一种并网型电池充放电装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及一种并网型电池充放电装置及其控制方法，属于电力电子技术领域。


背景技术：

2.现有的并网型电池充放电装置进行充放电时，只能满足对储能电池进行正向充电和放电，但是在一些应用场合，不仅需要对储能电池进行正向充电和放电，还需要对储能电池进行反向充电。在这种情况下，亟待寻求一种既能正向充电和放电，又能反向为并网型电池充电和放电的设备。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，提供一种并网型电池充放电装置，还提供一种并网型电池充放电装置的控制方法，本发明既能满足对储能电池进行正向充电和放电，还能满足对储能电池进行反向充电，是一种的并网型电池放电、双向充放电的充放电装置，使本发明操作更为灵活，应用更为广泛，能更好的应对电池充放电的特殊需求。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种并网型电池充放电装置，包括依次连接的电网输入接口、交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc1、直流转换模块dc/dc2、储能电池bat、电池系统检测bms模块和中央控制器。
5.前述的一种并网型电池充放电装置，所述交直流转换模块ac/dc一端连接在交流电网grid，一端连接在直流转换模块dc/dc1和直流转换模块dc/dc2。
6.前述的一种并网型电池充放电装置，还包括直流转换模块dc/dc1的正极线路上设置有直流切换开关k1，直流转换模块dc/dc1的负极线路上设置有直流切换开关k2；直流转换模块dc/dc2的正极线路上设置有直流切换开关k3，直流转换模块dc/dc2的负极线路上设置有直流切换开关k4。
7.前述的一种并网型电池充放电装置，还包括交直流转换模块ac/dc与中央控制器之间设置有检测及控制信号c1，直流转换模块dc/dc1与中央控制器之间设置有检测及控制信号c2，直流转换模块dc/dc2与中央控制器之间设置有检测及控制信号c3。
8.前述的一种并网型电池充放电装置，所述直流切换开关k1与中央控制器之间设置有检测及控制信号c4，直流切换开关k2与中央控制器之间设置有检测及控制信号c5，直流切换开关k3与中央控制器之间设置有检测及控制信号c6，直流切换开关k4与中央控制器之间设置有检测及控制信号c7。
9.前述的一种并网型电池充放电装置，所述所述电池系统检测模块bms与中央控制器之间设置有检测及控制信号c8。
10.前述的一种并网型电池充放电装置，所述中央控制器上连接有外部检测及控制信号c0。
11.一种并网型电池充放电装置的控制方法，包括如下步骤：
12.当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0
的正向充电或放电启动指令且中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat能量充足时，中央控制器通过检测及控制信号c6向直流切换开关k3发出断开指令，并检测直流切换开关k3是否断开；中央控制器通过检测及控制信号c7向直流切换开关k4发出断开指令，并检测直流切换开关k4是否断开；中央控制器检测到直流切换开关k3、k4均出于断开状态后，再通过检测及控制信号c4向直流切换开关k1发出闭合指令，通过检测及控制信号c5向直流切换开关k2发出闭合指令；中央控制器检测到直流切换开关k1、k2均出于闭合状态后，通过向检测及控制信号c8向电池系统检测bms模块发出正向充电或放电启动指令，通过检测及控制信号c1向交直流ac/dc转换模块发出正向充电或放电启动指令，通过向检测及控制信号c2向直直流dc/dc1转换模块发出正向充电或放电启动指令；此时，并网型电池充放电装置可以执行并网正向充电功能，把电网的电能通过交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc1和直流切换开关k1、k2储存到储能电池bat中；并网型电池充放电装置也可以执行并网正向放电功能，把储能电池bat的电能通过直流切换开关k1、k2及直流转换模块dc/dc1、交直流转换模块ac/dc回馈到电网；同时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供正向向充电或放电启动成功信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；
13.当并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的正向充电或放电停止指令或者中央控制器检测通过向检测及控制信号c8向电池系统检测模块bms获取到停止正向充电或放电信号时，通过检测及控制信号c1向交直流ac/dc转换模块发出正向充电或放电停止指令；通过检测及控制信号c2向直流转换模块dc/dc1发出正向充电或放电停止指令；通过检测及控制信号c4向直流切换开关k1发出断开指令；通过检测及控制信号c5向直流切换开关k2发出断开指令；并网型电池充放电装置停止正向充电或放电功能；同时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供正向向充电或放电停止信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；
