退役储能电池混合利用电能变换装置

1.本实用新型涉及电能变换技术领域，具体涉及一种退役储能电池混合利用电能变换装置。


背景技术：

2.随着电动汽车、电动自行车等的普及以及规模化推广和应用，需要的各类储能动力电池的数量也越来越多。但由于电动汽车等动力用电场合，对电池的性能等要求均较高，各类电池在工作一定期限后难以满足该类应用的性能要求，面临退役再利用环节。不同于全新的高性能电池，退役再利用的电池由于批次及厂家等不同因素影响，在再次回收利用以及与全新电池混用等工程中，需要配套与之性能适应和匹配的变换电路，而现有的应用变换电路及装置，在电路性能或者效率方面都难以很好的达到最佳的应用效果。开发和利用满足适合不同退役储能电池混合利用的电能变换装置，成为适应退役电池规模不断扩大的应用市场急需解决的技术和工程难题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种退役储能电池混合利用电能变换装置，实现对不同性能退役电池或者混用电池的平衡优化管理，达到工作性能和效率的最优化组合，满足退役电池及混用储能等不同工程场合的应用需求。
4.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
5.一种退役储能电池混合利用电能变换装置，包括若干个储能电池模块，每个所述储能电池模块的输出端分别通过对应的切换电路共同连接至升压/降压组合电路的输入端，所述升压/降压组合电路的输出端连接电能输出端，其中，所述升压/降压组合电路由相互独立的升压变换dc
‑
dc
‑ⅰ
电路、直接变换dc
‑
dc
‑ⅱ
电路和降压变换dc
‑
dc
‑ⅲ
电路组成，每个所述储能电池模块通过切换电路分别选通升压变换dc
‑
dc
‑ⅰ
电路、直接变换dc
‑
dc
‑ⅱ
电路或降压变换dc
‑
dc
‑ⅲ
电路，使得每个储能电池模块单独进行升压、平压和降压的自由切换输出。
6.进一步的，所述切换电路包括有三选一选通开关，所述三选一选通开关的公共端连接储能电池模块的输出端，三选一选通开关的第一选通端连接升压变换dc
‑
dc
‑ⅰ
电路的输入端，三选一选通开关的第二选通端连接直接变换dc
‑
dc
‑ⅱ
电路的输入端，三选一选通开关的第三选通端连接降压变换dc
‑
dc
‑ⅲ
电路的输入端。
7.进一步的，所述储能电池模块上连接有检测电路，用于检测电池工作状态参数。
8.进一步的，所述检测电路连接控制电路的输入端，用于将收集到的电池工作状态参数传输至控制电路中。
9.进一步的，所述控制电路的输出端分别连接切换电路和升压/降压组合电路，用于根据电池工作状态参数控制切换电路的选通和升压/降压组合电路的工作。
10.本实用新型的有益效果是:
11.本实用新型通过不同电路变换的组合实现对不同性能退役电池或者混用电池的平衡优化管理，根据所连接的不同储能电池模块的状态进行合理切换控制，实现不同模式的工作，达到工作性能和效率的最优化组合，满足退役电池及混用储能等不同工程场合的应用新需求。
附图说明
12.图1为本实用新型的整体结构组成框图；
13.图2为本实用新型的一种实施例采用的控制流程图；
14.图3为本实用新型的一种实施案例采用的选通框图。
具体实施方式
15.下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
16.如图1所示，一种退役储能电池混合利用电能变换装置，包括若干个储能电池模块，每个所述储能电池模块的输出端分别通过对应的切换电路共同连接至升压/降压组合电路的输入端，所述升压/降压组合电路的输出端连接电能输出端，其中，所述升压/降压组合电路由相互独立的升压变换dc
‑
dc
‑ⅰ
电路、直接变换dc
‑
dc
‑ⅱ
电路和降压变换dc
‑
dc
‑ⅲ
电路组成，每个所述储能电池模块通过切换电路分别选通升压变换dc
‑
dc
‑ⅰ
电路、直接变换dc
‑
dc
‑ⅱ
电路或降压变换dc
‑
dc
‑ⅲ
电路，使得每个储能电池模块单独进行升压、平压和降压的自由切换输出。
17.所述切换电路包括有三选一选通开关，所述三选一选通开关的公共端连接储能电池模块的输出端，三选一选通开关的第一选通端连接升压变换dc
‑
dc
‑ⅰ
电路的输入端，三选一选通开关的第二选通端连接直接变换dc
‑
dc
‑ⅱ
电路的输入端，三选一选通开关的第三选通端连接降压变换dc
‑
dc
‑ⅲ
电路的输入端。
18.所述储能电池模块上连接有检测电路，用于检测电池工作状态参数。
19.所述检测电路连接控制电路的输入端，用于将收集到的电池工作状态参数传输至控制电路中。
20.所述控制电路的输出端分别连接切换电路和升压/降压组合电路，用于根据电池工作状态参数控制切换电路的选通和升压/降压组合电路的工作。
21.如图2所示，在本实施例中，切换电路中三选一选通开关的选通优先级可以采用本领域常规的根据电池寿命或充放电次数来选择相应的转换电路，或者采用本实施例提供的以下步骤来进行切换选通：
22.步骤1）检测电路检测输入侧配备的储能电池模块的数量n；
23.步骤2）采集每个储能电池模块的电池电压u
i
和计算soc
i
状态，并与设定的最低放电允许值soc
set
进行比较，筛选出高于最低放电要求可以参与放电工作的全部n组电池模块组{u
1_w
，u
2_w
……
u
n_w
}，计算可以参与放电工作的储能电池模块组的平均电压值u
a_w
，具体为：；
24.步骤3）根据u
a_w
的值优化工作控制算法，具体为：，其中，u
a_set
为设定的控制参数阈值；
25.步骤4）根据k
i_out
对切换电路进行输出，并根据检测电路采集的电池工作状态参数对切换电路所连接的升压/降压组合电路进行调节控制；
26.步骤5）实时采集储能电池模块的电池工作状态参数，一旦工作结束或者出现异常，关闭切换电路，实现待机或者异常工作状态。
27.如图3所示，为本实用新型的一种实施案例图。在该实施例方案中，储能电池模块采用三块组成，检测电路检测每个储能电池模块的电池工作状态参数，在该实施案例中检测的soc参数都满足放电要求，且u
1_w
<u
2_w
<u
3_w
，取平均值u
a_w
后，根据本实用新型的控制算法，控制优化切换电路中三选一选通开关的动作，具体为第一个储能电池模块连接升压变换dc
‑
dc
‑ⅰ
电路的输入端，第二个储能电池模块连接直接变换dc
‑
dc
‑ⅱ
电路的输入端，第三个储能电池模块连接降压变换dc
‑
dc
‑ⅲ
电路的输入端，通过上述不同电路变换的组合实现对不同性能退役电池或者混用电池的平衡优化管理，达到工作性能和效率的最优化组合，满足退役电池及混用储能等不同工程场合的应用新需求。
28.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。