[实用新型]一种包含预诊断模块的组串式两级变换电池储能系统

说明书

本实用新型公开了一种包含预诊断模块的组串式两级变换电池储能系统，一个电池簇对应一个二级电池管理系统及一个DC‑DC变流器、一个电池模组对应一个一级电池管理系统，电池簇与对应DC‑DC变流器相连接，各DC‑DC变流器的控制端与协调控制系统相连接，协调控制系统经逆变器PCS与能量管理系统相连接，各电池簇内电池模组对应的一级电池管理系统与该电池簇对应的二级电池管理系统相连接，各二级电池管理系统与预诊断系统相连接，预诊断系统与协调控制系统相连接，该系统能够适用于由多个小容量电池模组构成的多支路架构，解决现有储能系统直接并联接入大功率电池簇、电池一致性要求高、电池管理难度大、电池故障无法及时预判及运维困难的问题。

技术领域

本实用新型属于电池管理领域，涉及一种包含预诊断模块的组串式两级变换电池储能系统。

背景技术

随着可再生能源发电量的提升，其波动性的贡献比率逐渐加大。在波动性发电达到如此高比例的情况下，保证电力供应与需求之间的实时平衡更具挑战性。使用储能装置可有效提高常规发电厂调节灵活性，包括增加火力发电机组的灵活性，可以对与高比例风力发电和太阳能发电相关的波动性和不确定性进行管理。同时，对可再生能源发电系统配备一定容量储能装置，可以对电站起到调峰、提高电能质量等作用，提升电站发电量。其中，锂电池因具有相对较好的安全性和较高的能量密度成为储能系统用电池的首选。但是，目前电池储能技术仍存在较大安全问题和稳定问题。

目前电池储能技术普遍采用电池组串联成组再并联的方式，对电池一致性要求很高，当一个电池模组中出现电芯故障时，会对整个电池簇的运行造成影响；电池簇间及电芯之间随着运行过程出现不一致，如内阻增大时，会导致电池簇的输出容量降低，导致系统PCS降功率运行，造成系统可用容量不断降低。更换电池时需要整簇退出，进一步导致系统可用容量降低，且较难恢复。

其次，目前储能电站中只有BMS管控电池状态，而电池管理系统(BMS)存在以下问题：如缺乏对电池内短路、热失控、自放电等内在原理的故障分析及保护机制；缺乏安全阈值动态更新策略，无法对电池进行全生命周期安全管理；未能充分利用历史数据；只能管理单个电池堆，无法实现系统级电池的分析和协调控制；故障后保护动作，难以避免安全事故；缺乏故障指导性意见，运维困难。无法对电池进行有效的管控和检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种包含预诊断模块的组串式两级变换电池储能系统，该系统能够适用于由多个小容量电池模组构成的多支路架构，解决现有储能系统直接并联接入大功率电池簇、电池一致性要求高、电池管理难度大、电池故障无法及时预判及运维困难的问题。

为达到上述目的，本实用新型所述的包含预诊断模块的组串式两级变换电池储能系统包括协调控制系统、逆变器PCS8、能量管理系统、预诊断系统、若干一级电池管理系统、若干二级电池管理系统、若干DC-DC变流器及若干由若干电池模并联组成的电池簇；

其中，一个电池簇对应一个二级电池管理系统及一个DC-DC变流器、一个电池模组对应一个一级电池管理系统，电池簇与对应DC-DC变流器相连接，各DC-DC变流器的控制端与协调控制系统相连接，协调控制系统经逆变器PCS与能量管理系统相连接，各电池簇内电池模组对应的一级电池管理系统与该电池簇对应的二级电池管理系统相连接，各二级电池管理系统与预诊断系统相连接，预诊断系统与协调控制系统相连接。

电池簇的数目大于等于2，各电池簇内的各电池模组串联连接。

所有DC-DC变流器并联接入协调控制系统。

二级电池管理系统位于高压盒内。

本实用新型具有以下有益效果：