[发明专利]一种用于削峰填谷的电池系统及方法

说明书

本发明提供一种用于削峰填谷的电池系统及方法，电池系统包括整流器AC/DC和电池柜。在用电低谷的谷时段和用电高峰的峰时段电池系统执行削峰填谷模式，在谷时段且当超过第一预定比例的电池插箱需要充电时，ECM控制电池插箱充电，并且同时AC/DC对外供电，在峰时段且当超过第二预定比例的电池插箱允许放电时，ECM控制将电池插箱的输出电压调节至稍高于AC/DC的输出电压，AC/DC输出关断，所有允许放电的电池插箱放电以对外供电。本发明的削峰填谷的方法，可以实现充电、放电以及不充电不放电模式的转换。本发明利用基站储能系统在电价高时使锂电池对外放电，在电价低时对锂电池充电，利用转移峰谷负荷得到收益。

技术领域

本发明涉及电气工程领域，特别是涉及一种用于削峰填谷的电池系统及方法。

背景技术

在通讯基站，单5G通讯设备功耗大概是4G的3倍，而且基站密度是4G的2倍以上，随着5G基站的普及，通讯基站设备的电费成为运营商的一大痛点。

近年来，随着经济的发展，电力负荷急剧增加，电力系统峰谷差日益增大，在实行峰谷电价的地区，利用基站储能系统在电价高时使用锂电池对外放电，在电价低时对锂电池充电利用转移峰谷负荷得到收益。

传统的通讯基站削峰填谷方式主要是在谷时段(用电低谷电费较低的时段)给锂电池充电储存能量，然后在峰时段(用电高峰电费较高的时段)利用逆变器(DC/AC)将锂电池能量回馈到电网侧。此方案中的DC/AC引入了变压器，损耗大，效率低，且锂电池组间能量不能均衡，长期使用电池组间一致性越来越差，影响系统效率，且各个电池插箱充、放电电流不可自行调节，不能兼容不同容量、不同批次、以及新旧电池。

因此，如何提供一种应用于通信基站电源的削峰填谷方法，实现锂电池间能量的自主分配，以及兼容不同容量，批次电池，提高系统效率成为一个亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于削峰填谷的电池系统及方法，用于解决现有技术中锂电池间能量不能自主分配，无法兼容不同容量、批次电池，以及系统效率低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于削峰填谷的电池系统，包括：

整流器AC/DC，所述AC/DC将外部交流供电转换为直流电后连接到汇流母线；及

电池柜，所述电池柜包括多个并联在所述汇流母线上的电池插箱和边缘智能网关ECM，所述电池插箱包括功率型电池管理系统PBMS和电芯，所述电芯的电压经所述PBMS调节后汇集到所述汇流母线；

其中，在用电低谷的谷时段和用电高峰的峰时段所述电池系统执行削峰填谷模式，在所述谷时段且当超过第一预定比例的所述电池插箱需要充电时，所述ECM控制所述电池插箱充电，并且同时所述AC/DC对外供电，在所述峰时段且当超过第二预定比例的所述电池插箱允许放电时，所述ECM控制将所述电池插箱的输出电压调节至稍高于所述AC/DC的输出电压，所述AC/DC输出关断，所有所述允许放电的电池插箱放电以对外供电。

于本发明的一实施例中，所述功率型电池管理系统PBMS包括双向直流转直流DC/DC变换器和电池管理系统BMS，所述PBMS和所述ECM通过控制器局域网络CAN组网，所述ECM单独对每个所述电池插箱进行控制，以使其充、放电电流达到预期电流值，所述双向直流转直流DC/DC变换器为双向Buck-Boost拓扑结构。

于本发明的一实施例中，所述ECM通过所述CAN与各个所述电池插箱交互，汇总各所述电池插箱的状态信息后，将目标电压值发送给各个所述电池插箱，同时根据各所述电池插箱状态单独对每个所述电池插箱发送目标电流值及充电或放电指令。