CN112994197A - 一种模块化dc/dc电池储能系统 - Google Patents

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余龙
程军华
丁凯
黄勇良
吴世刚
黄夏亮
欧阳水兵
孔卫忠
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Abstract

本发明公开了一种模块化DC/DC电池储能系统。所述模块化DC/DC电池储能系统包括DC/DC升压单元、BCU检测保护单元、电池PACK单元、直流断路器QF1维修保护开关、BAMS总控单元以及AC/DC双向换流单元，所述DC/DC升压单元的设置数量和所述电池PACK单元的设置数量相对应，所述DC/DC升压单元分别和所述电池PACK单元连接，所述电池PACK单元并联一定的数量后再串联相同的数量的所述电池PACK单元，并将中线引出，将正、负、中线接入带中线的所述AC/DC双向换流单元，所述DC/DC升压单元具有隔离变压器，所述隔离变压器用于将所述电池PACK单元和其他外部电路隔离，所述BCU检测保护单元和所述DC/DC升压单元电连接。本发明的模块化DC/DC电池储能系统，使各电池PACK单元对外充放电过程中实现电能、电压平衡一致。

Description

一种模块化DC/DC电池储能系统
技术领域
本发明涉及电池储能系统，尤其涉及一种模块化DC/DC电池储能系统。
背景技术
储能是智能电网、可再生能源系统、能源互联网的重要组成部分和关键技术，微网储能解决方案可以应用在储能电站的调峰、调频，或者梯次电池的利用，应急供电的场合及一些削峰填谷的商业应用等方面。
目前传统电池储能系统中，一旦发现单个电池存在问题或故障时，储能系统将整体停机等待维修，这大大降低了电池系统的利用率，由于各个单体电池之间的内阻、电压差有一定的差异性，传统电池储能系统具有木桶效应，当一个电池出现问题时，将影响系统整体的充放电量及系统效率。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种模块化DC/DC电池储能系统，能够解决由于电池一致性导致的电池组不匹配，单个电池故障影响所有电池系统等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种模块化DC/DC电池储能系统，包括DC/DC升压单元、BCU检测保护单元、电池PACK单元、直流断路器QF1维修保护开关、BAMS总控单元以及AC/DC双向换流单元，所述DC/DC升压单元的设置数量和所述电池PACK单元的设置数量相对应，所述DC/DC升压单元分别和所述电池PACK单元连接，所述电池PACK单元并联一定的数量后再串联相同的数量的所述电池PACK单元，并将中线引出，将正、负、中线接入带中线的所述AC/DC双向换流单元，所述DC/DC升压单元具有隔离变压器，所述隔离变压器用于将所述电池PACK单元和其他外部电路隔离，所述BCU检测保护单元和所述DC/DC升压单元电连接，所述直流断路器QF1维修保护开关电连接所述DC/DC升压单元和所述AC/DC双向换流单元，所述直流断路器QF1维修保护开关用于检修或紧急断电，所述BAMS总控单元电连接所述DC/DC升压单元和所述电池PACK单元。
进一步的，所述模块化DC/DC电池储能系统还包括电连接所述BAMS总控单元和所述AC/DC双向换流单元的EMS单元。
进一步的，所述模块化DC/DC电池储能系统还包括和所述BAMS总控单元电连接的PCS单元。
本发明提出一种模块化DC/DC电池储能系统，DC/DC升压单元设置在储能电池系统中,每个电池组通过一个DC/DC升压单元升压后输出固定的电压值，电池PACK单元并联一定的数量后再串联相同的数量的电池PACK单元，并将中线引出，将正、负、中线接入带中线的AC/DC双向换流单元；这种带正负母线及中线的接线方式可使转换效率最大化，即各电池PACK单元对外充放电过程中实现电能、电压平衡一致。
附图说明
图1为本发明的模块化DC/DC电池储能系统的连接关系示意图。
附图中附图标记所对应的名称为：
DC/DC升压单元1、BCU检测保护单元2、电池PACK单元3、直流断路器QF1维修保护开关4、BAMS总控单元5、AC/DC双向换流单元6。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
