[发明专利]一种多电池组并联系统的均流方法

说明书

本发明公开了一种多电池组并联系统的均流方法，构建一个大容量锂电池组并联的直流电网系统，在大容量锂电池组的电池输出负极串联一个有源隔离型电压源装置的电池组均流单元，电池监控系统与电池组监测管理单元通过CAN总线通信进行电流信息的交互，电池组监测管理单元通过输出电流与电池监控系统回传的各电池组平均值的差值来调节均流单元的输出电压，从而达到调节电池组输出电流的目的。本发明所提出的均流单元既保证各个电池组输出功率均衡，同时也提高电池组在并联运行时带载的能力。

技术领域

本发明属于锂电池管理技术领域，涉及一种多电池组并联系统的有源均流方法。

背景技术

随着新能源产业在近些年的大力发展，其中锂电池占主要的部分，给公共直流电网供电。目前大容量的锂电系统已经逐渐被推广应用到船舶行业，其各个电池组均衡输出功率，对于提高船舶航行性能具有着重要意义。

传统的大容量的锂电系统是由多个电池组直接并联运行，但是由于工艺及电池不一致性等因素的影响，很难做到并联电池组之间的等效内阻一致，这就导致了大容量锂电池组并联运行时存在输出电流不均衡现象，使得等效内阻小的电池组放电电流大于其他等效内阻小的电池组，局限了电池组系统带载能力。

在学术领域，学者们已经提出通过在主回路中串联接入可调小电阻来补偿电池组等效内阻不一致的问题；但是该方法存在实时性差、调节粗糙、电阻散热及能量耗散等问题，不适用于大容量并联电池组系统中应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种多电池组并联系统的均流方法，不但具备解决大容量并联电池组之间输出功率不均衡问题，而且具备损耗小、实时调节能力强等优点。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多电池组并联系统的均流方法，包括如下步骤

步骤1，构建一个大容量锂电池组并联的直流电网系统，：选取若干个大容量锂电池串联成一个锂电池组，在每个锂电池组的电池输出负极串联一个有源隔离型电压源装置作为电池组均流单元，然后将所有的锂电池组通过断路器并联在汇流排上，所述的电池组均流单元可直接从所在锂电池组进行取电，不需要额外的电源装置；然后在每个锂电池组中串接一个电池组监测管理单元作为电池管理系统BMS，通过CAN总线连接电池监控系统，同时向有源隔离型电压源装置/电池组均流单元发送驱动信号；

步骤2，各个锂电池组的电池组监测管理单元通过CAN总线通信上传各个锂电池组电流数据到电池监控系统，电池监控系统计算出电流平均值并回传给电池组监测管理单元，电池组监测管理单元通过计算输出电流与电池监控系统回传的各锂电池组电流平均值的差值来调节有源隔离型电压源装置的输出电压，从而达到调节各个锂电池组输出电流的目的；

步骤3，所述的均衡调节量控制部分为：由有源隔离型电压源装置的控制系统通过识别电网电压参考值的正负确认是否串入电压源；当为正，即当前并联电池组输出功率或SOC较小，则需要串入正电压源以调节当前模块输出总压；当为负，即当前并联电池组输出功率过小或SOC较大，则不需要调节。

所述的一种多电池组并联系统的均流方法，其有源隔离型电压源装置可采用各种满足高变比的直流变换器，为了保证系统安全可靠，本发明专利采用双有源隔离型直流变换器电路拓扑。

所述的一种多电池组并联系统的均流方法，其有源隔离型电压源装置由两个H桥电路、一个电感L及高频隔离变压器组成，所述的H桥电路由四个功率开关器件组成。

本发明的有益效果是：本发明通过在大容量锂电池组的电池输出负极串联一个基于有源隔离型电压源装置的均流单元，保证大容量电池组之间输出功率均衡问题，具备损耗小、实时调节能力强等优点；同时，在系统带大功率负载时，可以调节电池组端电压，从而提高系统最高带载能力，避免因为不均流问题引起系统带载能力降低。

附图说明

图1为本发明的直流微电网系统结构图；