CN116819355B - 一种电芯后段微网直流总线节能测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电芯后段微网直流总线节能测试系统，其中，该系统包括：直流总线子系统及电芯后段生产测试子系统，直流总线子系统包括直流总线，直流总线为电芯后段生产测试子系统提供直流电，电芯后段生产测试子系统包括：多个化成柜以及多个分容柜，任一化成柜或分容柜包括对应的DC/DC电源和电芯，多个化成柜与多个分容柜均连接至直流总线。通过本发明，解决了相关技术中存在的能耗浪费的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电芯、模组生产制造测试领域，尤其涉及一种电芯后段微网直流总线节能测试系统。
背景技术
随着储能技术在各领域的应用越来越普及，锂离子动力电池等多种储能产品进入高速发展期，功率密度与应用市场成倍增加，生产过程中充放电能耗增大，该领域智能化节能、降碳等关键技术的研发尤为重要。
现有的电芯后段化成分容生产测试系统有许多不足之处，如化成分容柜多采用分布式AC/DC电源加DC/DC电源方案，充放电能耗高，电芯间能量流转损失大；系统节能智能化应用场景不足，实际节能效果不明显；多采用风冷方案，能耗多以热量散发至空气中，额外增加排风系统降温；多模块间系统能耗、温控未集中智能化控制，系统功能过于独立，造成重复浪费；设备安全防护措施保障不完善，系统故障存在安全隐患；系统采用传统电能供电，未接入多能源互补控制系统，降低碳排放等。因此，现有技术中存在能耗浪费的问题。
发明内容
本发明提供了一种电芯后段微网直流总线节能测试系统，以至少解决相关技术中存在能耗浪费的问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电芯后段微网直流总线节能测试系统，该系统包括：直流总线子系统及电芯后段生产测试子系统，所述直流总线子系统包括直流总线，所述直流总线为所述电芯后段生产测试子系统提供直流电，所述电芯后段生产测试子系统包括：多个化成柜以及多个分容柜，任一化成柜或分容柜包括对应的DC/DC电源和电芯，所述多个化成柜与所述多个分容柜均连接至所述直流总线。
可选地，所述直流总线子系统还包括：多个交流配电柜、多个储能变流器、第一直流配电柜、第一直流电力开关以及第二直流电力开关，
所述多个交流配电柜与所述多个储能变流器一一对应连接，所述多个储能变流器连接至所述第一直流配电柜的一端，所述第一直流配电柜的另一端连接直流总线，所述第一直流电力开关的一端连接直流总线，另一端连接多个化成柜，所述第二直流电力开关的一端连接直流总线，另一端连接多个分容柜，
任一交流配电柜将电网交流电输送至对应的储能变流器，储能变流器将电网交流电转换成直流电，第一直流配电柜对多个储能变流器转换的直流电进行汇流，将汇流后的直流电输送至直流总线，所述第一直流电力开关和所述第二直流电力开关分别控制所述多个化成柜和所述多个分容柜与直流总线连接或断开。
可选地，所述系统还包括：新能源子系统，所述新能源子系统与直流总线连接，用于将多种新能源转换成直流电后接入直流总线。
可选地，所述新能源子系统包括：风力发电系统、光伏发电系统、储能集装箱发电系统、多个DC/DC变换器以及多个直流配电柜，风力发电系统、光伏发电系统以及储能集装箱发电系统分别通过对应的DC/DC变换器和对应的直流配电柜连接至直流总线。
可选地，所述电芯后段生产测试子系统还包括：第三直流电力开关以及直流负载，所述直流负载通过所述第三直流电力开关连接至直流总线。
可选地，所述系统还包括：集中式散热子系统，用于对直流总线子系统、新能源子系统以及电芯后段生产测试子系统的温度进行调节。
可选地，所述集中式散热子系统包括：空气能发电机、第一散热控制子模块、第二散热控制子模块、第三散热控制子模块、第四散热控制子模块、热管以及冷管；所述电芯后段生产测试子系统还包括：高温静置库、常温/恒温静置库；