请参阅图1，本发明提供一种模块化DC/DC电池储能系统，包括DC/DC升压单元1、BCU检测保护单元2、电池PACK单元3、直流断路器QF1维修保护开关4、BAMS总控单元5以及AC/DC双向换流单元6，所述DC/DC升压单元的设置数量和所述电池PACK单元的设置数量相对应，所述DC/DC升压单元分别和所述电池PACK单元连接，所述电池PACK单元并联一定的数量后再串联相同的数量的所述电池PACK单元，并将中线引出，将正、负、中线接入带中线的所述AC/DC双向换流单元，所述DC/DC升压单元具有隔离变压器，所述隔离变压器用于将所述电池PACK单元和其他外部电路隔离，所述BCU检测保护单元和所述DC/DC升压单元电连接，所述直流断路器QF1维修保护开关电连接所述DC/DC升压单元和所述AC/DC双向换流单元，所述直流断路器QF1维修保护开关用于检修或紧急断电，所述BAMS总控单元电连接所述DC/DC升压单元和所述电池PACK单元。
进一步的，所述模块化DC/DC电池储能系统还包括电连接所述BAMS总控单元和所述AC/DC双向换流单元的EMS单元。
进一步的，所述模块化DC/DC电池储能系统还包括和所述BAMS总控单元电连接的PCS单元。
综上所述，本发明提出一种模块化DC/DC电池储能系统，DC/DC升压单元设置在储能电池系统中,每个电池组通过一个DC/DC升压单元升压后输出固定的电压值，电池PACK单元并联一定的数量后再串联相同的数量的电池PACK单元，并将中线引出，将正、负、中线接入带中线的AC/DC双向换流单元；这种带正负母线及中线的接线方式可使转换效率最大化，即各电池PACK单元对外充放电过程中实现电能、电压平衡一致。
其中，所述BCU检测保护单元和所述DC/DC升压单元电连接，该发明用所述BCU检测保护单元实时监控电池及所述DC/DC升压单元的状态，当该电池箱发生告警及异常时，可调整所述DC/DC升压单元的功率或切断DC/DC升压单元的输出，并实时将该电池箱的状态信息上报给所述BAMS总控单元，并将信息在人机界面上显示。
其中，所述EMS单元和所述BAMS总控单元电连接，当系统充电或放电时，所述EMS单元将充放电功率下发给所述BAMS总控单元，所述BAMS总控单元将功率均匀下发给正负母线上的所述电池PACK单元的所述DC/DC升压单元，并实时与所述PCS单元通讯，将所述PCS单元的输出功率调整成和投入的所述DC/DC升压单元相同的功率，以达到电池的充电或放电。
其中，所述AC/DC双向换流单元是带中线，直流输入分为正负母线及中线，可提高系统的转换效率。
其中，电池管理系统的所述BAMS总控单元，作为电池管理系统的总控单元，可实时监控每个所述电池 PACK单元的电压、温度及所述DC/DC升压单元的功率、电压、电流等信息，并接受所述EMS单元的调度，随时调整所述DC/DC升压单元的功率或开关部分电池箱。
其中，所述直流断路器QF1维修保护开关用于检修或紧急断电。
其中，所述电池PACK单元，采用先并在串的方式，使所述电池PACK单元电压达到所述DC/DC升压单元低压侧的输入电压范围，每串电芯都有电压和温度采集点，所述BCU检测保护单元可实时监测所述电池PACK单元的电压和温度。
其中，所述BCU检测保护单元检测各电池簇状态并可对电池簇进行保护和投切操作。
其中，所述DC/DC升压单元，将所述电池PACK单元的直流电升压为400V直流电，所述DC/DC升压单元具有隔离变压器，将所述电池PACK单元和其他外部电路完全隔离开来，提高了系统可靠性，并根据所述BAMS总控单元的调度实时调整所述DC/DC升压单元的输出功率。
例如，假设电池簇PACK-A中有电池发生故障，BAMS从控单元BCU-A监测到故障后会上报给BAMS总控单元，并关闭该电池箱的DC/DC，使该PACK退出系统，为保证总输出功率不变，其他簇电池各自会在自己最大输出范围内平均增加一部分输出，如其他电池PACK的输出功率已达到最大功率时，BAMS总控单元会告知EMS输出总功率需降低一些，但不会影响整体系统的使用。
本发明提出一种模块化DC/DC电池储能系统，DC/DC升压单元设置在储能电池系统中,每个电池组通过一个DC/DC升压单元升压后输出固定的电压值，电池PACK单元并联一定的数量后再串联相同的数量的电池PACK单元，并将中线引出，将正、负、中线接入带中线的AC/DC双向换流单元；这种带正负母线及中线的接线方式可使转换效率最大化，即各电池PACK单元对外充放电过程中实现电能、电压平衡一致。
