CN114966469A - 检测装置、储能系统、检测方法及储能系统的启动方法 - Google Patents

检测装置、储能系统、检测方法及储能系统的启动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114966469A
CN114966469A CN202210572024.9A CN202210572024A CN114966469A CN 114966469 A CN114966469 A CN 114966469A CN 202210572024 A CN202210572024 A CN 202210572024A CN 114966469 A CN114966469 A CN 114966469A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
storage system
switch
circuit
battery
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
CN202210572024.9A
Other languages
English (en)
Inventor
任力
吴晓磊
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.)
Sungrow Energy Storage Technology Co Ltd
Original Assignee
Sungrow Energy Storage Technology 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 Sungrow Energy Storage Technology Co Ltd filed Critical Sungrow Energy Storage Technology Co Ltd
Priority to CN202210572024.9A priority Critical patent/CN114966469A/zh
Publication of CN114966469A publication Critical patent/CN114966469A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • 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
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

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

Abstract

本发明提供了检测装置、储能系统、检测方法及储能系统的启动方法，其中，检测装置应用于储能系统，包括可控电流源、第一电容和电压检测电路，可控电流源的一端用于接入储能系统的电池机构的正极与储能变流器的输入端正极之间，另一端用于接入电池机构的负极与储能变流器的输入端负极之间；第一电容并联在可控电流源两端，电压检测电路并联在第一电容两端；且可控电流源用于输出直流电或交流电。本发明通过设置检测装置，以实现储能系统中的电池机构与预充电电路的准确的短路检测，以避免因电池机构短路而在其投入使用后产生短路大电流以及避免因预充电电路短路而在电池机构投入使用时产生冲击电流，保证了储能系统启动的安全性。

Description

检测装置、储能系统、检测方法及储能系统的启动方法
技术领域
本发明涉及储能技术领域，具体而言，涉及一种检测装置、储能系统、检测方法及储能系统的启动方法。
背景技术
结合图1所示，在当前电化学储能系统中，电池机构通过负荷开关与储能变流器的直流侧相连，储能变流器将直流电逆变为交流电后，通过交流侧并入电网。其中，储能变流器的直流侧设有直流母线电容和预充电电路，通过所在预充电电路以限制负荷开关闭合瞬间对直流母线电容充电电流的作用，起到保护储能变流器的作用。
正常情况下，储能系统启动时，先闭合负荷开关，投入电池机构；然后启动预充电电路，电池机构通过预充电电路对直流母线电容进行预充。但是，在储能系统启动前，如果电池机构的输出端或储能变流器的输入端处已发生短路，则闭合负荷开关后电池机构即被短路，会产生短路大电流，危及储能系统安全；在储能系统启动前，如果预充电电路的相应开关发生粘连而导致预充电电路相当于短路，则闭合负荷开关后电池机构会直接给未预充的直流母线电流充电，产生容性冲击电流，导致储能变流器损坏。
因此，需要在储能系统闭合负荷开关以投入电池机构前检测电池机构的输出端和储能变流器的输入端是否发生短路，以及检测预充电电路的相应开关是否发生粘连，但目前并没有能够同时实现上述检测的装置及方法。
发明内容
本发明解决的问题是：如何实现储能系统的短路检测。