14.当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的正向向充电或放电启动指令但中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat不适合进行正向向充电或放电时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供正向向充电或放电启动失败信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；
15.当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的反向充电启动指令且中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat能量不足或者储能电池bat需要反向充电时，中央控制器通过检测及控制信号c4向直流切换开关k1发出断开指令，并检测直流切换开关k1是否断开；中央控制器通过检测及控制信号c5向直流切换开关k2发出断开指令，并检测直流切换开关k2是否断开；中央控制器检测到直流切换开关k1、k2均出于断开状态后，再通过检测及控制信号c6向直流切换开关k3发出闭合指令，通过检测及控制信号c7向直流切换开关k4发出闭合指令；中央控制器检测到直流切换开关k3、k4均出于闭合状态后，通过向检测及控制信号c8向电池系统检测模块bms发出反向充电指令，通过向检测及控制信号c1向交直流ac/dc转换模块发出反向充电指令，通过向检测及控制信号c3向直流转换模块dc/dc2发出反向充电或放电指令；此时，并网型电池充放电装置执行并网反向充电功能，把电网的电能通过交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc2和直流切换开关k3、k4储存到储能电池bat中；同时，中央控制器通过外部检测及控制信号
c0向外部提供反向充电启动成功信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；
16.当并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的反向充电停止指令或者中央控制器检测通过向检测及控制信号c8向电池系统检测模块bms获取到停止反向充电信号时，通过检测及控制信号c1向交直流转换模块ac/dc发出反向充电停止指令；通过检测及控制信号c3向直流转换模块dc/dc2发出反向充电停止指令；通过检测及控制信号c6向直流切换开关k3发出断开指令；通过检测及控制信号c7向直流切换开关k4发出断开指令；此时，并网型电池充放电装置停止反向充电功能；中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供反向充电停止信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；
17.当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的反向充电启动指令但中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat不适合进行反向充电时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供反向充电启动失败信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈。
18.与现有技术相比，本发明还能满足对储能电池进行反向充电，是一种的并网型电池放电、双向充放电的充放电装置，使本发明操作更为灵活，应用更为广泛，能更好的应对电池充放电的特殊需求。
附图说明
19.图1是本发明的电路拓扑结构示意图。
20.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
21.本发明的实施例1：一种并网型电池充放电装置，包括依次连接的电网输入接口、交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc1、直流转换模块dc/dc2、储能电池bat、电池系统检测bms模块和中央控制器。
22.本发明的实施例2：一种并网型电池充放电装置，包括依次连接的电网输入接口、交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc1、直流转换模块dc/dc2、储能电池bat、电池系统检测bms模块和中央控制器；还包括所述交直流转换模块ac/dc一端连接在交流电网grid，一端连接在直流转换模块dc/dc1和直流转换模块dc/dc2。
23.本发明的实施例3：一种并网型电池充放电装置，包括依次连接的电网输入接口、交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc1、直流转换模块dc/dc2、储能电池bat、电池系统检测bms模块和中央控制器；还包括所述交直流转换模块ac/dc一端连接在交流电网grid，一端连接在直流转换模块dc/dc1和直流转换模块dc/dc2；还包括所述直流转换模块dc/dc1的正极线路上设置有直流切换开关k1，直流转换模块dc/dc1的负极线路上设置有直流切换开关k2；直流转换模块dc/dc2的正极线路上设置有直流切换开关k3，直流转换模块dc/dc2的负极线路上设置有直流切换开关k4。
24.本发明的实施例4：一种并网型电池充放电装置，包括依次连接的电网输入接口、交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc1、直流转换模块dc/dc2、储能电池bat、电池系
