[发明专利]一种电池簇并联环流变压器控制电路

说明书

本发明公开了一种电池簇并联环流变压器控制电路，包括电池簇、熔断器、断路器、分流器、继电器、单向MOS管开关一、单向MOS管开关二、限流电阻、初级绕组、磁芯和次级绕组。本发明的有益效果是：可在储能电池簇系统的运行过程中，无论系统是在充电、放电、静置阶段，还是在储能电池簇系统的非运行阶段，均可进行电池簇之间的能量转移，克服了电池簇并联环流预充电路控制方案只能在系统停止工作时才能用预充电路方式控制电池簇并联环流的问题，所使用的每个变压器设计单元是相同的，极大的便利了电池簇系统的电池簇数目和结构的任意扩充，对电池簇间的差异平衡是通过能量转移的方式来实现的，工作过程中几乎没有能量损失。

技术领域

本发明涉及一种控制电路，具体为一种电池簇并联环流变压器控制电路，属于控制电路技术领域。

背景技术

随着世界经济的迅速发展，世界各国对电力需求也在迅速增加，带动了电力行业版图的急剧扩张，电网装机容量实现了飞跃式的增长，同时也伴随着一系列电能问题的出现。

由于受自然环境和人类生产生活规律的影响，人类对电力负荷需求存在着巨大的峰谷差，往往在一年中的某几个月或者一天中的某几个小时电力负荷需求量较大，给电网和发电厂带来巨大的运行压力；而其它时间的用电量则比较少，此时电力系统的机组运行在低负荷状态，造成电力设备利用率和运行经济受到严重的影响。

解决上述问题常用的方法是在电网中设置储能系统，在用电量较少的时段将发电机组产生的电能存储到储能系统中，在用电高峰期储能系统向电网供电，满足用电需求。

储能系统一般都有多条并联的储能支路，每条储能支路上有一个电池簇，电池簇用于储存电能；但是，由于电池簇之间的电池内阻、电压、SOC等不一致，并联的电池簇之间会存在电压差，多簇电池簇并联运行时，会在电池簇之间形成环流，即能量从电压高的电池簇流向电压低的电池簇。一旦电池簇之间形成环流，就会对电池和其它元器件造成损坏，甚至引起严重的安全事故。

目前电池簇并联环流控制方案是，通过在每簇电池簇主电路上设计预充电路来实现的。

BMS高压盒或控制柜内设计了电池簇间的预充电路，BMS上电首先检测各簇的簇端电压，当簇间压差过大，超过了预充电路可能承受的功率，BMS提示簇间压差过大，各簇继电器保持断开状态。

当压差在预充电路可能承受范围之内，闭合各簇的总负继电器，再按序闭合各簇的预充继电器，检测各簇电流在小于某一定值或者电压差小于某一定范围后，按序闭合各簇的总正继电器，延后数秒，再断开预充继电器。

但是电池簇并联环流预充电路控制方案存在以下问题：

1)储能电池簇系统每次投入运行前，需要预充电路先行对电池簇进行预充，当每簇电池簇预充到目标电压值时，才能进行电池簇的并联，这样就导致整个电池簇系统每次都不是一开始就能立即并联使用；

2)在储能电池簇系统的运行过程中，随着充放电的持续进行，各个电池簇的不一致性会逐渐增大，当达到一定程度，BMS会提示并告警，这时簇间的差异已较大，储能电池簇系统此时需要停止工作，并需与PCS、EMS配合做电池簇间的差异平衡。在做电池簇间差异平衡的过程中，整个储能电池簇系统不能同时正常工作。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决问题而提供一种电池簇并联环流变压器控制电路。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种电池簇并联环流变压器控制电路，包括

电池簇，其设置有多组，并呈并联连接在环流预充电路中，且所述电池簇与环流预充电路的PCS+侧以及PCS-侧的连接线路上均串联有断路器；

变压器，其设置在相邻两个所述电池簇之间，且其由与其中一个所述电池簇并联连接的初级绕组、与另一个所述电池簇并联连接的次级绕组、设置在所述初级绕组与次级绕组之间的磁芯构成；