本發(fā)明涉及鋰電池組，尤其涉及一種儲能鋰電池組及其擴容方法。
背景技術(shù)：
近年來，鋰離子電池技術(shù)日益成熟，具有高循環(huán)壽命、高比能量、高安全性、綠色環(huán)保等優(yōu)點。使得鋰離子電池組在通信基站儲能、家庭儲能、工商業(yè)儲能的應(yīng)用越來越多。然而不同的應(yīng)用現(xiàn)場需要存儲的能量也不同，有的鋰電池組在使用安裝時只考慮了當(dāng)前的用電需求，如果將來用電需求增加，需要存儲更多的能量，只能將鋰電池組進行替換，而無法實現(xiàn)擴容。
因為鋰離子電池組使用時需要與頂層控制器交互通信，如果將鋰電池組進行并聯(lián)，那并聯(lián)的幾組電池之間沒有主從關(guān)系，則無法實現(xiàn)與頂層控制器的通信交互，此外并聯(lián)的電池組由于荷電狀態(tài)可能會不一致，導(dǎo)致電壓不一致，并聯(lián)時就會產(chǎn)生環(huán)流，環(huán)流嚴重時會直接導(dǎo)致電池組充電或者放電過流保護，從而損壞電池組。
現(xiàn)有技術(shù)中也有一些電池組的擴容方法，有一種做法是電池組上電后就閉合充電和放電開關(guān)，若電池組電壓不一致，就會有環(huán)流的問題，可能造成電池組充電或放電保護；還有另一種做法是電池組上電后不閉合充電和放電開關(guān)，通過判斷相鄰的電池組壓差，在通過限流電阻限制環(huán)路電流，此方法比較次數(shù)多，效率低，不能徹底解決環(huán)路電流問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種儲能鋰電池組，不僅可以獨立使用，還可以多個電池組之間并聯(lián)擴容，在并聯(lián)時自動分配主機與頂層控制器進行通信交互，且通過控制充放電開關(guān)的通斷實現(xiàn)多個電池組的電壓一致性，防止環(huán)路電流的出現(xiàn)，此外增加過流保護裝置，防止過流造成電池組損壞。
本發(fā)明揭示了一種儲能鋰電池組，包括箱體，串聯(lián)安裝在箱體內(nèi)的多個電池，電池管理模塊，限流模塊，充電開關(guān)，放電開關(guān)及空氣開關(guān)，其中：
所述箱體前面設(shè)置有開機開關(guān)，背面有兩個通信接插口，兩個動力連接器；
所述充電開關(guān)及放電開關(guān)串聯(lián)在電池的負極輸出線上，同時與電池管理模塊連接，由電池管理模塊實現(xiàn)對電池充放電的控制；
所述開機開關(guān)連接所述電池管理模塊，用于啟動電池管理模塊；
所述通信接插口連接電池管理模塊，通過通信線實現(xiàn)多個鋰電池組之間的相互通信；
所述動力連接器連接電池正負極，通過電源線實現(xiàn)多個鋰電池組之間的并聯(lián)；
所述限流模塊串聯(lián)在電池負極的輸出線上，以限制鋰電池組的輸出電流，實現(xiàn)各個鋰電池組電流的均衡性；
所述空氣開關(guān)串聯(lián)在電池正極的輸出線上，對鋰電池組進行二次過流保護，在限流模塊失效后斷開以保護電池。
所述電池管理模塊內(nèi)預(yù)存有電池組的編號，且編號為唯一的，實現(xiàn)電池組的身份認證。
一種儲能鋰電池組的擴容方法，其特征在于具體步驟為：
連接
將多個鋰電池組之間的通信接插口以及外部的能量管理系統(tǒng)用通信線進行依次連接，實現(xiàn)鋰電池組之間以及與外部的能量管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互；將多個鋰電池組之間的動力連接器用電源線進行依次連接，然后通過逆變器連接市電；
主從機分配
