[发明专利]一种利用退役电池组的混合型储能系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种利用退役电池组的混合型储能系统及其控制方法，其包括：最小储能系统、退役电池组和双向电源变换器；最小储能系统包括功率变换单元、能量管理单元和储能电池组；功率变换单元的直流侧分别与储能电池组的输出以及双向电源变换器的高压侧相连，功率变换单元的交流侧作为混合型储能系统的输出端并入用户侧电网；双向电源变换器的低压侧与退役电池组的输出相连，用于在混合型储能系统的不同工作模式中对退役电池组进行充电或放电管理；能量管理单元用于根据用户侧电网负载功率需求以及退役电池组和储能电池组的电量状态，决定混合型储能系统的工作模式为“放电模式”或“充电模式”。本发明可以广泛应用于储能系统设计领域。

技术领域

本发明涉及一种利用退役电池组的混合型储能系统及其控制方法，属于储能系统技术领域。

背景技术

近年来，动力电池退役潮的到来，使得退役动力电池梯次利用越来越被相关行业重视。

然而，由于动力电池的生产企业、生产批次不同，退役前的电池使用工况不同，退役电池组的性能差别较大。一方面，通常而言，退役电池只能拆解到模组层面，而以模组为基本单元的退役电池分选重组不能解决电池单体的性能一致性；另一方面，单纯以退役电池组成的大容量储能电池组难以保证储能系统的可靠性与耐久性。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种利用退役电池组的混合型储能系统及其控制方法，有效提高了储能系统的可靠性与耐久性。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明的第一个方面，是提供一种利用退役电池组的混合型储能系统，其包括：最小储能系统、退役电池组和双向电源变换器；

所述最小储能系统包括功率变换单元、能量管理单元和储能电池组；

所述功率变换单元的直流侧分别与所述储能电池组的输出以及所述双向电源变换器的高压侧相连，所述功率变换单元的交流侧作为混合型储能系统的输出端，用于将所述双向电源变换器和储能电池组输出的电能转换为AC380V的电压后经变电站输出到用户侧电网；

所述双向电源变换器的低压侧与所述退役电池组的输出相连，用于在混合型储能系统的不同工作模式中对退役电池组进行充电或放电管理；

所述能量管理单元用于根据用户侧电网负载功率需求以及所述退役电池组和储能电池组的电量状态，决定混合型储能系统的工作模式为“放电模式”或“充电模式”。

进一步，所述能量管理单元通过CAN网络与所述功率变换单元、储能电池组、退役电池组和双向电源变换器实现通讯。

进一步，所述退役电池组和双向电源变换器的数量为一个以上，各所述退役电池组的输出分别与各所述双向电源变换器的低压侧相连，各所述双向电源变换器的高压侧均与所述功率变换单元的直流侧相连，且各所述退役电池组和双向电源变换器均由所述能量管理单元通过CAN网络控制。

本发明的第二个方面，是提供一种利用退役电池组的混合型储能系统的控制方法，其包括以下步骤：

1)能量管理单元通过CAN通讯网络对电网负载功率需求以及退役电池组、储能电池组的电量状态进行采集；

2)能量管理单元根据采集数据，确定混合型储能系统的工作模式，当工作模式为“放电模式”时，进入步骤3)，当工作模式为“充电模式”时，进入步骤4)；

3)在“放电模式”下，能量管理单元对双向电源变换器高压侧的输出特性进行设置，使得储能电池组和退役电池组在受控状态下进行放电；

4)在“充电模式”下，能量管理单元对双向电源变换器低压侧的输出特性进行设置，使得储能电池组和退役电池组在受控状态下进行充电。