 2014-03-04 | 2015-09-10 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage system and controlling method thereof |
CN106059033A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-10-26 | 厦门金龙旅行车有限公司 | 一种电动车直流充电低压电源管理系统 |
US20190214834A1 (en) * | 2018-01-05 | 2019-07-11 | Cyber Power Systems, Inc. | Uninterruptible power supply and battery management apparatus thereof |
CN110690721A (zh) * | 2019-08-30 | 2020-01-14 | 阳光电源股份有限公司 | 储能系统的开机自检测方法及其应用装置和系统 |
CN209963779U (zh) * | 2019-04-30 | 2020-01-17 | 芯海科技(深圳)股份有限公司 | 电源适配器 |
CN110716150A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-21 | 阳光电源股份有限公司 | 一种储能系统及其绝缘检测方法 |
CN211480938U (zh) * | 2020-03-24 | 2020-09-11 | 阳光电源股份有限公司 | 一种rack模组及其应用系统 |
-
2020
- 2020-09-25 CN CN202011022740.7A patent/CN112117807B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201937502U (zh) * | 2010-11-30 | 2011-08-17 | 比亚迪股份有限公司 | 太阳能供电装置 |
CN202455130U (zh) * | 2011-12-31 | 2012-09-26 | 比亚迪股份有限公司 | 电动车辆的充放电控制系统及电动车 |
US20150255999A1 (en) * | 2014-03-04 | 2015-09-10 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage system and controlling method thereof |
CN106059033A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-10-26 | 厦门金龙旅行车有限公司 | 一种电动车直流充电低压电源管理系统 |
US20190214834A1 (en) * | 2018-01-05 | 2019-07-11 | Cyber Power Systems, Inc. | Uninterruptible power supply and battery management apparatus thereof |
CN209963779U (zh) * | 2019-04-30 | 2020-01-17 | 芯海科技(深圳)股份有限公司 | 电源适配器 |
CN110690721A (zh) * | 2019-08-30 | 2020-01-14 | 阳光电源股份有限公司 | 储能系统的开机自检测方法及其应用装置和系统 |
CN110716150A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-21 | 阳光电源股份有限公司 | 一种储能系统及其绝缘检测方法 |
CN211480938U (zh) * | 2020-03-24 | 2020-09-11 | 阳光电源股份有限公司 | 一种rack模组及其应用系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JONG-UNG LIM: "A Modular Power Conversion System for Zinc-Bromine Flow Battery based Energy Storage System", 《IEEE》 * |
蒋宇云: "200kw储能电池管理与控制系统设计", 《通信电源技术》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112117807B (zh) | 2022-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9166501B2 (en) | Power supply unit for converting power between DC and AC and operating method of the same | |
US20160218558A1 (en) | Power Supply Bus Circuit | |
JP2020533931A (ja) | H5トポロジー構造を有するインバータ装置用の制御処理方法 | |
Mohamad et al. | The effects of number of conducting switches in a cascaded multilevel inverter output | |
CN213425790U (zh) | 一种可再生能源制氢系统 | |
JP2003088130A (ja) | バッテリ内蔵型電力変換装置 | |
CN112117807B (zh) | 储能dc/dc变换模块及其控制器和储能功率变换系统 | |
CN211296551U (zh) | 兼容交直流输出控制电路及车载设备 | |
CN210490543U (zh) | 一种多级储能元件并联充放电系统 | |
CN115425732B (zh) | 一种基于光伏板的电池直接充电方法、装置、系统及设备 | |
CN114337264A (zh) | 升压变换电路、装置及方法 | |
JP6618184B2 (ja) | 高電圧発生装置 | |
CN208190341U (zh) | 一种基于dsp的智能备用电源系统 | |
CN216356478U (zh) | 一种光伏逆变器及buck电路 | |
CN216134430U (zh) | 一种boost电路及光伏逆变器 | |
CN117175932B (zh) | 光伏智能变结构电源插座 | |
CN113922674B (zh) | 一种直流稳压装置和直流系统 | |
CN217427734U (zh) | 一种储能系统 | |
CN213213142U (zh) | 一种手持式设备的电源管理系统 | |
CN215378780U (zh) | 四模功率变换器和通讯电源设备 | |
CN112671221B (zh) | 一种dcdc变换器的缓启控制方法及应用装置 | |
Feng et al. | Analysis and design of voltage control and coordinate strategy in DC microgrid under multiple operation conditions | |
CN209948676U (zh) | 电压调节电路及其三相电供电电路 | |
EP4344041A1 (en) | Voltage converter, control method thereof, battery module, electronic device, and charging cabinet | |
CN116979585A (zh) | 变压器扩容储能系统和变压器扩容储能控制方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |