[发明专利]一种双储能工作系统及其工作方法和应用

说明书

本发明公开了一种双储能工作系统，包括两个电池包，其由单电池以先串后并的电连接方式构成；电池控制管理单元，其用于管理单电池串联后的电池组；控制开关单元，其用于集中管理电池组并联后的电池包；电池储能控制单元，其用于对电池控制管理单元和控制开关单元的开关信号进行管理；储能变流器，其用于进行电池包侧和交流测的交直流的电能转换以及充放电和功率控制实现；及本地控制器，其用于与外部通信，并将接受的信号传输给储能变流器和电池储能控制单元，控制电池包的充放电过程及其功率。本发明的双储能工作系统，采用充放电分离方式工作，使得电池工作在最优循环深度区域，减缓电池性能衰减，延长了电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电池储能技术领域，尤其涉及一种双储能工作系统及其工作方法和应用。

背景技术

在以风能和太阳能为代表的新能源发电技术应用领域中，由于此类能源具有随机波动性、周期性和不可调度性等特征，因此为提高新能源发电系统惯性，优化新能源发电效率，需要配置储能系统。微电网中蓄电池储能系统主要对微电源与负荷之间的功率进行匹配，以及进行并网功率平滑输出。由于分布式可再生能源以及负荷具有随机波动性，蓄电池储能系统将运行于频繁交替的不规则充放电状态下，会缩短其使用寿命，增大微电网及其储能建设的投资，降低了微电网系统的经济性。

专利文献CN111431190A公开了一种平抑风功率波动的多种混合储能系统，包括全钒液流电池与磷酸铁锂电池储能系统、超级电容储能系统、超级电容控制系统和电池控制系统。该专利文献中，超级电容控制系统对外输出经过一次平抑后的风功率；电池控制系统实时采集全钒液流电池与磷酸铁锂电池储能系统的全钒液流电池电量状态、磷酸铁锂电池电量状态、超级电容控制系统输出的风功率等，试图解决现有储能系统使用寿命短的问题。

专利文献CN106451604A公开了一种双电池储能系统，包括：两个电池包、控制器及双刀钥匙开关；所述电池包包括电池组及电池管理系统；所述电池管理系统与其对应的所述电池组连接，同时与所述控制器连接；所述双刀钥匙开关分别与两个电池组的总正端及两电池管理系统连接，同时控制两个电池管理系统；两个所述电池管理系统分别与所述控制器信号连接。该专利文献，其中一个电池出现故障或者充电充满的时候，可以使用另一个电池进行充放电，提高储能系统的稳定性及可靠性，储能系统的单个电池包可以进行工作，每个电池包都可以单独更换以及拆卸且单个电池包的重量比较轻，运输也比较方便。

现有技术的缺点主要体现在：风电或者风光互补等新能源系统中，单电池储能系统频繁充放电切换，使得电池寿命衰减速度大大增加；现有混合储能系统(例如蓄电池与超级电容混合使用)，超级电容可对高频波动的能量进行平衡，蓄电池对相对低频波动进行平衡。但是超级电容储能密度低，时常出现容量不足不可正常工作的状态；现有部分双储能系统，并未采用充放电分离使用的策略，相当于一个储能一分为二，只是增加了可靠性和稳定性，对电池寿命延长并无实质提升。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明一方面提供了一种双储能工作系统，以解决现有双储能系统无法使电池包保持在最佳充放电状态，未能实质性提升储能电池包使用寿命的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种双储能工作系统，所述系统包括：

两个电池包，所述电池包由单电池以先串后并的电连接方式构成；

电池控制管理单元，所述电池控制管理单元与单电池串联后得到的电池组连接，用于管理串联电池组；

控制开关单元，所述控制开关单元与电池组并联后的电池包连接，用于集中管理电池包；

电池储能控制单元，所述电池储能控制单元与电池控制管理单元和控制开关单元连接，用于对电池控制管理单元和控制开关单元的开关信号进行管理；

储能变流器，所述储能变流器与控制开关单元连接，用于进行电池包侧和交流测的交直流的电能转换以及充放电和功率控制实现；