为解决上述问题，本发明提供一种检测装置，应用于储能系统，包括可控电流源、第一电容和电压检测电路，所述可控电流源的一端用于接入所述储能系统的电池机构的正极与储能变流器的输入端正极之间，另一端用于接入所述电池机构的负极与所述储能变流器的输入端负极之间；所述第一电容并联在所述可控电流源两端，所述电压检测电路并联在所述第一电容两端；且所述可控电流源用于输出直流电或交流电。
可选地，所述检测装置还包括第一开关，所述可控电流源的两端中的任一端通过所述第一开关接入所述电池机构的输出端与所述储能变流器的输入端之间。
为解决上述问题，本发明还提供一种储能系统，包括上述的检测装置、电池机构和储能变流器，所述电池机构包括电池簇、设置在所述电池簇正极的第一负荷开关和设置在所述电池簇负极的第二负荷开关，所述储能变流器包括预充电电路、直流母线电容和变流单元，所述直流母线电容并联在所述变流单元输入端；
所述电池簇正极通过所述第一负荷开关和所述预充电电路与所述直流母线电容的一端连接，所述电池簇负极通过所述第二负荷开关与所述直流母线电容的另一端连接；或所述电池簇正极通过所述第一负荷开关与所述直流母线电容的一端连接，所述电池簇负极通过所述第二负荷开关和所述预充电电路与所述直流母线电容的另一端连接；
所述检测装置的可控电流源的一端用于与所述第一负荷开关远离所述电池簇正极的一端连接，所述可控电流源的另一端用于与所述第二负荷开关远离所述电池簇负极的一端连接。
可选地，所述预充电电路包括第二开关、第三开关和限流电阻，所述第三开关的一端与所述第二开关的一端连接，所述第三开关的另一端与所述限流电阻的一端连接，所述限流电阻的另一端与所述第二开关的另一端连接；
所述第一负荷开关远离所述电池簇正极的一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述直流母线电容的一端连接；和/或，所述第二负荷开关远离所述电池簇正极的一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述直流母线电容的一端连接。
可选地，所述变流单元包括直流变换单元和逆变单元，所述直流母线电容并联在所述直流变换单元的输入端；所述直流变换单元的输出端与所述逆变单元的输入端连接。
为解决上述问题，本发明还提供一种检测方法，采用上述的检测装置和/或上述的储能系统，包括电池短路检测方法，所述电池短路检测方法包括：
通过所述检测装置的可控电流源输出直流电流；
通过所述检测装置的电压检测电路获取第一电容两端的第一电压；
当所述第一电压稳定后的电压值大于或等于第一预设电压阈值时，判定储能系统的电池机构未发生短路；当所述第一电压稳定后的电压值小于第一预设电压阈值时，判定储能系统的电池机构发生短路。
可选地，所述检测方法还包括预充电电路短路检测方法，所述预充电电路短路检测方法包括：
通过所述可控电流源输出角频率为ω、有效值为I的交流电流；
通过所述电压检测电路获取所述第一电容两端的第二电压Uc；
当第二电压Uc稳定后满足
Figure BDA0003660578880000031
时，判定所述预充电电路未发生短路；当第二电压Uc稳定后满足
Figure BDA0003660578880000032
时，判定所述预充电电路发生短路；其中，C1和C2分别与第一电容和直流母线电容的电容量。
可选地，通过所述可控电流源输出直流电或交流电之前，所述检测方法还包括：
闭合所述检测装置的第一开关。
为解决上述问题，本发明还提供一种储能系统的启动方法，采用上述的检测装置和/或上述的储能系统，包括：
通过所述检测装置检测储能系统是否发生电池短路和预充电电路短路；
当所述储能系统的电池机构未发生短路且预充电电路未发生短路时，启动所述储能系统。
可选地，所述启动所述储能系统包括：
断开所述检测装置的第一开关；
闭合所述电池机构的第一负荷开关和第二负荷开关以及所述预充电电路的第三开关；
在所述储能系统的直流母线电容完成预充后，闭合第二开关，断开第三开关。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：通过设置检测装置，以实现储能系统中的电池机构与预充电电路的准确的短路检测，以避免因电池机构短路而在其投入使用后产生短路大电流以及避免因预充电电路短路而在电池机构投入使用时产生冲击电流，从而保证储能系统启动的安全性，以及对储能系统的电池机构、储能变流器等起到保护作用。
附图说明
图1为现有技术中储能系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中储能系统的结构示意图；
图3为本发明实施例中电池机构发生短路时储能系统的结构示意图；
图4为本发明实施例中预充电电路发生短路时储能系统的结构示意图；
图5为本发明另一实施例中储能系统的结构示意图；
图6为本发明实施例中检测方法的电池短路检测方法的流程图；
图7为本发明实施例中检测方法的预充电电路短路检测方法的流程图；
图8为本发明实施例中储能系统的启动方法的流程图；