统检测bms模块和中央控制器；还包括所述交直流转换模块ac/dc一端连接在交流电网grid，一端连接在直流转换模块dc/dc1和直流转换模块dc/dc2；还包括所述直流转换模块dc/dc1的正极线路上设置有直流切换开关k1，直流转换模块dc/dc1的负极线路上设置有直流切换开关k2；直流转换模块dc/dc2的正极线路上设置有直流切换开关k3，直流转换模块dc/dc2的负极线路上设置有直流切换开关k4；所述交直流转换模块ac/dc与中央控制器之间设置有检测及控制信号c1，直流转换模块dc/dc1与中央控制器之间设置有检测及控制信号c2，直流转换模块dc/dc2与中央控制器之间设置有检测及控制信号c3。
25.本发明的实施例5：一种并网型电池充放电装置，包括依次连接的电网输入接口、交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc1、直流转换模块dc/dc2、储能电池bat、电池系统检测bms模块和中央控制器；还包括所述交直流转换模块ac/dc一端连接在交流电网grid，一端连接在直流转换模块dc/dc1和直流转换模块dc/dc2；还包括所述直流转换模块dc/dc1的正极线路上设置有直流切换开关k1，直流转换模块dc/dc1的负极线路上设置有直流切换开关k2；直流转换模块dc/dc2的正极线路上设置有直流切换开关k3，直流转换模块dc/dc2的负极线路上设置有直流切换开关k4；所述交直流转换模块ac/dc与中央控制器之间设置有检测及控制信号c1，直流转换模块dc/dc1与中央控制器之间设置有检测及控制信号c2，直流转换模块dc/dc2与中央控制器之间设置有检测及控制信号c3；所述直流切换开关k1与中央控制器之间设置有检测及控制信号c4，直流切换开关k2与中央控制器之间设置有检测及控制信号c5，直流切换开关k3与中央控制器之间设置有检测及控制信号c6，直流切换开关k4与中央控制器之间设置有检测及控制信号c7。
26.本发明的实施例6：一种并网型电池充放电装置，包括依次连接的电网输入接口、交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc1、直流转换模块dc/dc2、储能电池bat、电池系统检测bms模块和中央控制器；还包括所述交直流转换模块ac/dc一端连接在交流电网grid，一端连接在直流转换模块dc/dc1和直流转换模块dc/dc2；还包括所述直流转换模块dc/dc1的正极线路上设置有直流切换开关k1，直流转换模块dc/dc1的负极线路上设置有直流切换开关k2；直流转换模块dc/dc2的正极线路上设置有直流切换开关k3，直流转换模块dc/dc2的负极线路上设置有直流切换开关k4；所述交直流转换模块ac/dc与中央控制器之间设置有检测及控制信号c1，直流转换模块dc/dc1与中央控制器之间设置有检测及控制信号c2，直流转换模块dc/dc2与中央控制器之间设置有检测及控制信号c3；所述直流切换开关k1与中央控制器之间设置有检测及控制信号c4，直流切换开关k2与中央控制器之间设置有检测及控制信号c5，直流切换开关k3与中央控制器之间设置有检测及控制信号c6，直流切换开关k4与中央控制器之间设置有检测及控制信号c7；所述电池系统检测模块bms与中央控制器之间设置有检测及控制信号c8。
27.本发明的实施例7：一种并网型电池充放电装置，包括依次连接的电网输入接口、交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc1、直流转换模块dc/dc2、储能电池bat、电池系统检测bms模块和中央控制器；还包括所述交直流转换模块ac/dc一端连接在交流电网grid，一端连接在直流转换模块dc/dc1和直流转换模块dc/dc2；还包括所述直流转换模块dc/dc1的正极线路上设置有直流切换开关k1，直流转换模块dc/dc1的负极线路上设置有直流切换开关k2；直流转换模块dc/dc2的正极线路上设置有直流切换开关k3，直流转换模块dc/dc2的负极线路上设置有直流切换开关k4；所述交直流转换模块ac/dc与中央控制器之
间设置有检测及控制信号c1，直流转换模块dc/dc1与中央控制器之间设置有检测及控制信号c2，直流转换模块dc/dc2与中央控制器之间设置有检测及控制信号c3；所述直流切换开关k1与中央控制器之间设置有检测及控制信号c4，直流切换开关k2与中央控制器之间设置有检测及控制信号c5，直流切换开关k3与中央控制器之间设置有检测及控制信号c6，直流切换开关k4与中央控制器之间设置有检测及控制信号c7；所述电池系统检测模块bms与中央控制器之间设置有检测及控制信号c8；所述中央控制器上连接有外部检测及控制信号c0。
28.一种并网型电池充放电装置的控制方法，包括如下步骤：
29.当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的正向充电或放电启动指令且中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat能量充足时，中央控制器通过检测及控制信号c6向直流切换开关k3发出断开指令，并检测直流切换开关k3是否断开；中央控制器通过检测及控制信号c7向直流切换开关k4发出断开指令，并检测直流切换开关k4是否断开；中央控制器检测到直流切换开关k3、k4均出于断开状态后，再通过检测及控制信号c4向直流切换开关k1发出闭合指令，通过检测及控制信号c5向直流切换开关k2发出闭合指令；中央控制器检测到直流切换开关k1、k2均出于闭合状态后，通过向检测及控制信号c8向电池系统检测bms模块发