直流总线子系统的多个储能变流器通过热管和冷管连接至所述第一散热控制子模块，所述第一散热控制子模块通过热管和冷管连接至所述空气能发电机；新能源子系统的多个DC/DC变换器以及储能集装箱发电系统分别通过热管和冷管连接至所述第二散热控制子模块，所述第二散热控制子模块通过热管和冷管连接至所述空气能发电机；电芯后段生产测试子系统的多个化成柜以及多个分容柜分别通过热管和冷管连接至所述第三散热控制子模块，所述第三散热控制子模块通过热管和冷管连接至所述第四散热控制子模块；所述高温静置库和所述常温/恒温静置库分别通过热管和冷管连接至所述第四散热控制子模块，所述第四散热控制子模块通过热管和冷管连接至所述空气能发电机；所述空气能发电机通过热管将热量转换为电能，通过冷管输送冷却液。
可选地，所述系统还包括：智能管理子系统，所述智能管理子系统包括：通讯网络，所述通讯网络用于直流总线子系统、新能源子系统、电芯后段生产测试子系统、集中式散热子系统以及智能管理子系统之间进行信息传输。
可选地，所述智能管理子系统还包括：能效管理模块，所述能效管理模块采集直流总线子系统的多个交流配电柜、新能源子系统的储能集装箱发电系统和多个DC/DC变换器以及电芯后段生产测试子系统的多个DC/DC电源的数据，对所述数据进行计算，根据计算后的数据基于预设运行策略控制所述系统运行。
可选地，所述智能管理子系统还包括：生产物流管理模块，所述生产物流管理模块用于采集直流总线子系统、新能源子系统、电芯后段生产测试子系统以及集中式散热子系统的运行数据、根据能效管理模块计算后的数据下发运行工序指令、设置预设运行策略运行以及将所述运行数据发送至能效管理模块。
在本发明实施例中，由于原有电芯后段工序能量传递路径中除了使用DC/DC电源，还需要使用AC/DC实现放电电芯和充电电芯间的能量循环，本申请通过直流总线减少能量循环过程中的能量交换次数，避免了化成分容充放电电源能量效率利用不高、损耗较大的问题，提高了能量利用效率，达到了减小损耗和提升了系统能效的目的，解决了相关技术中存在的能耗浪费的问题。
在本发明实施例中，通过新能源子系统将多种新能源转换成直流电后接入直流总线，达到了多能源互补控制的效果，实现了在电芯后段生产测试过程中提高新能源利用率以及降低碳排放和散热能耗的目的。
在本发明实施例中，通过集中式散热子系统将传统风冷控制策略变更为水冷控制策略，实现了对热能的高效传输与控制，达到了提升功率模块功率密度、减少系统占地面积、提升系统运行效率以及减少散热能耗的效果，从而实现了减少碳排放，实现零碳工厂的目标。
在本发明实施例中，通过储能变流器为直流总线提供高压直流电，达到了减少系统线损与热损以及提升系统能效的效果。
在本发明实施例中，多个化成柜、多个分容柜以及直流负载分别通过第一直流电力开关、第二直流电力开关以及第三直流电力开关连接至直流总线，可实现微秒级快速响应或断开，在出现短路等故障时，实现保障化成柜、分容柜以及直流负载快速断开与直流总线的电气连接，减少系统耦合影响的目的。
在本发明实施例中，通过智能管理子系统实现数据的采集、计算以及基于预设运行策略控制系统运行的目的，实现了对系统进行智能整合、优化以及节能的效果，实现了集中控制、减少独立运行设备、合理调度以及提高系统利用率的效果。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种可选的电芯后段微网直流总线节能测试系统的示意图；
图2是根据本发明实施例的另一种可选的电芯后段微网直流总线节能测试系统的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的新能源子系统的连接示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的集中式散热子系统连接示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的智能管理子系统通讯网络的示意图；
