[实用新型]应用于梯次利用储能的汇流配能充放电系统

说明书

本实用新型公开了应用于梯次利用储能的汇流配能充放电系统，包括第一双向柔性直流变换电路、第二双向柔性直流变换电路、第三双向柔性直流变换电路和第四双向柔性直流变换电路，所述第一双向柔性直流变换电路通过总线与第二双向柔性直流变换电路之间电性连接，且第二双向柔性直流变换电路通过总线与第三双向柔性直流变换电路之间电性连接，并且第三双向柔性直流变换电路通过总线与第四双向柔性直流变换电路之间电性连接。本系统创新性地采用了程序控制的柔性双向直流变换器作为汇流配能模块，该系统对不同性能的电池的兼容性极强，能够广谱适配各类动力/储能电池，解除了电池种类、性能差异对梯次利用率的制约。

技术领域

本实用新型涉及退役电池技术领域，具体为应用于梯次利用储能的汇流配能充放电系统。

背景技术

随着新能源技术的规模化应用，光伏、风电等能源的间歇性和不稳定性的特点愈发得到重视。为了提高新能源发电系统的电能质量，根据现有技术可在发电侧并入储能系统，从而改善新能源发电的消纳困境。现有的梯次利用储能系统存在诸多技术瓶颈。由于退役电池的种类和型号繁杂，PACK内各模组、单体的性能一致性较差，因此，现有的梯次利用储能系统，不仅无法兼容种类繁杂的退役电池，而且难以精准协调均衡各模组的服役状态，使退役电池的利用率和服役寿命有所折损。

现有技术的缺点：

(1)退役电池单体的性能(内阻、容量)一致性很差，筛选和重配组的过程较为繁琐，且配组后的电池包容易出现倍率和SOC不均衡，导致二次服役寿命较短，退役电池梯次利用效率偏低。

(2)退役电池种类、型号繁杂，现有梯次利用方案对电池类别的兼容性差，不同型号、种类的电池不能通过串并联配组的方式进行配组。无法配组的电池将无法被梯次利用，导致梯次利用率偏低。

(3)梯次利用电池处于寿命中后期，其性能与新电池差异显著，传统电池管理系统尚未考虑电池老化后的内阻与容量及其衰减特性，无法最大化发挥退役电池的剩余价值。

(4)退役电池包内的各个电池模组通过直接串并联的形式配组，无法依据实时反馈抑制电池失衡。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供应用于梯次利用储能的汇流配能充放电系统，以解决上述背景技术中提出由于退役电池的种类和型号繁杂，PACK内各模组、单体的性能一致性较差，因此，现有的梯次利用储能系统，不仅无法兼容种类繁杂的退役电池，而且难以精准协调均衡各模组的服役状态，使退役电池的利用率和服役寿命有所折损的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：应用于梯次利用储能的汇流配能充放电系统，包括第一双向柔性直流变换电路、第二双向柔性直流变换电路、第三双向柔性直流变换电路和第四双向柔性直流变换电路，所述第一双向柔性直流变换电路通过总线与第二双向柔性直流变换电路之间电性连接，且第二双向柔性直流变换电路通过总线与第三双向柔性直流变换电路之间电性连接，并且第三双向柔性直流变换电路通过总线与第四双向柔性直流变换电路之间电性连接。

优选的，所述第一双向柔性直流变换电路包括电阻R8、电阻R7、电阻R6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、集成电路U4、集成电路U2、开关K1、三极管Q3、三极管Q2、三极管Q1、数字隔离器、电容C1、电容C2、二极管D1、5V稳压模块和12V稳压模块，所述电阻R1与三极管Q2之间通过导线电性并联连接，且三极管Q1与电阻R3之间通过导线电性并联连接，并且电容C2与二极管D1 之间通过导线电性并联连接。

优选的，所述第二双向柔性直流变换电路包括电阻R16、电阻R15、电阻 R14、电阻R1、电阻R2、电阻R9、电阻R11、电阻R10、集成电路U8、集成电路U5、集成电路U6、开关K2、三极管Q6、三极管Q4、三极管Q5、数字隔离器、1V稳压模块、11V稳压模块、电容C3、电容C4和二极管D2，所述电阻R9与三极管Q5之间通过导线电性并联连接，且三极管Q4与电阻R11之间通过导线电性并联连接，并且电容C4与二极管D2之间通过导线电性并联连接。