一种混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统及方法技术方案

本发明专利技术属于新能源技术领域，具体提供了一种混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统及方法，其中方法包括：电池管理系统测控单元包括主控板，以及均与主控板电连接的电容检测板、电池检测板、绝缘检测板；主控板接收各检测板的信息，然后控制电池电源充放电回路进行充放电。利用主控单元对电池和电容进行高速检测，可实现10kHz高速采样，在高速脉冲需求时，能有效的检测到脉冲过程完整电压和电流信号，检测电池和电容的实时状态，能够快速判断装置的运行情况，通过合理设置，保证电池工作在安全区域内，避免电池因高强脉冲输出时的过充或过放而导致的损坏。而导致的损坏。而导致的损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统及方法


[0001]本专利技术涉及新能源
，更具体地，涉及一种混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统及方法。

技术介绍

[0002]直流微网是指将一定区域内分散的分布式发电资源联结形成的小型模块化、分散式的直流供能网络。直流微网可通过AC/DC双向变换器接入主电网，处于交流并网运行状态；也可独立自治运行，维持对重要用户的供电。
[0003]目前直流设备的大量普及应用，对直流系统的要求也随之提高。新能源储能系统中，直流微网直供方式因其输出波动范围过大，而不能满足负载设备的持续工作要求。此外，直流输出的电能质量需求也进一步提高，导致部分高功率、高品质供电要求的负载，正常工作无法得到有效保障。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中存在的直流微网直供方式因其输出波动范围过大，而不能满足负载设备的持续工作要求的技术问题。
[0005]本专利技术提供了一种混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统，包括：混合储能单元、电池管理系统测控单元、脉冲电源一次部分；
[0006]混合储能单元包括超级电容组及其保护电路、电芯组及其保护电路，其中超级电容组输出支路中配备有双向对称的DCDC模块；
[0007]电池管理系统测控单元包括主控板，以及均与主控板电连接的电容检测板、电池检测板、绝缘检测板；
[0008]脉冲电源一次部分包括与主控板电连接的电池电源充放电回路，主控板接收各检测板的信息，然后控制电池电源充放电回路进行充放电；
[0009]电容检测板与主控板之间采用光纤通讯，电池检测板与主控板之间采用光纤通讯，绝缘检测单元BIU与主控板之间采用光纤通讯。
[0010]优选地，所述超级电容组及其保护电路在独立箱体内，超级电容组包括串联的160电容组C1～160电容组C5；
[0011]电芯组包括电芯组E1～电芯组E6，且电芯组与超级电容组之间通过双向对称的DCDC模块并联输出。
[0012]优选地，所述主控板对外连接预留1组网口、2组CAN总线和1组串口；其中网口用以与PC端后台连接，执行标准ModbusTCP协议，对系统运行过程中所有数据进行实时监测，包括历史数据的查询；
[0013]1组CAN总线与充电桩装接口连接，执行标准新能源充电新国标协议；
[0014]另外1组CAN总线，为私有协议，与其他私有充电模块连接，实现内部储能单元的充电控制；
[0015]串口协议，执行标准MODBUSRTU，与HIM人机接口连接，用以控制现场装置的运行。
[0016]优选地，采用240个电芯串联，并以40只电芯为一组，配备一块电池监控板，对每一个电芯端电压和核心温度进行检测，并且组内可实现主动均衡。
[0017]优选地，所述电池检测板电路包括：电池正极BAT_P1通过R18接入运放同向输入端，负极BAT_N1通过BAT_P1R22接入运放反向输入端，R26和R27在反向输入端组成反馈接入输出，同向输入端匹配等阻值电阻R10和R12平衡反馈。
[0018]优选地，所述电池检测板电路包括：电容正极通过R110、R111、R112和R113接入运放同向输入端，负极通过同阻值R114、R115、R116和R117接入运放反向输入端，同比例反馈电阻，同样的经过一阶RC低通滤波和电压跟随单元后，接入板载ADC芯片。
[0019]优选地，所述混合储能单元包括：
[0020]超级电容组正极接入Udc_IN+,超级电容组负极接入Udc_IN
‑
，并在负极接入处串联电感L1；经过IGBT1～IGBT4整流后接入电容A1和A2；再经过由IGBT5～IGBT8组成的逆变电路连接到正极接入处UDC_OUT+和负极接入处UDC_OUT
‑
，并在负极接入处串联电感L2；而UDC_OUT+和UDC_OUT
‑
是与电池组的总正极和负极连接后，接入总继电器输出。
[0021]本专利技术还提供了一种用于混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统的方法，包括：
[0022]电池管理系统测控单元包括主控板，以及均与主控板电连接的电容检测板、电池检测板、绝缘检测板；主控板接收各检测板的信息，然后控制电池电源充放电回路进行充放电。