上述仅对本发明中的具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种模块化DC/DC电池储能系统，其特征在于：包括DC/DC升压单元、BCU检测保护单元、电池PACK单元、直流断路器QF1维修保护开关、BAMS总控单元以及AC/DC双向换流单元，所述DC/DC升压单元的设置数量和所述电池PACK单元的设置数量相对应，所述DC/DC升压单元分别和所述电池PACK单元连接，所述电池PACK单元并联一定的数量后再串联相同的数量的所述电池PACK单元，并将中线引出，将正、负、中线接入带中线的所述AC/DC双向换流单元，所述DC/DC升压单元具有隔离变压器，所述隔离变压器用于将所述电池PACK单元和其他外部电路隔离，所述BCU检测保护单元和所述DC/DC升压单元电连接，所述直流断路器QF1维修保护开关电连接所述DC/DC升压单元和所述AC/DC双向换流单元，所述直流断路器QF1维修保护开关用于检修或紧急断电，所述BAMS总控单元电连接所述DC/DC升压单元和所述电池PACK单元。
2.根据权利要求1所述的一种模块化DC/DC电池储能系统，其特征在于：所述模块化DC/DC电池储能系统还包括电连接所述BAMS总控单元和所述AC/DC双向换流单元的EMS单元。
3.根据权利要求2所述的一种模块化DC/DC电池储能系统，其特征在于：所述模块化DC/DC电池储能系统还包括和所述BAMS总控单元电连接的PCS单元。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114597991A (zh) * 2022-02-22 2022-06-07 双登集团股份有限公司 一种共享电动自行车用电池梯次利用方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103337869A (zh) * 2013-07-17 2013-10-02 国家电网公司 一种新型电池储能系统及其功能一体化设计的方法
CN106099990A (zh) * 2016-05-30 2016-11-09 国家电网公司 高渗透率分布式光伏电压质量改善器及其控制系统
CN107666254A (zh) * 2017-11-08 2018-02-06 东莞市赛因电源有限公司 隔离型双向dc/ac电源
CN109672329A (zh) * 2018-11-26 2019-04-23 华为数字技术（苏州）有限公司 一种模块化系统的保护电路
CN111446739A (zh) * 2020-03-27 2020-07-24 国电南瑞科技股份有限公司 具有分布式储能装置的配电台区配电系统及其控制方法
CN111546939A (zh) * 2020-05-22 2020-08-18 广东维可特科技有限公司 电动汽车车载动力电池智能检测系统
CN112186822A (zh) * 2019-07-04 2021-01-05 北京德意新能科技有限公司 一种基于低压隔离电池单元的储能系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103337869A (zh) * 2013-07-17 2013-10-02 国家电网公司 一种新型电池储能系统及其功能一体化设计的方法
CN106099990A (zh) * 2016-05-30 2016-11-09 国家电网公司 高渗透率分布式光伏电压质量改善器及其控制系统
CN107666254A (zh) * 2017-11-08 2018-02-06 东莞市赛因电源有限公司 隔离型双向dc/ac电源
CN109672329A (zh) * 2018-11-26 2019-04-23 华为数字技术（苏州）有限公司 一种模块化系统的保护电路
CN112186822A (zh) * 2019-07-04 2021-01-05 北京德意新能科技有限公司 一种基于低压隔离电池单元的储能系统
CN111446739A (zh) * 2020-03-27 2020-07-24 国电南瑞科技股份有限公司 具有分布式储能装置的配电台区配电系统及其控制方法
CN111546939A (zh) * 2020-05-22 2020-08-18 广东维可特科技有限公司 电动汽车车载动力电池智能检测系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114597991A (zh) * 2022-02-22 2022-06-07 双登集团股份有限公司 一种共享电动自行车用电池梯次利用方法

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