[发明专利]一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器

权利要求书

1.一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器，其特征在于，包括电池集控器、光伏变换器、并网逆变器、风机逆变器、中央处理器、直流母线和设备接口；通过对各端口的电压和电流的实时控制，实现能量管理、潮流调度等电网需求；其中，电池集控器提供储能系统接入端口，能实现储能系统中各电池包的接入与切断控制，同时不影响整个储能系统正常工作，从而提高储能系统的控制灵活度，延长储能系统的整体寿命。

2.根据权利要求1所述一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器，其特征在于，电池集控器、光伏变换器、并网逆变器、风机逆变器并联于直流母线；中央处理器对所述的电池集控器、并网逆变器、风机逆变器、光伏变换器通信及发送调度指令，实现对所述的电池能量路由器的控制；

所述并网逆变器为AC/DC逆变器，为电网和负荷提供连接端口；

所述电池集控器由电池控制模块和双向DC/DC变换器组成，为储能设备提供连接端口；

所述光伏变换器为单向DC/DC变换器，为光伏发电机提供连接端口；

所述风机逆变器为AC/DC逆变器，为风力发电机提供连接端口。

3.根据权利要求2中所述储能设备连接端口，其特征在于，储能设备连接端口包含多个电池接口；每个电池接口都由一个电池控制模块提供；多个电池控制模块串联接入一个双向DC/DC变换器；多个双向DC/DC变换器并联后接入能量路由器直流母线上。

4.根据权利要求2中所述电池集控器，其特征在于，主要包括，双向DC/DC变换器、电力电子开关、电池控制模块；其中，每个双向DC/DC变换器正极接有一个开关，控制电池簇是否接入；

所述电池控制模块主要由电力电子开关组成：电池正极接口与负极接口各连一个开关，控制电池是否接入；正极开关与负极开关未接电池的另一端并联于一个开关的两端，控制电池是否短接。

5.根据权利要求1中所述一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器，其特征在于，所述电池能量路由器各电池包切换控制策略与控制方法，具体如下：

第一步，电池包接入能量路由器，即闭合对应的电池控制模块中正极与负极接口处开关，断开正极与负极间开关；

第二步，判断是否存在异常电池包，即找出需要切除的电池包，具体方法如下：

R_i,end-R_i＝ξ_i

式中：i＝1,2,3,...为电池包编号；R_i,end为第i个电池包寿命结束时对应的电池内阻；R_i第i个电池包当前的电池内阻；ξ_i为第i个电池包异常评估参数；

若ξ_i＞0，则该电池包为正常电池包；若ξ_i≤0，则该电池包为异常电池包；

第三步，电池包处理，正常电池包继续工作，异常电池包立即切除；切除异常电池包，即断开对应的电池控制模块中正极与负极接口处开关，闭合正极与负极间开关。