[0023]本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现混合补偿模式的直流储能脉冲电源方法的步骤。
[0024]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现混合补偿模式的直流储能脉冲电源方法的步骤。
[0025]有益效果：本专利技术提供的一种混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统，包括：混合储能单元、电池管理系统测控单元、脉冲电源一次部分；混合储能单元包括超级电容组及其保护电路、电芯组及其保护电路，其中超级电容组输出支路中配备有双向对称的DCDC模块；电池管理系统测控单元包括主控板，以及均与主控板电连接的电容检测板、电池检测板、绝缘检测板；脉冲电源一次部分包括与主控板电连接的电池电源充放电回路，主控板接收各检测板的信息，然后控制电池电源充放电回路进行充放电；电容检测板与主控板之间采用光纤通讯，电池检测板与主控板之间采用光纤通讯，绝缘检测单元BIU与主控板之间采用光纤通讯。利用主控单元对电池和电容进行高速检测，可实现10kHz高速采样，在高速脉冲需求时，能有效的检测到脉冲过程完整电压和电流信号，检测电池和电容的实时状态，能够快速判断装置的运行情况，通过合理设置，保证电池工作在安全区域内，避免电池因高强脉冲输出时的过充或过放而导致的损坏。
附图说明
[0026]图1为本专利技术提供的一种混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统原理图；
[0027]图2为本专利技术提供的电源系统内外接口说明示意图；
[0028]图3为本专利技术提供的电压采样调理电路图；
[0029]图4为本专利技术提供的另一实施例电压采样调理电路图；
[0030]图5为本专利技术提供的DCDC单元电路原理图
[0031]图6为本专利技术提供的一种可能的电子设备的硬件结构示意图；
[0032]图7为本专利技术提供的一种可能的计算机可读存储介质的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0034]如图1所示，一种混合补偿模式的大功率高压直流储能脉冲电源系统包括：混合储能单元、电池管理系统测控单元、脉冲电源一次部分。
[0035]混合储能单元包括超级电容组及其保护电路、电芯组及其保护电路，其中超级电容组输出支路中配备有双向对称的DCDC模块。
[0036]电池管理系统测控单元包括电容检测板即测量板BMU7、电池检测板即测量板BMU1～测量板BMU6、绝缘检测板以及主控板，主控板包括BMS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统，其特征在于，包括：混合储能单元、电池管理系统测控单元、脉冲电源一次部分；混合储能单元包括超级电容组及其保护电路、电芯组及其保护电路，其中超级电容组输出支路中配备有双向对称的DCDC模块；电池管理系统测控单元包括主控板，以及均与主控板电连接的电容检测板、电池检测板、绝缘检测板；脉冲电源一次部分包括与主控板电连接的电池电源充放电回路，主控板接收各检测板的信息，然后控制电池电源充放电回路进行充放电；电容检测板与主控板之间采用光纤通讯，电池检测板与主控板之间采用光纤通讯，绝缘检测单元BIU与主控板之间采用光纤通讯。2.根据权利要求1所述的混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统，其特征在于，所述超级电容组及其保护电路在独立箱体内，超级电容组包括串联的160电容组C1～160电容组C5；电芯组包括电芯组E1～电芯组E6，且电芯组与超级电容组之间通过双向对称的DCDC模块并联输出。3.根据权利要求1所述的混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统，其特征在于，所述主控板对外连接预留1组网口、2组CAN总线和1组串口；其中网口用以与PC端后台连接，执行标准ModbusTCP协议，对系统运行过程中所有数据进行实时监测，包括历史数据的查询；1组CAN总线与充电桩装接口连接，执行标准新能源充电新国标协议；另外1组CAN总线，为私有协议，与其他私有充电模块连接，实现内部储能单元的充电控制；串口协议，执行标准MODBUSRTU，与HIM人机接口连接，用以控制现场装置的运行。4.根据权利要求1所述的混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统，其特征在于，采用240个电芯串联，并以40只电芯为一组，配备一块电池监控板，对每一个电芯端电压和核心温度进行检测，并且组内可实现主动均衡。5.根据权利要求1所述的混合补偿模式的直流储能脉冲电源系统，其特征在于，所述电池检测板电路包括：电池正极BAT_P1通过R18接入运放同向输入端，负极B...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐冲，潘毅，杜小刚，
申请(专利权)人：武汉武新电气科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：