基于模块化级联的多支路储能系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114400694A(43)申请公布日2022.04.26(21)申请号202210112179.4(22)申请日2022.01.29(71)申请人科大国创新能科技有限公司地址230088安徽省合肥市高新区明珠大道与石莲南路交叉口国创新能产业园(72)发明人文鹏陆文文刘亮唐瑭(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人李翠(51)Int.Cl.H02J3/32(2006.01)H02J7/00(2006.01)H02J15/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图11页(54)发明名称基于模块化级联的多支路储能系统(57)摘要本申请提供一种基于模块化级联的多支路储能系统，系统包括n个储能支路、公共直流母线，n个储能支路并联连接并通过公共直流母线与外部电源电性连接；以及，n个储能支路中每个储能支路包括支路开关、功率单元、支路电抗。本申请能够实现电池簇和电池包的独立控制，避免串并联导致的容量损失，大大提高电池的可利用率；单包精细化管理，杜绝电池滥用、降低温升差异造成的影响，安全可靠性高，电池使用寿命长；支持新旧电池混用，更换成本低；即可在线旁路预警电池包，也可在线切除故障电池包或电池簇，不影响系统正常运行，安全可靠性高；同时可自动标定电池包的SOC、容量，维护简单，成本低。CN114400694ACN114400694A权利要求书1/1页1.一种基于模块化级联的多支路储能系统，其特征在于，所述系统包括n个储能支路、公共直流母线，n个所述储能支路并联连接并通过所述公共直流母线与外部电源电性连接；以及，n个所述储能支路中每个所述储能支路均包括支路开关、功率单元、支路电抗，其中，所述功率单元输入端与所述电池包电性连接，用于控制所述电池包的充放电电流大小及电流方向，所述功率单元的输出端与相邻功率单元的输出端首尾串联并引出第一连接端和第二连接端，所述第一连接端或所述第二连接端与所述支路电抗的一端电性连接，所述第二连接端与所述公共直流母线的负极相连；所述支路电抗的另一端与所述支路开关电性连接，并通过所述支路开关连接到所述公共直流母线的一端上，所述支路开关用于独立控制所述储能支路的通断。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述功率单元包括：辅控单元、变换单元；所述辅控单元的输入端用于采集所述电池包的状态信息，并接收基于所述电池包的状态信息生成的控制信号，所述辅控单元的输入端用于接收控制信号，所述控制信号基于所述电池包的状态信息，所述辅控单元的输出端与变换单元电性连接，所述辅控单元用于基于所述控制信号向所述变换单元输出驱动信号，以使得所述变换单元改变流经所述电池包的电流方向及电流大小或在所述电池包异常时，通过所述变换单元在线旁路所述电池包。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电池包由至少两个所述电芯串并联形成；以及，每个所述储能支路包括m个所述功率单元，每个所述功率单元包括一个所述电池包，其中，m为大于1的整数。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电池包包括所述电池包的状态信息包括所述电池包中每个所述电芯的电压、每个所述电芯的温度、每个所述电芯的内阻。5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述功率单元还包括连接开关，所述辅控单元的输出端与所述连接开关电性连接，所述辅控单元还用于控制连接开关切断所述电池包。6.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述变换单元包括为全桥电路或半桥电路。7.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括主控单元，所述主控单元与n个所述储能支路电性连接，所述主控单元采集每个所述储能支路的状态信息，并基于每个所述储能支路的状态信息均衡支路间的电流大小；以及，所述主控单元还用于接收所述辅控单元上传的所述电池包的状态信息，并基于所述电池包的状态信息均衡支路内电池包的电流大小。8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括母线电容、母线开关和DC/AC单元，其中，所述母线电容并联于所述公共直流母线的正负极间，所述DC/AC单元的直流端与所述公共直流母线的输出端电性连接，所述母线开关的一端与所述母线开关电性连接，所述母线开关的另一端与所述DC/AC单元电性连接，所述DC/AC单元还与所述外部电源电性连接，用于与外界进行交直流能量的转换。9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述母线电容与所述公共直流母线并联，用于稳定所述公共直流母线的电压并滤除纹波电流。2CN114400694A说明书1/6页基于模块化级联的多支路储能系统技术领域[0001]本申请涉及储能技术领域，具体而言，涉及一种基于模块化级联的多支路储能系统。背景技术[0002]随着电力需求的持续上升，太阳能、风能等可再