【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及新能源電力系統(tǒng)儲(chǔ)能，尤其涉及一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置。
技術(shù)介紹
1、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率、可靠性和安全性等主要性能指標(biāo)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全運(yùn)行和成功商業(yè)化部署至關(guān)重要。數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電池模擬能量流進(jìn)行離散化和數(shù)字化處理，將電池單體之間的物理硬連接方式轉(zhuǎn)變?yōu)橛沙绦蚩刂频娜嵝赃B接方式，從而將模擬電池儲(chǔ)能系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，從根本上解決了由電池系統(tǒng)短板效應(yīng)引發(fā)的、表現(xiàn)在安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面的行業(yè)痛點(diǎn)問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與信息互聯(lián)網(wǎng)業(yè)態(tài)的無(wú)縫融合。作為能源互聯(lián)網(wǎng)的顛覆性技術(shù)，數(shù)字儲(chǔ)能對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)未來(lái)發(fā)展具有變革性意義。
2、在數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)中，在使用時(shí)將電池系統(tǒng)快速投入，同時(shí)在故障時(shí)為保護(hù)電池不受損壞而快速切出系統(tǒng)。傳統(tǒng)方案為通過(guò)接觸器或基于傳統(tǒng)電力電子的快速開(kāi)關(guān)，如快速晶閘管作為開(kāi)關(guān)等，但其響應(yīng)速度仍無(wú)法滿足數(shù)字電池儲(chǔ)能的技術(shù)要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置。
2、本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：
3、一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，包括數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)和投切回路；
4、所述數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)用于負(fù)責(zé)監(jiān)控和管理電池模組的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)需要控制電池模組的通斷；
5、所述投切回路用于實(shí)現(xiàn)電池模組與電網(wǎng)之間的能量交換的快速控制。
6、進(jìn)一步的，所述投切回路的正極接至數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的電池系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)
7、進(jìn)一步的，所述投切回路采用igbt模塊和二極管對(duì)管布置的設(shè)計(jì)方式。
8、進(jìn)一步的，所述投切回路為半橋igbt模塊+二極管的投切回路。
9、進(jìn)一步的，所述投切回路為多橋臂igbt模塊+二極管的投切回路。
10、進(jìn)一步的，所述igbt模塊包括絕緣柵極雙極型晶體管和反并聯(lián)二極管。
11、進(jìn)一步的，在投切回路中，在電流方向上通過(guò)igbt模塊的并聯(lián)增大工作電流。
12、進(jìn)一步的，在投切回路中，根據(jù)通流大小不同，串聯(lián)方向上的igbt模塊開(kāi)啟的數(shù)量不同。
13、進(jìn)一步的，在所述數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)中，針對(duì)不同功率等級(jí)投入igbt模塊數(shù)量的控制，包括：
14、在電池系統(tǒng)側(cè)分配2n個(gè)igbt模塊進(jìn)行串并聯(lián)，在交流母線側(cè)分配了2n個(gè)二極管并聯(lián)，其中，n≥1，n表示支路數(shù)量；
15、若數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)行功率為p，則每個(gè)支路可承受功率p1為：
16、p1＝p/(2n/2)；
17、若功率比例為m，0<m≤100％，則計(jì)算投入igbt支路數(shù)量n1，1≤n1≤2n/2，n1為不同功率時(shí)需要投入的支路數(shù)量，計(jì)算公式如下：
18、n1＝mp/p1。
19、進(jìn)一步的，若計(jì)算得n1為非整數(shù)，進(jìn)一位取整進(jìn)行支路投入。
20、綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案的有益效果是：
21、本專利技術(shù)通過(guò)igbt模塊的串并聯(lián)，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)開(kāi)關(guān)在直流系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)及保護(hù)作用，傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)，無(wú)論是接觸器還是基于晶閘管等開(kāi)關(guān)器件的控制方式，響應(yīng)時(shí)間都是毫秒級(jí)響應(yīng)，同時(shí)其響應(yīng)時(shí)間隨著電流增大而延長(zhǎng)。同時(shí)受限于技術(shù)瓶頸，在更大的電壓電流環(huán)境中，常常無(wú)配套常規(guī)品，新開(kāi)發(fā)或制作對(duì)于技術(shù)參數(shù)無(wú)法保證。本專利技術(shù)可根據(jù)系統(tǒng)容量智能控制投入igbt的數(shù)量，能有效降低損耗，提高igbt壽命。本專利技術(shù)基于當(dāng)前主流的快速電力電子器件絕緣柵雙極晶體管，即igbt，可以在微秒級(jí)實(shí)現(xiàn)數(shù)字儲(chǔ)能系統(tǒng)電氣主回路的開(kāi)通關(guān)斷，及時(shí)保護(hù)系統(tǒng)安全。
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1.一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：包括數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)和投切回路；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：所述投切回路的正極接至數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的電池系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)梯次電池利用的差異化包容；所述投切回路的負(fù)極接至交流母線，用于實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的能量交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：所述投切回路采用IGBT模塊和二極管對(duì)管布置的設(shè)計(jì)方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：所述投切回路為半橋IGBT模塊+二極管的投切回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：所述投切回路為多橋臂IGBT模塊+二極管的投切回路。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：所述IGBT模塊包括絕緣柵極雙極型晶體管和反并聯(lián)二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：在投切回
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：在投切回路中，根據(jù)通流大小不同，串聯(lián)方向上的IGBT模塊開(kāi)啟的數(shù)量不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：在所述數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)中，針對(duì)不同功率等級(jí)投入IGBT模塊數(shù)量的控制，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：若計(jì)算得n1為非整數(shù)，進(jìn)一位取整進(jìn)行支路投入。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：包括數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)和投切回路；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：所述投切回路的正極接至數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的電池系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)梯次電池利用的差異化包容；所述投切回路的負(fù)極接至交流母線，用于實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的能量交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：所述投切回路采用igbt模塊和二極管對(duì)管布置的設(shè)計(jì)方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：所述投切回路為半橋igbt模塊+二極管的投切回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)字能量重構(gòu)系統(tǒng)的快速投切裝置，其特征在于：所述投切回路為多橋臂igbt模塊+二極管的投切回路。
...【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：慈松，王建強(qiáng)，劉智全，張明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：云儲(chǔ)新能源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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