【技术实现步骤摘要】
一种电池模块的SOC均衡控制装置及方法
本专利技术涉及电池储能领域,更具体地说,它涉及一种电池模块的SOC均衡控制装置及方法。
技术介绍
作为提升电力系统对规模化新能源发电消纳能力的一种有效措施,电池储能技术一直是研究热点。随着新能源发电在电网的渗透率逐步提高,储能系统的容量也逐渐从过去的kW级发展到近年来的百MW级。锂离子电池由于其自放电率低、电池电压高、充电效率高、没有记忆效应、能量密度高等优点在电动车中被广泛使用。为了达到较高的输出电压和较大的容量,需要将许多电池组串并联。然而,生产制造过程导致电池组间容量及电阻存在差异,这种差异在电池充放电循环使用过程中会加剧,造成电池间不一致的现象。当电池组存在不均衡时,某些电池容量会有所下降,从而由于“短板效应”而影响整个电池组的使用特性,降低其工作寿命。SOC(StateofCharge,电池荷电状态)是描述电池当前状态的重要参数,定义为电池当前的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值。由于制造过程及使用过程的限制,串联的电池组之间往往存在不一致性,从而导致电池组使用过程中各单体放电电流倍率及温度不一致,反过来作为正反馈加剧单体间SOC和内阻的不一致。这种差异会使个别电池组因过充或过放而损坏,使得储能系统容量得不到充分利用,影响电池组的整体性能和使用寿命,严重时甚至会引起爆炸。因此,电池SOC均衡控制是延长电池寿命和提高储能系统利用率的重要措施,是储能系统的核心必备功能。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一 ...
【技术保护点】
1.一种电池模块的SOC均衡控制装置,其特征是包括有:电池模块选择器(1)、升压转换器(2)、再生开关(3)、模式选择器(4)、充电备用开关(5)、数据采集模块、状态计算模块、以及开关动作控制模块;/n所述电池模块选择器(1)与升压转换器(2)连接;/n所述电池模块选择器(1)包括有多组依次串联设置的电池组,所述电池组负极端均串联有进口开关,所述电池组的正极端均串联有出口开关,多组所述进口开关相互并联设置,多组所述出口开关也相互并联设置;/n所述升压转换器(2)包括有电感L、开关Sb、负载电阻、电容C、二极管D3以及二极管D2;/n所述出口开关远离电池组的一端均与电感L的第一端连接,所述电感L的第二端分别与二极管D2的正极端以及开关Sb的第一端连接;/n所述二极管D2的负极端分别与电容C和负载电阻的第一端连接;/n所述开关Sb的第二端分别与电容C的第二端、负载电阻的第二端、二极管D3的正极端、以及进口开关远离电池组的一端连接;/n所述二极管D3的负极端串联于若干电池组的末尾端;/n所述再生开关(3)分别与电池模块选择器(1)和升压转换器(2)连接,用于使升压转换器(2)对电池组进行反向 ...
【技术特征摘要】
1.一种电池模块的SOC均衡控制装置,其特征是包括有:电池模块选择器(1)、升压转换器(2)、再生开关(3)、模式选择器(4)、充电备用开关(5)、数据采集模块、状态计算模块、以及开关动作控制模块;
所述电池模块选择器(1)与升压转换器(2)连接;
所述电池模块选择器(1)包括有多组依次串联设置的电池组,所述电池组负极端均串联有进口开关,所述电池组的正极端均串联有出口开关,多组所述进口开关相互并联设置,多组所述出口开关也相互并联设置;
所述升压转换器(2)包括有电感L、开关Sb、负载电阻、电容C、二极管D3以及二极管D2;
所述出口开关远离电池组的一端均与电感L的第一端连接,所述电感L的第二端分别与二极管D2的正极端以及开关Sb的第一端连接;
所述二极管D2的负极端分别与电容C和负载电阻的第一端连接;
所述开关Sb的第二端分别与电容C的第二端、负载电阻的第二端、二极管D3的正极端、以及进口开关远离电池组的一端连接;
所述二极管D3的负极端串联于若干电池组的末尾端;
所述再生开关(3)分别与电池模块选择器(1)和升压转换器(2)连接,用于使升压转换器(2)对电池组进行反向充电;
所述充电备用开关(5)与升压转换器(2)连接,用于充当升压转换器(2)的备用电源;
所述模式选择器(4)分别与充电备用开关(5)、升压转换器(2)、电池模块选择器(1)连接,用于切换供电模式;
所述数据采集模块与电池模块选择器(1)连接,用于采集各电池组的参数;
所述状态计算模块与数据采集模块连接,用于接收数据采集模块采集的各电池组参数,并做出实时状态判定;
所述开关动作控制模块分别与电池模块选择器(1)、升压转换器(2)、再生开关(3)、模式选择器(4)、充电备用开关(5)以及状态计算模块连接,用于根据状态计算模块做出的状态判定,确定输出的控制信息。
2.根据权利要求1所述的一种电池模块的SOC均衡控制装置,其特征是:所述再生开关(3)包括有开关Sre,所述开关Sre的第一端与二极管D2的负极端连接,所述开关Sre的第二端与二极管D3的负极端连接。
3.根据权利要求2所述的一种电池模块的SOC均衡控制装置,其特征是:所述模式选择器(4)包括有切换开关,所述切换开关的一端与二极管D2的负极端连接,所述切换开关的第二端与开关Sre的第一端连接,所述切换开关的第三端与开关Sre的第二端连接。
4.根据权利要求3所述的一种电池模块的SOC均衡控制装置,其特征是:所述充电备用开关(5)包括有外接电源和开...
【专利技术属性】
技术研发人员:高强,胡文飞,赵江武,王宁,
申请(专利权)人:温州职业技术学院,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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