[实用新型]一种储能用电化学电池充放电电流监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于储能用电化学电池充放电电流监测技术，尤其涉及一种储能用电化学电池充放电电流监测系统。

背景技术

近年来，由于世界性的能源危机和传统化石燃料对环境的严重污染问题，清洁、可再生能源备受关注。而太阳能、风能等新能源本身具有间歇性、波动性、不可预测等缺点。因此，要高效的利用新能源，储能设备必不可少。无论新能源富余或短缺，储能设备都能通过充放电的方式储存或释放电能来满足用户的用电需求。

近年来，储能技术在能源、交通、电力、电讯等领域得到广泛应用。在不同的应用场合，采用的储能形式也各不相同，储能设备可以把电能以化学能、势能、动能、电磁能等形式储存起来，尤其是电化学电池在负载需要的时候再以电能的形式释放出来，承担着举足轻重的作用。其寿命往往比预期寿命短得多，常常过早失效而无法继续使用。对失效电池的研究发现，充放电控制系统对电池寿命有很大影响。对储能用电化学电池的充放电电流的大小和变化趋势的监测和分析，可以为在线评估储能用电化学电池的健康状况提供重要的信息。

在现有测量元件中，充放电电流多采用分流电阻或基于霍尔原理的电流互感器（简称霍尔传感器）进行测量，但这两种测量元件各有优缺点。分流电阻测量精度高，但其工作时与负载串联，无法进行隔离测量，而且总是被流过的电流加热，尤其是通过较大电流时，会消耗被测电源的功率，其测量值会受到较大影响。而霍尔传感器不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，适合于大电流的测量，但当电流较小时，则表现出灵敏度不够、稳定度较差，抗干扰能力差等问题。

储能用电化学电池进行充放电时，存在放电电流和充电电流，其中放电电流较大，约几十安培，甚至可高达几百安培，但充电电流不大，大概几十安培，尤其是浮充电流，仅仅几安培甚至几百几十毫安。因此，仅仅依靠一种测量元件难以满足这样宽测量范围的精度要求，而且单一测量元件可靠性较差难以满足风电场、光伏电站等对充放电电流实时监测的要求。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题：提供一种储能用电化学电池充放电电流监测系统，以解决现有技术的储能用电化学电池进行充放电时，存在放电电流和充电电流，其中放电电流较大，约几十安培，甚至可高达几百安培，但充电电流不大，大概几十安培，尤其是浮充电流，仅仅几安培甚至几百几十毫安。因此，仅仅依靠一种测量元件难以满足这样宽测量范围的精度要求，而且单一测量元件可靠性较差难以满足风电场、光伏电站等对充放电电流实时监测的要求等技术问题。

本实用新型技术方案：

一种储能用电化学电池充放电电流监测系统，它包括直流母线，发电单元和供电单元，发电单元、供电单元和储能单元通过直流母线互相连接；所述储能单元包括储能用电化学电池、储能用电化学电池与储能用电化学电池充放电电流监测装置导线连接；储能用电化学电池充放电电流监测装置与双向DCDC变换器连接。

双向DCDC变换器的直流端与储能用电化学电池充放电电流监测装置的第一直流端连接；储能用电化学电池充放电电流监测装置的第二直流端与储能用电化学电池的直流端连接；双向DCDC变换器与储能用电化学电池充放电电流监测装置的通讯接口通过以太网或RS485连接。

双向DCDC变换器的直流端与储能用电化学电池充放电电流监测装置的第一直流端之间串联有第一直流断路器；储能用电化学电池充放电电流监测装置的第二直流端与储能用电化学电池的直流端之间串联有第二直流断路器。

所述储能用电化学电池充放电电流监测装置包括DSP处理器，第一开关与分流电阻器串联、第二开关与霍尔传感器串联后再并联连接在第一直流端与第二直流端的正极之间；DSP处理器的数字量输出端与第一开关和第二开关的控制端连接；DSP处理器上集成有通讯接口。

所述的一种储能用电化学电池充放电电流监测系统的监测方法，它包括：

步骤1、将储能用电化学电池充放电电流监测装置的第二开关闭合；

步骤2、先合上第二直流断路器，再合上第一直流断路器，将储能用电化学电池充放电电流监测装置投入运行；

步骤3、储能用电化学电池充放电电流监测装置根据控制逻辑自动控制第一开关和第二开关的断开和闭合，对充放电电流进行自动检测；

步骤4、储能用电化学电池充放电电流监测装置将检测电流通过通讯接口实时发送至双向DCDC变换器。

步骤3所述控制逻辑包括：