三十秒內(nèi)打開所有鋰電池組的開機開關(guān)，每個電池管理模塊將自身的編號發(fā)送出去，同時接收其他電池管理模塊送過來的編號并進行相互比較進行比較，確定編號最大的鋰電池組作為主機，其余鋰電池組為從機，主機與外部的能量管理系統(tǒng)進行連接通信；
調(diào)節(jié)電壓值一致
主機向外部的能量管理系統(tǒng)發(fā)送充電指令，外部的能量管理系統(tǒng)控制逆變器對鋰電池組進行充電，同時各個鋰電池組的電池管理模塊實時測量電池組的電壓值，并通過通信線發(fā)送給主機，主機將收集的各個電壓值進行比較并判斷大小，發(fā)送閉合指令給電壓值最低的鋰電池組，通過該鋰電池組的電池管理模塊閉合充電開關(guān)及放電開關(guān)，然后將第二低的電壓值與最低的電壓值進行比較，若壓差大于規(guī)定壓差值時，逆變器對電壓值最低的鋰電池組進行充電，隨著電壓值的升高，其與第二低的鋰電池組之間的壓差值逐漸縮小至小于固定壓差值；
主機發(fā)送閉合指令給電壓值第二低的鋰電池組，關(guān)閉其充電開關(guān)及放電開關(guān)，然后將第三低的電壓值與第二低的電壓值進行比較，若壓差大于規(guī)定壓差值，逆變器對電壓值最低以及第二低的鋰電池組進行充電，直至第二低鋰電池組之間的壓差值縮小至小于固定壓差值，然后重復(fù)上述步驟，直至所有鋰電池組的充電開關(guān)及放電開關(guān)均閉合，實現(xiàn)各個鋰電池組電壓一致；
充放電
各個鋰電池組電壓值一致后，可以正常進行充放電使用；
過流保護
充放電時，若充放電電流小于電流限制模塊中的限制電流，則電流限制模塊不工作，若大于限制電流，則啟動電流限制模塊，以限制電流作為充放電電流對電池進行保護；
充放電時，電流限制模塊若損壞，空氣開關(guān)進行二級保護，過流時空氣開關(guān)自動斷開。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種儲能鋰電池組，具有如下有益之處：
鋰電池組之間可以進行并聯(lián)擴容，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法并聯(lián)擴容的問題，增加了鋰電池的實際應(yīng)用時間，免去后期容量不夠而更換的麻煩，同時降低更換成本，節(jié)約時間；
采用鋰電池唯一編碼作為主從機分配的根據(jù)，實現(xiàn)主從機的自動分配，實現(xiàn)與外部的能量管理系統(tǒng)的交互通信；
采用主機匯總各模組電壓，將各電壓值按大小進行排列，首先閉合電壓最低的電池組，然后與大一級的電壓值進行壓差比較，通過判斷壓差值來進行后續(xù)電池組的閉合與否，直至電壓一致，此方法比較次數(shù)少，高效，可以徹底消除電池組間存在環(huán)路電流的問題。
附圖說明
圖1是本發(fā)明所揭示的儲能鋰電池組的電路模塊圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。
如圖1所示，本發(fā)明所揭示的一種儲能鋰電池組，包括箱體，串聯(lián)安裝在箱體內(nèi)的多個電池，電池管理模塊，限流模塊，充電開關(guān)，放電開關(guān)及空氣開關(guān)，其中：
所述箱體背面設(shè)置有開機開關(guān)，兩個通信接插口，兩個動力連接器；
所述充電開關(guān)及放電開關(guān)串聯(lián)在電池的負極輸出線上，同時與電池管理模塊連接，通過電池管理模塊控制打開閉合從而實現(xiàn)對電池充放電的控制；
所述開機開關(guān)連接所述電池管理模塊，用于啟動電池管理模塊；
所述通信接插口連接電池管理模塊，通過通信線實現(xiàn)多個鋰電池組之間的相互通信；
所述動力連接器連接電池正負極，通過電源線實現(xiàn)多個鋰電池組之間的并聯(lián)；