图9为本发明实施例中步骤500的子流程图。
附图标记说明：
1-检测装置，11-可控电流源，12-第一电容，13-电压检测电路，14-第一开关；2-电池机构，21-电池簇，22-第一负荷开关，23-第二负荷开关；3-储能变流器，31-预充电电路，311-第二开关，312-第三开关，313-限流电阻，32-直流母线电容，33-变流单元，331-直流变换单元，332-逆变单元。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
结合图2-图4所示，本发明实施例提供一种检测装置1，应用于储能系统，包括可控电流源11、第一电容12和电压检测电路13，可控电流源11的一端用于接入储能系统的电池机构2的正极与储能变流器3的输入端正极之间，另一端用于接入电池机构2的负极与储能变流器3的输入端负极之间；第一电容12并联在可控电流源11两端，电压检测电路13并联在第一电容12两端；且可控电流源11用于输出直流电或交流电。
本实施例中，检测装置1用于检测例如储能系统等电路系统中的电池机构2短路与预充电电路31短路的问题。其中，储能系统(后文具体介绍)包括电池机构2和储能变流器3，电池机构2通过储能变流器3接入电网(电池机构2向电网供电或电网给电池机构2充电)或连接负载，使得储能系统可用在发电侧(实现储能+风电/光电/火电/水电等的联合调频)、电网侧(实现电压、频率支撑)、用户侧(实现峰谷套利、微电网)等。
基于储能系统的电池机构2的输出端与储能变流器3的输入端连接，检测装置1的可控电流源11可通过接入电池机构2的输出端或储能变流器3的输入端来用于实现储能系统中电池机构2短路与预充电电路31短路的检测。可控电流源11可输出直流电或交流电，其在输出相应直流电流时用于检测电池机构2是否短路，具体地，在可控电流源11输出直流电流时，其对并联在可控电流源11两端的第一电容12进行充电，并联在第一电容12两端的电压检测电路13则起到检测第一电容12两端电压的作用；当第一电容12两端电压稳定后的电压值小于第一预设电压阈值(或接近于0)时，此时相当于可控电流源11两端被短路，即可判定电池机构2发生短路(即电池机构2的输出端或储能变流器3的输入端发生短路)；相应地，当第一电容12两端电压稳定后的电压值大于或等于第一预设电压阈值时，即可判定电池机构2未发生短路(即电池机构2的输出端和储能变流器3的输入端未发生短路)。可控电流源11在输出相应交流电时用于检测预充电电路31短路是否短路，具体地，在可控电流源11输出交流电流(角频率为ω、电流有效值为I)时，并联在第一电容12两端的电压检测电路13则起到检测第一电容12两端电压的作用；当第一电容12两端电压稳定后的电压值UC满足
Figure BDA0003660578880000061
时，此时相当于预充电电路31被短路，即可判定预充电电路31发生短路；而当UC满足
Figure BDA0003660578880000062
时，此时相当于预充电电路31处开路，即可判定预充电电路31未发生短路。
值得说明的是，对于正常的储能系统，在储能系统启动前，电池机构2的负荷开关(第一负荷开关22和第二负荷开关23)以及预充电电路31的第二开关311和第三开关312应为常开状态。在储能系统通过检测装置1检测到电池机构2未短路且预充电电路31未短路后，再启动储能系统(即闭合第一负荷开关22、第二负荷开关23和第三开关312，在直流母线电容32预充电完成后再断开第三开关312并闭合第二开关311)，以避免检测装置1的检测结果受到其他因素的干扰，保证检测装置1检测结果的准确性。因此，在采用检测装置1对未启动的储能系统进行检测前，应先控制第一负荷开关22、第二负荷开关23、第二开关311和第三开关312打开；其中，在第二开关311和第三开关312采用例如继电器等开关时，若通过检测装置1检测到预充电电路31发生短路，可能是第二开关311发生粘连。
这样，通过设置检测装置1，以实现储能系统中的电池机构2与预充电电路31的准确的短路检测，以避免因电池机构2短路而在其投入使用后产生短路大电流以及避免因预充电电路31短路而在电池机构2投入使用时产生冲击电流，从而保证储能系统启动的安全性，以及对储能系统的电池机构2、储能变流器3等起到保护作用。
可选地，结合图2-图4所示，检测装置1还包括第一开关14，可控电流源11的两端中的任一端通过第一开关14接入电池机构2的输出端与储能变流器3的输入端之间。
本实施例中，可控电流源11的两端或者两端中的任一端通过第一开关14与电池机构2的输出端连接，同时，可控电流源11的相应端也是通过第一开关14与储能变流器3的输入端连接。通过设置第一开关14，以控制检测装置1接入或离开储能系统，即在检测装置1用于检测储能系统时接入，在储能系统启动及工作时离开，避免检测装置1干涉到储能系统的正常稳定运行(工作)。