图6是根据本发明实施例的一种可选的电芯后段微网直流总线节能测试系统的整体示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，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。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电芯后段微网直流总线节能测试系统。图1是根据本发明实施例的一种可选的电芯后段微网直流总线节能测试系统的示意图，如图1所示，该系统包括：直流总线子系统及电芯后段生产测试子系统，直流总线子系统包括直流总线，直流总线为电芯后段生产测试子系统提供直流电，电芯后段生产测试子系统包括：多个化成柜以及多个分容柜，任一化成柜或分容柜包括对应的DC/DC电源和电芯，多个化成柜与多个分容柜均连接至直流总线。
可选地，如图1所示，电芯后段生产测试子系统11的多个化成柜110以及多个分容柜111由直流总线子系统10中的直流总线供电，直流总线的电能可以来自电网或分布式电源等。可以理解的是，一条化成分容产线是由多个化成柜和多个分容柜组成的，每个化成和分容柜有多个测试库位，化成分容测试过程中电芯会进行充电和放电，传统微网系统中同一库位需要2～4个小功率AC/DC电源，不同库位间充放电必须走交流回路进行能量循环，本实施例可实现不同库位间电芯充放电能量循环路径，如放电电芯->DC/DC电源->直流总线->DC/DC电源->充电电芯。即通过减少能量传递路径，达到提升能量转换效率的目的。
在本发明实施例中，由于原有电芯后段工序能量传递路径中除了使用DC/DC电源，还需要使用AC/DC实现放电电芯和充电电芯间的能量循环，本申请通过直流总线减少能量循环过程中的能量交换次数，避免了化成分容充放电电源能量效率利用不高、损耗较大的问题，提高了能量利用效率，达到了减小损耗和提升了系统能效的目的，解决了相关技术中存在的能耗浪费的问题。
作为一种可选的实施例，直流总线子系统还包括：多个交流配电柜、多个储能变流器、第一直流配电柜、第一直流电力开关以及第二直流电力开关，多个交流配电柜与多个储能变流器一一对应连接，多个储能变流器连接至第一直流配电柜的一端，第一直流配电柜的另一端连接直流总线，第一直流电力开关的一端连接直流总线，另一端连接多个化成柜，第二直流电力开关的一端连接直流总线，另一端连接多个分容柜，任一交流配电柜将电网交流电输送至对应的储能变流器，储能变流器将电网交流电转换成直流电，第一直流配电柜对多个储能变流器转换的直流电进行汇流，将汇流后的直流电输送至直流总线，第一直流电力开关和第二直流电力开关分别控制多个化成柜和多个分容柜与直流总线连接或断开。
可选地，如图2所示，直流总线子系统10中的多个交流配电柜将电网交流电输送至对应的储能变流器(PCS，Power Conversion System)储能变流器将交流电转换成直流电。多个储能变流器转换后的直流电经第一直流电配电柜汇流后输送至直流总线，直流总线的电压可运行在高压范围650V～1500V。直流总线通过第一直流电力开关和第二直流电力开关连接至多个化成柜和多个分容柜总配电接口，再经任一化成柜或分容柜内的DC/DC电源由高压转换至小于5V，供电芯充放电应用。其中，以化成柜DC/DC电源为例，分为串联化成和并联化成，假设串联化成串联的电芯数是12个，串联化成DC/DC电源输出电压范围为0V～60V，并联化成DC/DC电源输出电压范围为0V～5V，锂电池单电芯电压一般小于5V，因此，DC/DC电源转换后的电压满足测试标准。需要说明的是，储能变流器还可用于控制直流总线稳定，具体地，储能变流器工作在控直流总线恒压状态，稳压精度小于1％，当直流总线上能量充足时，储能变流器工作在逆变状态，从直流总线上抽取能量向电网馈电获取收益，当直流总线上能量不足时，储能变流器工作整流状态，从电网抽取能量为系统供电，维持系统稳定运行。此外，储能变流器也可实现将直流总线多余电能发电至交流总线，或改善直流总线与交流总线电网质量。
