一种锂电池堆动态监测管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于使用的新能源电源系统技术领域，尤其涉及一种新型锂电池堆动态监 测监控管理系统。
【背景技术】
[0002] 随着经济的发展和城市不断建设，以及随着经济和工农业的迅猛发展和人民生活 水平的提高，一方面，社会对电能的要求日趋增长，需求不断地增长，使电网容量不断扩大； 另一方面，电力用户对供电质量，供电可靠性高（即尽量少停电或不停电）也越来越高。因 此，需要新能源的运用，太阳能发电、风能发电以及电网的削峰填谷都需要新型锂电池堆的 运用；然而，新型锂电池堆运用急需一种能实时监控和保护的动态监控系统。新能源的运用 可以减少化石能源的使用，减少对环境的污染。因此，需要一种锂电池堆动态监控管理系统 配合新型锂电池堆的使用。本技术可降低能耗，减少环境污染压力，降低温室效应，利用可 再生清洁能源和智能电网是以后的发展方向和规模运用方向。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种锂电池堆动态监控管理系统，太阳能发电、风能发电以及电网的 削峰填谷都需要新型锂电池堆的运用；然而，新型锂电池堆运用急需一种能实时监控和保 护的动态监控系统。可降低能耗，减少环境污染压力，降低温室效应对环境的影响。
[0004] 本发明是通过以下技术方案来实现的：
[0005] -种锂电池堆动态监测管理系统，包括有主监控模块B⑶、中间监测模块MB⑶和 最小监测模块LB⑶组成；模块间通信采用CAN通信，B⑶与PCS逆变器或继电保护开关采 用RS485通信，B⑶与后台监控系统采用以太网、CAN或RS485通信；所述管理系统主要监 测锂电池储能堆，保障锂电池储能堆充放电运行安全，监测锂电池储能堆运行动态状况；所 述管理系统由LB⑶、MB⑶和B⑶三级管理模块组成，各管理模块监测相应的锂电池模块，并 把检测参数通过CAN通信独级上传，最后通过BCU主控模块与锂电池堆能量接口的执行机 构通信，执行逻辑编程保护协议。其特征在于 ：
[0006] 所述管理系统装置包括有管理模块LB⑶和CAN通信；
[0007] 所述管理模块LB⑶由电子电路电源变换、锂电池电芯均衡模块、内部CAN通信、 模块间CAN通信、中央处理器、电压检测、温度检测、硬件看门狗、指示灯和储存设备电路组 成。
[0008] 所述管理模块LB⑶检测锂电池模块的单体电压、模块温度、模块总电压和对锂电 池模块内的单体组串联间电池进行无损均衡，通过中央处理器处理把采集的参数由模块间 CAN通信上传给MB⑶。
[0009] 所述MB⑶包括有电子电路电源变换、内部CAN通信、模块间CAN通信、中央处理 器、硬件看门狗、指示灯、储存设备和锂电池模块剩余容量SOC估测算电路组成。
[0010] 所述MB⑶通过中央处理器处理把采集的参数由模块间CAN通信上传给主监控模 块 BCU。
[0011] 所述主监控模块B⑶包括有电子电路电源变换、内部CAN通信、模块间CAN通信、 中央处理器、硬件看门狗、指示灯、储存设备、锂电池模块剩余容量SOC估测算、RS485模块、 高压保护、绝缘检测、时钟系统、对时功能模块和RS232通信电路组成。
[0012] 所述主监控模块B⑶把MB⑶和LB⑶上传的采集参数通过中央处理器处理，通过 逻辑编程控制，通过RS485通信把信息报文给PCS逆变器或继电保护开关，执行逻辑编程保 护协议；通过以太网、CAN或RS485通信，把主监控模块B⑶、MB⑶和LB⑶采集锂电池堆的 参数通过中央处理器处理后上传给后台监控系统，实时监控锂电池模块和锂电池堆的充放 电运行状态，以便有效检测锂电池的安全运行和保护执行。
[0013] 所述主监控模块B⑶与PCS逆变器和后台监控系统通过GPS进行对时，确保锂电 池堆管理系统检测的实时有效性，PCS逆变器或继电保护开关保护的及时性，后台监控系统 监测的实时有效性。以便保证锂电池堆管理系统的安全性和有效性。
[0014] 优选地，所述锂电池堆动态监控管理系统电子电路CUP采用高精度控制芯 片，监测采集精度高，技术指标高：单体电压检测误差：< lmv(l. 5-5)，温度测量误差： 彡±1°C (_40°C -125°C )，电流测量精度：0. 5%，S0C估算误差：彡5%。能更好监控锂电 池储能堆充放电运行安全。
[0015] 优选地，所述锂电池堆动态监控管理系统采用GPS对时，在与PCS逆变器和继电保 护装置通信执行保护能及时准确；与后台监控系统通信时能及时并实时监测，保证运行记 录和警告、故障记录时效性。
[0016] 优选地，所述锂电池堆动态监控管理系统采用硬件看门狗，能智能监测系统的运 行，并文本告知系统故障维修地址，方便设备维护和运行安全。
[0017] 优选地，所述锂电池堆动态监控管理系统能实时监测锂电池模块与储能站的柜子 间的绝缘电阻，保证锂电池堆和管理系统运行的安全。
[0018] 本发明的有益效果如下：
[0019] 本发明提供一种锂电池堆动态监测管理系统，采用集成高精电子电路、电子电源 独立供电和监测电路隔离，结合逻辑编程软件；对锂电池在储能堆的运用有很大的保障作 用，很大提高锂电池的使用寿命；提高新能源的智能运用，对智能电网的建设和完善有很大 的帮助；间接可降低能耗，减少环境污染压力，降低温室效应对环境的影响。
[0020] 具有如下优点：
[0021] a、节省能耗，运行费用低，节能环保。
[0022] b、保障新型锂电池堆安全运用，更好利用可再生清洁能源。
[0023]c、智能监测控制，智能程度效果高。
[0024]d、模块化结构，节约生产成本、容易扩容和保养维修方便。
[0025]e、采用独立供电，运行能耗低，智能控制成本低。
[0026]f、采用智能自动控制，实现本地和远程控制，运行平稳，安全可靠。
【附图说明】
[0027]图1是本发明的一种锂电池堆动态监测管理系统的架构示意框图；
[0028]图2是本发明的一种锂电池堆动态监测管理系统的最小监测模块LB⑶原理图；
[0029] 图3是本发明的一种锂电池堆动态监测管理系统的中间监测模块MB⑶原理图；
[0030] 图4是本发明的一种锂电池堆动态监测管理系统的主监控模块B⑶原理图；
[0031] 图5是本发明的一种锂电池堆动态监测管理系统的GPS对时电路原理图。
[0032] 附图标记说明：
[0033] 1、储能电站PCS逆变器，2、主监控模块B⑶，3、后台监控系统，4、中间监测模块 MB⑶，5、最小监测模块LB⑶，6、电源变换电路，7、均衡模块电路，8、内部CAN，9、CAN模块， 10、中央处理器CPU，11、电压检测电路，12、温度检测电路，13、硬件看门狗，14、指示灯，15、 储存设备，16、电流S0C，17、RS485通信，18、高压电保护，19、绝缘检测，20、系统时钟，21、对 时功能模块，22、RS232模块，23、GPS接收器，24、IRIG-B码发生器，25、B码解码器，26、储能 王站系统。
【具体实施方式】
[0034] 请见图1，本发明是一种锂电池堆动态监测管理系统，包括有主监控模块B⑶2、中 间监测模块MB⑶4