可选地，检测装置1可以是直接集成到储能系统中；或者检测装置1是作为一个独立的检测器件使用，以便于检测装置1用于多个储能系统的电池机构2的短路检测与预充电电路31的短路检测。
本发明另一实施例提供一种储能系统，包括上述的检测装置1、电池机构2和储能变流器3，电池机构2包括电池簇21、设置在电池簇21正极的第一负荷开关22和设置在电池簇21负极的第二负荷开关23，储能变流器3包括预充电电路31、直流母线电容32和变流单元33，直流母线电容32并联在变流单元33输入端；
电池簇21正极通过第一负荷开关22和预充电电路31与直流母线电容32的一端连接，电池簇21负极通过第二负荷开关23与直流母线电容32的另一端连接；或电池簇21正极通过第一负荷开关22与直流母线电容32的一端连接，电池簇21负极通过第二负荷开关23和预充电电路31与直流母线电容32的另一端连接；
检测装置1的可控电流源11的一端用于与第一负荷开关22远离电池簇21正极的一端连接，可控电流源11的另一端用于与第二负荷开关23远离电池簇21负极的一端连接。
本实施例中，储能系统包括电池机构2和储能变流器3，电池机构2通过储能变流器3接入电网(电池机构2向电网供电或电网给电池机构2充电)或连接负载，使得储能系统可用在发电侧(实现储能+风电/光电/火电/水电等的联合调频)、电网侧(实现电压、频率支撑)、用户侧(实现峰谷套利、微电网)等。
具体地，电池机构2包括电池簇21(其具有多个串并联连接的电芯，电芯数量可根据实际需求设置)、设置在电池簇21正极的第一负荷开关22和设置在电池簇21负极的第二负荷开关23，使得电池机构2的正极即为第一负荷开关22远离电池簇21正极的一端，电池机构2的负极即为第二负荷开关23远离电池簇21负极的一端。储能变流器3用于将电池机构2输出的直流电进行变流后输出，或将需输入电池机构2的直流电或交流电变流后给电池机构2充电。其中，储能变流器3的直流母线电容32起到储能、滤波等作用；预充电电路31(或称为缓启电路、缓冲电路)在储能系统启动时起到限流等作用，以为直流母线电容32进行预充，避免储能系统启动时电池机构2与直流母线电容32直连产生冲击电流而导致储能系统相应部件受损的情况发生；变流单元33则用于实现电流变换(如交流变直流、直流变交流、直流变流、交流变流等)，以使得电压、频率、相数和其他电量或特性等发生变化。
直流母线电容32并联在变流单元33的输入端。预充电电路31可设置在电池机构2的正极与变流单元33的输入端正极之间，和/或，预充电电路31可设置在电池机构2的负极与变流单元33的输入端负极之间。其中，当预充电电路31设置在电池机构2的正极与变流单元33的输入端正极之间时，电池簇21正极通过第一负荷开关22和预充电电路31与直流母线电容32的一端(其也是变流单元33的输入端正极)连接，电池簇21负极通过第二负荷开关23与直流母线电容32的另一端(其也是变流单元33的输入端负极)连接；当预充电电路31设置在电池机构2的负极与变流单元33的输入端负极之间时，电池簇21正极通过第一负荷开关22与直流母线电容32的一端(其也是变流单元33的输入端正极)连接，电池簇21负极通过第二负荷开关23和预充电电路31与直流母线电容32的另一端(其也是变流单元33的输入端负极)连接。
对于检测装置1，其可控电流源11的一端可连接在电池机构2的正极(即第一负荷开关22远离电池簇21正极的一端)，另一端可连接在电池机构2的负极(即第二负荷开关23远离电池簇21负极的一端)，以实现检测装置1接入电池机构2的输出端与储能变流器3的输入端之间。
可选地，直流母线电容32(记为C1)的电容值小于第一电容12(记为C2)的电容值，以使得
Figure BDA0003660578880000081
与
Figure BDA0003660578880000082
有明显差别，便于在检测装置1用于检测预充电电路31是否短路时能够对检测结果进行准确判断。示例性地，C1的容值远小于C2，且两者相差至少一个数量级。
可选地，结合图2-图4所示，预充电电路31包括第二开关311、第三开关312和限流电阻313，第三开关312的一端与第二开关311的一端连接，第三开关312的另一端与限流电阻313的一端连接，限流电阻313的另一端与第二开关311的另一端连接；
第一负荷开关22远离电池簇21正极的一端与第二开关311的一端连接，第二开关311的另一端与直流母线电容32的一端连接；和/或，第二负荷开关23远离电池簇21正极的一端与第二开关311的一端连接，第二开关311的另一端与直流母线电容32的一端连接。
本实施例中，预充电电路31的第三开关312和限流电阻313串联连接并并联在第二开关311的两端。预充电电路31可以是设置在电池机构2的正极与变流单元33的输入端正极之间和/或设置在电池机构2的负极与变流单元33的输入端负极之间。其中，当预充电电路31设置在电池机构2的正极与变流单元33的输入端正极之间时，第一负荷开关22远离电池簇21正极的一端与第二开关311的一端连接，第二开关311的另一端与直流母线电容32的一端(其也是变流单元33的输入端正极)连接；预充电电路31设置在电池机构2的负极与变流单元33的输入端负极之间时，第二负荷开关23远离电池簇21负极的一端与第二开关311的一端连接，第二开关311的另一端与直流母线电容32的一端(其也是变流单元33的输入端负极)连接。