在本发明实施例中，多个化成柜、多个分容柜分别通过第一直流电力开关、第二直流电力开关连接至直流总线，可实现微秒级快速响应或断开，在出现短路等故障时，实现保障化成柜、分容柜快速断开与直流总线的电气连接，减少系统耦合影响的目的。通过储能变流器为直流总线提供高压直流电，达到了减少系统线损与热损以及提升系统能效的效果。
作为一种可选的实施例，系统还包括：新能源子系统，新能源子系统与直流总线连接，用于将多种新能源转换成直流电后接入直流总线。可选地，新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能等。使用新能源能子系统为直流总线提供电能，一方面能有效补充系统能源供应，另一方面也能降低碳排放。在本发明实施例中，通过新能源子系统将多种新能源转换成直流电后接入直流总线，达到了多能源互补控制的效果，实现了在电芯后段生产测试过程中提高新能源利用率以及降低碳排放的目的。
作为一种可选的实施例，新能源子系统包括：风力发电系统、光伏发电系统、储能集装箱发电系统、多个DC/DC变换器以及多个直流配电柜，风力发电系统、光伏发电系统以及储能集装箱发电系统分别通过对应的DC/DC变换器和对应的直流配电柜连接至直流总线。可选地，如图3所示，新能源子系统30中的风力发电系统将风能转换为电能，经对应的DC/DC变换器、对应的直流配电柜接入直流总线，为直流总线提供稳定的零碳电能；光伏发电系统将太阳光转换为电能，经对应的DC/DC变换器、对应的直流配电柜接入直流总线，为直流总线提供稳定的零碳电能；储能集装箱发电系统经对应的DC/DC变换器、对应的直流配电柜接入直流总线，将直流总线中多余电能存储或将存储的电能发送至直流总线，达到了使系统实现错峰用电的目的。
作为一种可选的实施例，电芯后段生产测试子系统还包括：第三直流电力开关以及直流负载，直流负载通过第三直流电力开关连接至直流总线。可选地，直流负载指的是厂区直流用电负荷，通过第三直流电力开关连接至直流总线，可直接从直流总线上获取能量，实现减小厂区负荷用电成本的效果。第三直流电力开关可实现微秒级快速响应或断开，在出现短路等故障时，实现保障直流负载快速断开与直流总线的电气连接，减少系统耦合影响的目的。
作为一种可选的实施例，系统还包括：集中式散热子系统，用于对直流总线子系统、新能源子系统以及电芯后段生产测试子系统的温度进行调节。可选地，由于系统运行过程中，储能变流器、DC/DC电源、电芯、DC/DC变换器等会产生热能，需集中式散热子系统对各部分的温度进行调节。
作为一种可选的实施例，集中式散热子系统包括：空气能发电机、第一散热控制子模块、第二散热控制子模块、第三散热控制子模块、第四散热控制子模块、热管以及冷管；电芯后段生产测试子系统还包括：高温静置库、常温/恒温静置库；直流总线子系统的多个储能变流器通过热管和冷管连接至第一散热控制子模块，第一散热控制子模块通过热管和冷管连接至空气能发电机；新能源子系统的多个DC/DC变换器以及储能集装箱发电系统分别通过热管和冷管连接至第二散热控制子模块，第二散热控制子模块通过热管和冷管连接至空气能发电机；电芯后段生产测试子系统的多个化成柜以及多个分容柜分别通过热管和冷管连接至第三散热控制子模块，第三散热控制子模块通过热管和冷管连接至第四散热控制子模块；高温静置库和常温/恒温静置库分别通过热管和冷管连接至第四散热控制子模块，第四散热控制子模块通过热管和冷管连接至空气能发电机；空气能发电机通过热管将热量转换为电能，通过冷管输送冷却液。