出正向充电或放电启动指令，通过检测及控制信号c1向交直流ac/dc转换模块发出正向充电或放电启动指令，通过向检测及控制信号c2向直直流dc/dc1转换模块发出正向充电或放电启动指令；此时，并网型电池充放电装置可以执行并网正向充电功能，把电网的电能通过交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc1和直流切换开关k1、k2储存到储能电池bat中；并网型电池充放电装置也可以执行并网正向放电功能，把储能电池bat的电能通过直流切换开关k1、k2及直流转换模块dc/dc1、交直流转换模块ac/dc回馈到电网；同时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供正向向充电或放电启动成功信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；
30.当并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的正向充电或放电停止指令或者中央控制器检测通过向检测及控制信号c8向电池系统检测模块bms获取到停止正向充电或放电信号时，通过检测及控制信号c1向交直流ac/dc转换模块发出正向充电或放电停止指令；通过检测及控制信号c2向直流转换模块dc/dc1发出正向充电或放电停止指令；通过检测及控制信号c4向直流切换开关k1发出断开指令；通过检测及控制信号c5向直流切换开关k2发出断开指令；并网型电池充放电装置停止正向充电或放电功能；同时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供正向向充电或放电停止信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；
31.当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的正向向充电或放电启动指令但中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat不适合进行正向向充电或放电时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供正向向充电或放电启动失败信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；
32.当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的反向充电启动指令且中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat能量不足或者储能电池bat需要反向充电时，中央控制器通过检测及控制信号c4向直流切换开关k1发出
断开指令，并检测直流切换开关k1是否断开；中央控制器通过检测及控制信号c5向直流切换开关k2发出断开指令，并检测直流切换开关k2是否断开；中央控制器检测到直流切换开关k1、k2均出于断开状态后，再通过检测及控制信号c6向直流切换开关k3发出闭合指令，通过检测及控制信号c7向直流切换开关k4发出闭合指令；中央控制器检测到直流切换开关k3、k4均出于闭合状态后，通过向检测及控制信号c8向电池系统检测模块bms发出反向充电指令，通过向检测及控制信号c1向交直流ac/dc转换模块发出反向充电指令，通过向检测及控制信号c3向直流转换模块dc/dc2发出反向充电或放电指令；此时，并网型电池充放电装置执行并网反向充电功能，把电网的电能通过交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc2和直流切换开关k3、k4储存到储能电池bat中；同时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供反向充电启动成功信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；
33.当并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的反向充电停止指令或者中央控制器检测通过向检测及控制信号c8向电池系统检测模块bms获取到停止反向充电信号时，通过检测及控制信号c1向交直流转换模块ac/dc发出反向充电停止指令；通过检测及控制信号c3向直流转换模块dc/dc2发出反向充电停止指令；通过检测及控制信号c6向直流切换开关k3发出断开指令；通过检测及控制信号c7向直流切换开关k4发出断开指令；此时，并网型电池充放电装置停止反向充电功能；中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供反向充电停止信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；
34.当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的反向充电启动指令但中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat不适合进行反向充电时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供反向充电启动失败信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈。