另外，对于储能变流器3的输入端正极与负极，当预充电电路31设置在电池机构2的正极与变流单元33的输入端正极之间时，储能变流器3的输入端正极为第二开关311远离变流单元33的输入端正极的一端，储能变流器3的输入端负极为变流单元33的输入端负极。当预充电电路31设置在电池机构2的负极与变流单元33的输入端负极之间时，储能变流器3的输入端正极为变流单元33的输入端正极，储能变流器3的输入端负极为第二开关311远离变流单元33的输入端负极的一端。
可选地，储能系统中的第一负荷开关22、第二负荷开关23、第二开关311、第三开关312可采用机械开关或电子开关(如继电器、晶闸管、晶体管、场效应管等易于控制通断的电子开关)。
可选地，检测装置1还包括用于连接至的第一负荷开关22和/或第二负荷开关23的控制电路，控制电路用于在检测装置1检测到电池机构2短路或预充电电路31短路时控制第一负荷开关22和第二负荷开关23中的至少一个无法闭合，以避免因相关人员对第一负荷开关22和第二负荷开关23进行误操作而导致储能系统受损。
可选地，结合图2-图5所示，变流单元33包括直流变换单元331和逆变单元332，直流母线电容32并联在直流变换单元331的输入端；直流变换单元331的输出端与逆变单元332的输入端连接。
本实施例中，变流单元33包括直流变换单元331和逆变单元332，直流变换单元331主要用于实现直流变流，逆变单元332主要用于实现直流变交流。如此，通过直流变换单元331与逆变单元332的配合，以实现电池机构2的输出变流。
可选地，变流单元33还包括整流单元；在储能系统进行充电时，直流变换单元331的输出端与输出端互换(即此时直流变换单元331与直流母线电容32的连接端为输出端)，整流单元的输出端则与直流变换单元331的输入端连接，整流单元的输入端则连接至电网等供电系统，以通过电网等供电系统向电池机构2充电。
结合图2-图4和图6所示，本发明另一实施例提供一种检测方法，采用上述的检测装置1和/或上述的储能系统，包括电池短路检测方法，电池短路检测方法包括以下步骤：
步骤110、通过检测装置1的可控电流源11输出直流电流。
具体地，在需要通过检测装置1检测储能系统中的电池机构2是否发生短路时，先将检测装置1接入电池机构2的输出端与储能变流器3的输入端之间，开启可控电流源11并输出直流电流。
步骤210、通过检测装置1的电压检测电路13获取第一电容12两端的第一电压。
具体地，在步骤110后，本步骤中，可控电流源11输出直流电流对并联在可控电流源11两端的第一电容12进行充电，并联在第一电容12两端的电压检测电路13则用于检测得到第一电容12两端的电压(记为第一电压)。
步骤310、当第一电压稳定后的电压值大于或等于第一预设电压阈值时，判定储能系统的电池机构2未发生短路；当第一电压稳定后的电压值小于第一预设电压阈值时，判定储能系统的电池机构2发生短路。
具体地，当第一电容12两端电压稳定(即通过电压检测电路13得到的第一电压稳定)后的第一电压的电压值小于第一预设电压阈值(或接近于0)时，此时相当于可控电流源11两端被短路，即可判定电池机构2发生短路(即电池机构2的输出端或储能变流器3的输入端发生短路)；相应地，当第一电容12两端电压稳定后的电压值大于或等于第一预设电压阈值时，即可判定电池机构2未发生短路(即电池机构2的输出端和储能变流器3的输入端未发生短路)。其中，第一预设电压阈值的取值可通过实验或实际需求进行设定。
可选地，结合图2-图4和图7所示，检测方法还包括预充电电路短路检测方法，预充电电路短路检测方法包括以下步骤：
步骤160、通过可控电流源11输出角频率为ω、有效值为I的交流电流。
具体地，在需要通过检测装置1检测储能系统中的预充电电路31短路是否发生短路时，先将检测装置1接入电池机构2的输出端与储能变流器3的输入端之间，开启可控电流源11并输出交流电流，该交流电流的角频率记为ω、有效值记为I。
步骤260、通过电压检测电路13获取第一电容12两端的第二电压Uc。
具体地，在步骤160后，本步骤中，可控电流源11输出交流电流后，并联在第一电容12两端的电压检测电路13对第一电容12两端电压进行检测以得到第一电容12两端的电压(记为第二电压)。
步骤360、当第二电压Uc稳定后满足
Figure BDA0003660578880000111
时，判定预充电电路31未发生短路；当第二电压Uc稳定后满足
Figure BDA0003660578880000112
时，判定预充电电路31发生短路；其中，C1和C2分别与第一电容12和直流母线电容32的电容量。
具体地，当第一电容12两端电压稳定(即通过电压检测电路13得到的第二电压稳定)后的第二电压的电压值UC满足