可选地，如图4所示，第一散热控制子模块控制空气能发电机通过冷管和热管对直流总线子系统10中的多个储能变流器进行温度调节；第二散热控制子模块控制空气能发电机通过冷管和热管对新能源子系统30中的多个DC/DC变换器以及储能集装箱发电系统(储能集装箱)进行温度调节；第三散热控制子模块控制空气能发电机通过冷管和热管对多个化成柜110以及多个分容柜111进行温度调节；第四散热控制子模块控制空气能发电机通过冷管和热管对高温静置库和常温/恒温静置库进行温度调节。其中，需要进行温度调节的部分，如高温静置库、常温/恒温静置库根据对应的环境温度检测表可查找对应的温度预设值，第四散热控制子模块会根据当前环境温度的实测值与温度预设值之间的差值对冷管冷却液的流速和流量进行控制，从而实现对温度进行实时动态调节的目的，使环境温度维持在预设值不变。除此以外，空气能发电机还可通过对应的DC/DC变换器以及对应的直流配电柜将多余热能转换成电能，输送至直流总线供各种负载使用。
在本发明实施例中，通过集中式散热子系统将传统风冷控制策略变更为水冷控制策略，实现了对热能的高效传输与控制，达到了提升功率模块功率密度、减少系统占地面积、提升系统运行效率以及减少散热能耗的效果，从而实现了减少碳排放，实现零碳工厂的目标。
作为一种可选的实施例，系统还包括：智能管理子系统，智能管理子系统包括：通讯网络，通讯网络用于直流总线子系统、新能源子系统、电芯后段生产测试子系统、集中式散热子系统以及智能管理子系统之间进行信息传输。可选地，图5是根据本发明实施例的一种可选的智能管理子系统通讯网络的示意图，如图5所示，多个交流配电柜、多个储能变流器、第一直流配电柜、多个散热控制子模块等均连接至通讯网络，即系统内的各模块、设备间可以通过通讯网络进行数据传输。
作为一种可选的实施例，智能管理子系统还包括：能效管理模块，能效管理模块采集直流总线子系统的多个交流配电柜、新能源子系统的储能集装箱和多个DC/DC变换器以及电芯后段生产测试子系统的多个DC/DC电源的数据，对数据进行计算，根据计算后的数据基于预设运行策略控制系统运行。可选地，能效管理模块采集储能变流器、储能集装箱发电系统、DC/DC变换器等设备运行数据，基于预设运行策略控制直流总线稳定运行。其中，预设运行策略比如是：当风力发电系统和光伏发电系统同时发电或直流总线能量过多时，能效管理模块控制储能集装箱发电系统工作，存储多余电能；当夜晚或直流总线数据反馈能量减少，能量管理模块控制储能集装箱发电系统工作，释放电能；储能变流器控制直流总线稳定，也可实现将直流总线多余电能发电至交流总线或通过储能变流器改善直流总线与交流总线电网质量；根据采集的数据通过散热控制子模块控制系统温度，实现各功率模块运行在最优温度；通过智能运算将多余热能经空气能发电机转换为电能，提高系统运行效率。
作为一种可选的实施例，智能管理子系统还包括：生产物流管理模块，生产物流管理模块用于采集直流总线子系统、新能源子系统、电芯后段生产测试子系统以及集中式散热子系统的运行数据、根据能效管理模块计算后的数据下发运行工序指令、设置预设运行策略运行以及将运行数据发送至能效管理模块。可选地，生产物流管理模块用于采集各子系统运行数据，下发运行工序指令至多个化成柜、多个分容柜、第一直流电力开关、直流负载、高温静置库、常温/恒温静置库等。智能化配置系统运行控制策略，实现化成柜、分容柜充放电模块同时充电、放电均衡控制，达到尽量从直流总线抽取电能，即化成柜电芯充放电和分容柜电芯充放电实现能量循环，从而达到减少厂区生产用电消耗，实现节能降耗的和使系统运行效率最优的目的。
生产物流管理模块还与能效管理模块进行数据交互，生产物流管理模块将采集的多个化成柜、多个分容柜、第一直流电力开关、直流负载、高温静置库、常温/恒温静置库的数据传输给能效管理模块，能效管理模块将直流总线子系统的电能、效率和整个系统温度智能化运算后的数据传输给生产物流管理模块，生产物流管理模块使用智能化算法控制电芯后段生产测试系统各模块运行在最优工序策略。具体地，能效管理模块从生产物流管理模块获取电芯当前测试所需功率数据，结合系统中储能发电系统、光伏发电系统以及风力发电系统当前功率状态和历史数据，对各端口发电量和负荷用电量进行智能预测，根据预测结果对系统各模块进行最优能效管理控制。