所述限流模塊串聯(lián)在電池負極的輸出線上，以限制鋰電池組的輸出電流，實現(xiàn)各個鋰電池組電流的均衡性；
所述空氣開關(guān)串聯(lián)在電池正極的輸出線上，對鋰電池組進行二次過流保護，在限流模塊失效后斷開以保護電池。
所述電池管理模塊用于實現(xiàn)電池數(shù)據(jù)的采集，其內(nèi)部預(yù)存有電池組的編號，且編號為唯一的，實現(xiàn)電池組的身份認證。
一種儲能鋰電池組的擴容方法，其特征在于具體步驟為：
連接
將多個鋰電池組之間的通信接插口以及外部的能量管理系統(tǒng)用通信線進行依次連接，實現(xiàn)鋰電池組之間以及與外部的能量管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互；將多個鋰電池組之間的動力連接器用電源線進行依次連接，然后通過逆變器連接市電；
連接的具體形式為將第一個鋰電池組的一個通信接插口通過通信線連接到第二個鋰電池組的一個通信接插口，第二個鋰電池組的另一個通信接插口通過通信線連接第三個鋰電池組的一個通信接插口，重復(fù)該連接方式直至所有鋰電池組均連接，將最后一個鋰電池組的另一個通信接插口通過通信線連接到外部的能量管理系統(tǒng)，此時所有的通信線就相當(dāng)于一條通信總線，每個鋰電池組以及外部的能量管理系統(tǒng)均與該通信總線連接，實現(xiàn)相互數(shù)據(jù)交互；
動力連接器的連接方式與通信接插口一致，依次連接最后連接逆變器；
主從機分配
三十秒內(nèi)打開所有鋰電池組的開機開關(guān)，每個電池管理模塊將自身的編號發(fā)送出去，同時接收其他電池管理模塊送過來的編號并進行相互比較進行比較，確定編號最大的鋰電池組作為主機，其余鋰電池組為從機，主機與外部的能量管理系統(tǒng)進行連接通信；
調(diào)節(jié)電壓值一致
主機向外部的能量管理系統(tǒng)發(fā)送充電指令，外部的能量管理系統(tǒng)控制逆變器對鋰電池組進行充電，同時各個鋰電池組的電池管理模塊實時測量電池組的電壓值，并通過通信線發(fā)送給主機，主機將收集的各個電壓值進行比較并判斷大小，發(fā)送閉合指令給電壓值最低的鋰電池組，通過該鋰電池組的電池管理模塊閉合充電開關(guān)及放電開關(guān)，然后將第二低的電壓值與最低的電壓值進行比較，若壓差大于規(guī)定壓差值時，逆變器對電壓值最低的鋰電池組進行充電，隨著電壓值的升高，其與第二低的鋰電池組之間的壓差值逐漸縮小至小于固定壓差值；
主機發(fā)送閉合指令給電壓值第二低的鋰電池組，關(guān)閉其充電開關(guān)及放電開關(guān)，然后將第三低的電壓值與第二低的電壓值進行比較，若壓差大于規(guī)定壓差值，逆變器對電壓值最低以及第二低的鋰電池組進行充電，直至第二低鋰電池組之間的壓差值縮小至小于固定壓差值，然后重復(fù)上述步驟，直至所有鋰電池組的充電開關(guān)及放電開關(guān)均閉合，實現(xiàn)各個鋰電池組電壓一致；
充放電
各個鋰電池組電壓值一致后，可以正常進行充放電使用；
過流保護
充放電時，若充放電電流小于電流限制模塊中的限制電流，則電流限制模塊不工作，若大于限制電流，則啟動電流限制模塊，以限制電流作為充放電電流對電池進行保護；
充放電時，電流限制模塊若損壞，空氣開關(guān)進行二級保護，過流時空氣開關(guān)自動斷開。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護范圍應(yīng)不限于實施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權(quán)利要求所涵蓋。