Figure BDA0003660578880000121
时，此时相当于预充电电路31被短路，即可判定预充电电路31发生短路；而当第一电容12两端电压稳定后的第二电压的电压值UC满足
Figure BDA0003660578880000122
时，此时相当于预充电电路31处开路，即可判定预充电电路31未发生短路。
这样，通过检测方法的电池短路检测方法和预充电电路短路检测方法以分别实现储能系统中的电池机构2与预充电电路31的准确的短路检测，以避免因电池机构2短路而在其投入使用后产生短路大电流以及避免因预充电电路31短路而在电池机构2投入使用时产生冲击电流，从而保证储能系统启动的安全性，以及对储能系统的电池机构2、储能变流器3等起到保护作用。
值得说明的是，对于同一储能系统，可先通过电池短路检测方法进行电池机构2短路检测，再通过预充电电路短路检测方法进行预充电电路31短路检测；或者先通过预充电电路短路检测方法进行预充电电路31短路检测，再通过电池短路检测方法进行电池机构2短路检测。优选在完成储能系统的电池机构2短路检测与预充电电路31短路检测后，若电池机构2与预充电电路31均未发生短路，再启动储能系统，以避免储能系统部件受损。
可选地，通过可控电流源11输出直流电或交流电之前，检测方法还包括：
闭合检测装置1的第一开关14。
本实施例中，在检测装置1设有第一开关14时，对于检测方法的电池短路检测方法和预充电电路短路检测方法，在将接入电池机构2的输出端与储能变流器3的输入端之间后，可先闭合检测装置1的第一开关14，以使得检测装置1的可控电流源11接入到电池机构2的输出端与储能变流器3的输入端之间，其后再启动可控电流源11以进行电池短路检测方法或预充电电路短路检测方法。
结合图2-图4和图6-图8所示，本发明另一实施例提供一种储能系统的启动方法，采用上述的检测装置1和/或上述的储能系统，包括以下步骤：
步骤400、通过检测装置1检测储能系统是否发生电池短路和预充电电路31短路；
步骤500、当储能系统的电池机构2未发生短路且预充电电路31未发生短路时，启动储能系统。
具体地，在完成储能系统的电池机构2短路检测与预充电电路31短路检测后，即对同一储能系统实施完成电池短路检测方法和预充电电路短路检测方法后，若检测到该储能系统未发生电池短路且未发生预充电电路31短路，即可启动该储能系统；而若检测到该储能系统发生电池短路或发生预充电电路31短路，则应针对相应故障(短路)对该储能系统进行维护、检修，并在维护、检修完成后再次进行该储能系统的电池机构2短路检测与预充电电路31短路检测，直至该储能系统无故障(电池机构2与预充电电路31均未发生短路)后才可进行启动，以避免储能系统受损。
可选地，结合图8、图9所示，启动储能系统包括：
步骤510、断开检测装置1的第一开关14；
步骤520、闭合电池机构2的第一负荷开关22和第二负荷开关23以及预充电电路31的第三开关312；
步骤530、在储能系统的直流母线电容32完成预充后，闭合第二开关311，断开第三开关312。
在通过检测装置1检测到储能系统未发生电池短路且未发生预充电电路31短路后，即可启动储能系统。具体地，首先，先断开检测装置1的第一开关14，以使得检测装置1脱离储能系统，避免检测装置1干涉到储能系统的正常稳定运行(工作)；其后，实施储能系统的启动，先闭合电池机构2的第一负荷开关22和第二负荷开关23，以投入电池机构2，再闭合预充电电路31的第三开关312(此时第二开关311上断开的)，电池机构2通过预充电电路31对直流母线电容32进行预充，预充完成后，先闭合第二开关311，再断开第三开关312，储能系统即开始正常运行。其中，由于直流母线电容32预充过程中两端电压升高，第二开关311两端的电压降低，因此，预充完成可通过检测第二开关311两端的电压实现，当第二开关311两端的电压小于一定值(该值可通过实验或实际需求进行设定)时，即可判定直流母线电容32预充完成。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种检测装置，应用于储能系统，其特征在于，包括可控电流源(11)、第一电容(12)和电压检测电路(13)，所述可控电流源(11)的一端用于接入所述储能系统的电池机构(2)的正极与储能变流器(3)的输入端正极之间，另一端用于接入所述电池机构(2)的负极与所述储能变流器(3)的输入端负极之间；所述第一电容(12)并联在所述可控电流源(11)两端，所述电压检测电路(13)并联在所述第一电容(12)两端；且所述可控电流源(11)用于输出直流电或交流电。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括第一开关(14)，所述可控电流源(11)的两端中的任一端通过所述第一开关(14)接入所述电池机构(2)的输出端与所述储能变流器(3)的输入端之间。
