本实用新型属于能源互联网领域，具体涉及一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器。
背景技术：
近年来储能系统在新能源发电、电力市场等领域应用越来越广泛；储能系统一般由多个电池串并联组成，当单个电池包出现损坏时，会影响整个储能系统的使用；并且，按照传统电池连接方式，实现电池包切除与替换比较困难；因此，本实用新型提出一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器，针对电池能量路由器中储能设备的接入提供一种端口，能实现储能系统中各电池包的接入与切断控制，同时不影响整个储能系统正常工作，从而提高储能系统的控制灵活度，延长储能系统的整体寿命。
技术实现要素：
为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器，包括电池集控器、光伏变换器、并网逆变器、风机逆变器、中央处理器、直流母线和设备接口。
所述并网逆变器为dc/ac逆变器，为电网和负荷提供连接端口；
所述电池集控器由电池控制模块和双向dc/dc变换器组成，为储能设备提供连接端口；
所述光伏变换器为单向dc/dc变换器，为光伏发电机提供连接端口；
所述风机逆变器为dc/ac逆变器，为风力发电机提供连接端口。
所述电池集控器、光伏变换器、并网逆变器、风机逆变器等设备并联于直流母线。
所述中央处理器对所述的电池集控器、并网逆变器、风机逆变器、光伏变换器通信及发送调度指令，实现对所述的电池能量路由器的控制。
其中，储能设备连接端口包含多个电池接口；每个电池接口都由一个电池控制模块提供；多个电池控制模块串联接入一个双向dc/dc变换器；多个双向dc/dc变换器并联后接入能量路由器直流母线上。
所述电池集控器包括双向dc/dc变换器、电力电子开关、电池控制模块；其中，每个双向dc/dc变换器正极接有一个开关，控制电池簇是否接入。
所述电池控制模块主要由电力电子开关组成：电池正极接口与负极接口各连一个开关，控制电池是否接入；正极开关与负极开关未接电池的另一端并联于一个开关的两端，控制电池是否短接。
附图说明
图1为本实用新型实施例总电路拓扑图；
图2为本实用新型实施例储能设备端口示意图；
图3为本实用新型电池控制模块电路结构示意图。
具体实施方式
结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器，包括电池集控器、光伏变换器、并网逆变器、风机逆变器、中央处理器、直流母线和设备接口；电池集控器、光伏变换器、并网逆变器、风机逆变器并联于直流母线；中央处理器对所述的电池集控器、并网逆变器、风机逆变器、光伏变换器通信及发送调度指令，实现对所述的电池能量路由器的控制。
本实用新型将以一个家庭式能量路由器为例；该路由器提供300v～800v的储能设备连接口，提供300v～500v光伏设备接口，提供300v～500v风机设备接口和380v的并网连接口；图1为本实用新型实施例电路拓扑图，如图所示，每个电池控制模块串联接入一个双向dc/dc；三个dc/dc并联再接入直流母线，编号分别为dc1、dc2、dc3；每个双向dc/dc正极接有一个开关，控制电池簇是否接入；这9个电池控制模块为储能系统的接入提供9个电池连接端口，编号分别为b1～9，端口排列图如图2所示；端口b1～3由dc1上电池控制模块提供，端口b4～6由dc2上电池控制模块提供，端口b7～9由dc3上电池控制模块提供。
如图3所示，电池控制模块主要由电力电子开关组成：电池正极接口与负极接口各连一个开关，控制电池是否接入；正极开关与负极开关未接电池的另一端并联在一个开关的两端，控制电池是否短接。当所有电池正常工作时，所有电池正负极接口处开关闭合，所有电池正、负极之间的开关断开；当某个电池异常需要切除时，断开其电池正负极接口处开关，闭合其正、负极之间的开关。
本实用新型所述能量路由器包括电池集控器、光伏变换器、并网逆变器、风机逆变器、中央处理器、直流母线和设备接口等均为现有的技术，本技术领域人员可根据功能需求选择适应产品。同时，本实用新型仅在硬件部分有所改进，而不涉及方法的改进。
上述实施案例仅为本实用新型较佳案例，便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，并不是限定保护范围。本领域的技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，但不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，应均属于本实用新型保护范围之内。
1.一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器，其特征在于，包括电池集控器、光伏变换器、并网逆变器、风机逆变器、中央处理器、直流母线和设备接口；通过对各端口的电压和电流的实时控制，实现能量管理、潮流调度等电网需求；其中，电池集控器提供储能系统接入端口，能实现储能系统中各电池包的接入与切断控制，同时不影响整个储能系统正常工作，从而提高储能系统的控制灵活度，延长储能系统的整体寿命。
2.根据权利要求1所述一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器，其特征在于，电池集控器、光伏变换器、并网逆变器、风机逆变器并联于直流母线；中央处理器对所述的电池集控器、并网逆变器、风机逆变器、光伏变换器通信及发送调度指令，实现对所述的电池能量路由器的控制；
所述并网逆变器为ac/dc逆变器，为电网和负载提供连接端口；
所述电池集控器由电池控制模块和双向dc/dc变换器组成，为储能设备提供连接端口；
所述光伏变换器为单向dc/dc变换器，为光伏发电机提供连接端口；
所述风机逆变器为ac/dc逆变器，为风力发电机提供连接端口。
3.根据权利要求1中所述一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器，其特征在于，储能系统接入端口包含多个电池接口；每个电池接口都由一个电池控制模块提供；多个电池控制模块串联接入一个双向dc/dc变换器；多个双向dc/dc变换器并联后接入能量路由器直流母线上。
4.根据权利要求1中所述一种基于阵列式模块控制的电池能量路由器，其特征在于，电池集控器主要包括，双向dc/dc变换器、电力电子开关、电池控制模块；其中，每个双向dc/dc变换器正极接有一个开关，控制电池簇是否接入；
所述电池控制模块主要由电力电子开关组成：电池正极接口与负极接口各连一个开关，控制电池是否接入；正极开关与负极开关未接电池的另一端并联于一个开关的两端，控制电池是否短接。
技术总结