在本发明实施例中，通过智能管理子系统实现数据的采集、计算以及基于预设运行策略控制系统运行的目的，实现了对系统进行智能整合、优化以及节能的效果，实现了集中控制、减少独立运行设备、合理调度以及提高系统利用率的效果。
作为一种可选的实施例，图6是根据本发明实施例的一种可选的电芯后段微网直流总线节能测试系统的整体示意图，如图6所示，大电网经过交流总线，将交流电经多个交流配电柜分别对应连接至PCS1～PCSn，转换为直流电后通过第一直流配电柜输入直流总线。直流总线电压可运行在高压范围650V～1500V，经第一直流电力开关连接至化成柜1～n的总配电接口，经第二直流电力开关连接至分容柜1～n的总配电接口，再经化成DC电源即化成柜内的DC/DC电源由高压转换至小于5V，供电芯充放电应用。直流总线子系统中，同时接入空气能发电机、储能集装箱发电系统、光伏发电系统、风力发电系统，为直流总线提供新能源电能。将PCS、化成DC电源、电芯、分容DC电源、储能集装箱、DC/DC变换器等运行过程中产生热能经空气能发电机和散热控制子模块，输送至高温静置库、常温/恒温静置库利用，减少热能损耗，空气能发电机将多余热能转换成电能，接入直流总线，供各种负载使用。
电芯生产经过前段、中段加工成不带电电芯，进入高温静置库静置。然后进入化成柜1～n完成化成工序，通过化成DC电源对电芯充放电完成激活工序，再进入常温/恒温静置库静置。然后进入分容柜1～n完成分容工序，通过分容DC电源即分容柜内的DC/DC电源对电芯充放电完成分容工序，最后再进入常温/恒温静置库静置。散热控制子模块控制空气能发电机将PCS、化成DC电源、电芯、分容DC电源、储能集装箱发电系统、DC/DC变换器等运行过程中产生的热能转化为电能，控制冷管输送冷却液至高温静置库、常温/恒温静置库利用，减少热能损耗。空气能发电机将多余热能转换成电能，接入直流总线，供各种负载使用。通过通讯网络实现系统内的数据传输，通过生产物流管理模块和能效管理模块实现根据采集数据设置预设策略，根据预设策略控制系统运行，对系统进行整体调度，从而实现节能降耗。
本实施例的有益效果包括：实现电芯后段化成分容充放电电源由分布式变为集中式微网直流总线方案，由传统两库位电芯充放电能量交互需经四级变换：电芯->DC/DC->DC/AC->AC/DC->DC/DC->电芯，优化为两库位电芯充放电能量交互经两级变换：电芯->DC/DC->DC/DC->电芯，减少能量交换次数，提升系统能效。实现将电芯后段化成分容测试系统由传统提升电源效率方式节能整合至系统级节能、降耗，基于系统级智能化数据优化，提升节能效果。实现将系统散热风冷方案优化为水冷方案，系统级水冷控制策略，提升整体能效利用率，同时减少高温静置库等控温能耗，减少能源消耗与碳排放。实现模块间能量调度、温度集中控制，减少独立运行设备，将能量、温度合理调配。实现接入多能源互补控制策略，增加光伏、风电、储能系统接口，提升新能源利用率，降低碳排放与向空气中散热。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种电芯后段微网直流总线节能测试系统，其特征在于，所述系统包括：直流总线子系统及电芯后段生产测试子系统，所述直流总线子系统包括直流总线，所述直流总线为所述电芯后段生产测试子系统提供直流电，所述电芯后段生产测试子系统包括：多个化成柜以及多个分容柜，任一化成柜或分容柜包括对应的DC/DC电源和电芯，所述多个化成柜与所述多个分容柜均连接至所述直流总线，每个化成和分容柜有多个测试库位，不同库位间电芯通过直流总线和DC/DC电源进行充放电能量循环；每一DC/DC电源的一端连接电芯，另一端连接直流总线；
所述直流总线子系统还包括：多个交流配电柜、多个储能变流器、第一直流配电柜、第一直流电力开关以及第二直流电力开关，