3.一种储能系统，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的检测装置(1)、电池机构(2)和储能变流器(3)，所述电池机构(2)包括电池簇(21)、设置在所述电池簇(21)正极的第一负荷开关(22)和设置在所述电池簇(21)负极的第二负荷开关(23)，所述储能变流器(3)包括预充电电路(31)、直流母线电容(32)和变流单元(33)，所述直流母线电容(32)并联在所述变流单元(33)输入端；
所述电池簇(21)正极通过所述第一负荷开关(22)和所述预充电电路(31)与所述直流母线电容(32)的一端连接，所述电池簇(21)负极通过所述第二负荷开关(23)与所述直流母线电容(32)的另一端连接；或所述电池簇(21)正极通过所述第一负荷开关(22)与所述直流母线电容(32)的一端连接，所述电池簇(21)负极通过所述第二负荷开关(23)和所述预充电电路(31)与所述直流母线电容(32)的另一端连接；
所述检测装置(1)的可控电流源(11)的一端用于与所述第一负荷开关(22)远离所述电池簇(21)正极的一端连接，所述可控电流源(11)的另一端用于与所述第二负荷开关(23)远离所述电池簇(21)负极的一端连接。
4.如权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述预充电电路(31)包括第二开关(311)、第三开关(312)和限流电阻(313)，所述第三开关(312)的一端与所述第二开关(311)的一端连接，所述第三开关(312)的另一端与所述限流电阻(313)的一端连接，所述限流电阻(313)的另一端与所述第二开关(311)的另一端连接；
所述第一负荷开关(22)远离所述电池簇(21)正极的一端与所述第二开关(311)的一端连接，所述第二开关(311)的另一端与所述直流母线电容(32)的一端连接；和/或，所述第二负荷开关(23)远离所述电池簇(21)正极的一端与所述第二开关(311)的一端连接，所述第二开关(311)的另一端与所述直流母线电容(32)的一端连接。
5.如权利要求3或4所述的储能系统，其特征在于，所述变流单元(33)包括直流变换单元(331)和逆变单元(332)，所述直流母线电容(32)并联在所述直流变换单元(331)的输入端；所述直流变换单元(331)的输出端与所述逆变单元(332)的输入端连接。
6.一种检测方法，采用如权利要求1或2所述的检测装置(1)和/或如权利要求3-5中任一项所述的储能系统，其特征在于，包括电池短路检测方法，所述电池短路检测方法包括：
通过所述检测装置(1)的可控电流源(11)输出直流电流；
通过所述检测装置(1)的电压检测电路(13)获取第一电容(12)两端的第一电压；
当所述第一电压稳定后的电压值大于或等于第一预设电压阈值时，判定储能系统的电池机构(2)未发生短路；当所述第一电压稳定后的电压值小于第一预设电压阈值时，判定储能系统的电池机构(2)发生短路。
7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，还包括预充电电路(31)短路检测方法，所述预充电电路(31)短路检测方法包括：
通过所述可控电流源(11)输出角频率为ω、有效值为I的交流电流；
通过所述电压检测电路(13)获取所述第一电容(12)两端的第二电压Uc；
当第二电压Uc稳定后满足
Figure FDA0003660578870000021
时，判定所述预充电电路(31)未发生短路；当第二电压Uc稳定后满足
Figure FDA0003660578870000031
时，判定所述预充电电路(31)发生短路；其中，C1和C2分别与第一电容(12)和直流母线电容(32)的电容量。
8.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，通过所述可控电流源(11)输出直流电或交流电之前，所述检测方法还包括：
闭合所述检测装置(1)的第一开关(14)。
9.一种储能系统的启动方法，采用如权利要求1或2所述的检测装置(1)和/或如权利要求3-5中任一项所述的储能系统，其特征在于，包括：
通过所述检测装置(1)检测储能系统是否发生电池短路和预充电电路(31)短路；
当所述储能系统的电池机构(2)未发生短路且预充电电路(31)未发生短路时，启动所述储能系统。
10.如权利要求9所述的储能系统的启动方法，其特征在于，所述启动所述储能系统包括：
断开所述检测装置(1)的第一开关(14)；
闭合所述电池机构(2)的第一负荷开关(22)和第二负荷开关(23)以及所述预充电电路(31)的第三开关(312)；
在所述储能系统的直流母线电容(32)完成预充后，闭合第二开关(311)，断开第三开关(312)。