35.本发明的一种实施例的工作原理：本发明工作时，当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的正向充电或放电启动指令且中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat能量充足时，中央控制器通过检测及控制信号c6向直流切换开关k3发出断开指令，并检测直流切换开关k3是否断开；中央控制器通过检测及控制信号c7向直流切换开关k4发出断开指令，并检测直流切换开关k4是否断开；中央控制器检测到直流切换开关k3、k4均出于断开状态后，再通过检测及控制信号c4向直流切换开关k1发出闭合指令，通过检测及控制信号c5向直流切换开关k2发出闭合指令；中央控制器检测到直流切换开关k1、k2均出于闭合状态后，通过向检测及控制信号c8向电池系统检测bms模块发出正向充电或放电启动指令，通过检测及控制信号c1向交直流ac/dc转换模块发出正向充电或放电启动指令，通过向检测及控制信号c2向直直流dc/dc1转换模块发出正向充电或放电启动指令；此时，并网型电池充放电装置可以执行并网正向充电功能，把电网的电能通过交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc1和直流切换开关k1、k2储存到储能电池bat中；并网型电池充放电装置也可以执行并网正向放电功能，把储能电池bat的电能通过直流切换开关k1、k2及直流转换模块dc/dc1、交直流转换模块ac/dc回馈到电网；同时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供正向向充电或放电启动成功信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；当并网型电池充放电装置通过中
央控制器接收到外部检测及控制信号c0的正向充电或放电停止指令或者中央控制器检测通过向检测及控制信号c8向电池系统检测模块bms获取到停止正向充电或放电信号时，通过检测及控制信号c1向交直流ac/dc转换模块发出正向充电或放电停止指令；通过检测及控制信号c2向直流转换模块dc/dc1发出正向充电或放电停止指令；通过检测及控制信号c4向直流切换开关k1发出断开指令；通过检测及控制信号c5向直流切换开关k2发出断开指令；并网型电池充放电装置停止正向充电或放电功能；同时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供正向向充电或放电停止信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的正向向充电或放电启动指令但中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat不适合进行正向向充电或放电时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供正向向充电或放电启动失败信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的反向充电启动指令且中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat能量不足或者储能电池bat需要反向充电时，中央控制器通过检测及控制信号c4向直流切换开关k1发出断开指令，并检测直流切换开关k1是否断开；中央控制器通过检测及控制信号c5向直流切换开关k2发出断开指令，并检测直流切换开关k2是否断开；中央控制器检测到直流切换开关k1、k2均出于断开状态后，再通过检测及控制信号c6向直流切换开关k3发出闭合指令，通过检测及控制信号c7向直流切换开关k4发出闭合指令；中央控制器检测到直流切换开关k3、k4均出于闭合状态后，通过向检测及控制信号c8向电池系统检测模块bms发出反向充电指令，通过向检测及控制信号c1向交直流ac/dc转换模块发出反向充电指令，通过向检测及控制信号c3向直流转换模块dc/dc2发出反向充电或放电指令；此时，并网型电池充放电装置执行并网反向充电功能，把电网的电能通过交直流转换模块ac/dc、直流转换模块dc/dc2和直流切换开关k3、k4储存到储能电池bat中；同时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供反向充电启动成功信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；当并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的反向充电停止指令或者中央控制器检测通过向检测及控制信号c8向电池系统检测模块bms获取到停止反向充电信号时，通过检测及控制信号c1向交直流转换模块ac/dc发出反向充电停止指令；通过检测及控制信号c3向直流转换模块dc/dc2发出反向充电停止指令；通过检测及控制信号c6向直流切换开关k3发出断开指令；通过检测及控制信号c7向直流切换开关k4发出断开指令；此时，并网型电池充放电装置停止反向充电功能；中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供反向充电停止信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈；当所述的并网型电池充放电装置通过中央控制器接收到外部检测及控制信号c0的反向充电启动指令但中央控制器通过检测及控制信号c8确认储能电池bat不适合进行反向充电时，中央控制器通过外部检测及控制信号c0向外部提供反向充电启动失败信息，并把并网型电池充放电装置中各个模块的状态进行反馈。