所述多个交流配电柜与所述多个储能变流器一一对应连接，所述多个储能变流器连接至所述第一直流配电柜的一端，所述第一直流配电柜的另一端连接直流总线，所述第一直流电力开关的一端连接直流总线，另一端连接多个化成柜，所述第二直流电力开关的一端连接直流总线，另一端连接多个分容柜，
任一交流配电柜将电网交流电输送至对应的储能变流器，储能变流器将电网交流电转换成直流电，第一直流配电柜对多个储能变流器转换的直流电进行汇流，将汇流后的直流电输送至直流总线，所述第一直流电力开关和所述第二直流电力开关分别控制所述多个化成柜和所述多个分容柜与直流总线连接或断开。
2.根据权利要求1所述的电芯后段微网直流总线节能测试系统，其特征在于，所述系统还包括：新能源子系统，所述新能源子系统与直流总线连接，用于将多种新能源转换成直流电后接入直流总线。
3.根据权利要求2所述的电芯后段微网直流总线节能测试系统，其特征在于，所述新能源子系统包括：风力发电系统、光伏发电系统、储能集装箱发电系统、多个DC/DC变换器以及多个直流配电柜，风力发电系统、光伏发电系统以及储能集装箱发电系统分别通过对应的DC/DC变换器和对应的直流配电柜连接至直流总线。
4.根据权利要求3所述的电芯后段微网直流总线节能测试系统，其特征在于，所述电芯后段生产测试子系统还包括：第三直流电力开关以及直流负载，所述直流负载通过所述第三直流电力开关连接至直流总线。
5.根据权利要求4所述的电芯后段微网直流总线节能测试系统，其特征在于，所述系统还包括：集中式散热子系统，用于对直流总线子系统、新能源子系统以及电芯后段生产测试子系统的温度进行调节。
6.根据权利要求5所述的电芯后段微网直流总线节能测试系统，其特征在于，所述集中式散热子系统包括：空气能发电机、第一散热控制子模块、第二散热控制子模块、第三散热控制子模块、第四散热控制子模块、热管以及冷管；所述电芯后段生产测试子系统还包括：高温静置库、常温/恒温静置库；
直流总线子系统的多个储能变流器通过热管和冷管连接至所述第一散热控制子模块，所述第一散热控制子模块通过热管和冷管连接至所述空气能发电机；新能源子系统的多个DC/DC变换器以及储能集装箱发电系统分别通过热管和冷管连接至所述第二散热控制子模块，所述第二散热控制子模块通过热管和冷管连接至所述空气能发电机；电芯后段生产测试子系统的多个化成柜以及多个分容柜分别通过热管和冷管连接至所述第三散热控制子模块，所述第三散热控制子模块通过热管和冷管连接至所述第四散热控制子模块；所述高温静置库和所述常温/恒温静置库分别通过热管和冷管连接至所述第四散热控制子模块，所述第四散热控制子模块通过热管和冷管连接至所述空气能发电机；所述空气能发电机通过热管将热量转换为电能，通过冷管输送冷却液。
7.根据权利要求6所述的电芯后段微网直流总线节能测试系统，其特征在于，所述系统还包括：智能管理子系统，所述智能管理子系统包括：通讯网络，所述通讯网络用于直流总线子系统、新能源子系统、电芯后段生产测试子系统、集中式散热子系统以及智能管理子系统之间进行信息传输。
8.根据权利要求7所述的电芯后段微网直流总线节能测试系统，其特征在于，所述智能管理子系统还包括：能效管理模块，所述能效管理模块采集直流总线子系统的多个交流配电柜、新能源子系统的储能集装箱发电系统和多个DC/DC变换器以及电芯后段生产测试子系统的多个DC/DC电源的数据，对所述数据进行计算，根据计算后的数据基于预设运行策略控制所述系统运行。
9.根据权利要求8所述的电芯后段微网直流总线节能测试系统，其特征在于，所述智能管理子系统还包括：生产物流管理模块，所述生产物流管理模块用于采集直流总线子系统、新能源子系统、电芯后段生产测试子系统以及集中式散热子系统的运行数据、根据能效管理模块计算后的数据下发运行工序指令、设置预设运行策略运行以及将所述运行数据发送至能效管理模块。
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