CN202210572024.9A 2022-05-25 2022-05-25 检测装置、储能系统、检测方法及储能系统的启动方法 Pending CN114966469A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210572024.9A CN114966469A (zh) 2022-05-25 2022-05-25 检测装置、储能系统、检测方法及储能系统的启动方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210572024.9A CN114966469A (zh) 2022-05-25 2022-05-25 检测装置、储能系统、检测方法及储能系统的启动方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114966469A true CN114966469A (zh) 2022-08-30

Family

ID=82956256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210572024.9A Pending CN114966469A (zh) 2022-05-25 2022-05-25 检测装置、储能系统、检测方法及储能系统的启动方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114966469A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116995714A (zh) * 2023-09-28 2023-11-03 中宏科创新能源科技(浙江)有限公司 储能变流器及其控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116995714A (zh) * 2023-09-28 2023-11-03 中宏科创新能源科技(浙江)有限公司 储能变流器及其控制方法
CN116995714B (zh) * 2023-09-28 2023-12-19 中宏科创新能源科技(浙江)有限公司 储能变流器及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102545678B (zh) 逆变器及其启机方法
US20100066309A1 (en) Method for pulsed charging of a battery in an autonomous system comprising a supercapacitance
CN109742807B (zh) 光储发电系统及其过程控制系统和启动方法
CN106385101B (zh) 一种大功率型电梯自动救援装置实现供电的方法及装置
CN107872090B (zh) 一种储能电池预充电电路及预充电方法
CN110138196B (zh) 一种多支路储能变流器直流软启动控制方法及系统
CN103779626A (zh) 蓄电系统和用于蓄电系统的控制方法
CN114966469A (zh) 检测装置、储能系统、检测方法及储能系统的启动方法
CN210327065U (zh) 电动汽车放电电路
CN214125146U (zh) 一种容性负载高压启动防电流冲击电路
US20180222328A1 (en) Railroad vehicle control device
CN112449736B (zh) 电力系统
RU2620128C2 (ru) Усовершенствованная система жесткой предварительной зарядки для параллельных инверторов
CN116488304A (zh) 储能系统的储能变流器和补电方法
US9725880B2 (en) Apparatus for controlling a cascaded hybrid construction machine system and a method therefor
CN116094095A (zh) 储能变流器及其缓启模块和接触器黏连判断方法
CN114123351B (zh) 可并机的离并网储能逆变器关键负载的离并网控制方法
CN104253430A (zh) 一种光伏发电单元的在线投切方法、装置及系统
CN110932377B (zh) 一种超级法拉电容充放电控制电路、方法及电子设备
CN106410834A (zh) 应用于充电电池的软启动电路
CN106301208B (zh) 太阳能储能系统及太阳能储能系统的控制方法
CN113602095B (zh) 一种电动车控制器系统及其控制方法
CN215267664U (zh) 一种双路预充电电路和储能变流器
JP2024129270A (ja) 蓄電システム
CN117977662B (zh) 一种储能系统的控制方法

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