储能电池堆监控系统和储能电池堆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池储能技术领域，特别是涉及一种储能电池堆监控系统和储能电池堆。
【背景技术】
[0002]电池储能技术由于其环境适应性好、能量密度高、占地少、效率高、工期短等优点越来越受到业界的广泛关注。一个完整的电池储能站一般由电池堆、功率变换系统、交流配电装置几个部分组成。对于兆瓦级的电池储能站，I台功率变换器下对应的电池堆一般由十几个电池串串、并联组成，电池堆的状态监测及保护通过分层分级的电池管理系统实现，通过分层分级的方式能够全面采集电池堆信息，并通过网络方式将自身状态告知功率变换系统，以便功率变换系统采取相应的保护措施。但目前整个保护方案依赖于各层各级管理单元之间的通信网络，当储能电池堆故障或告警信号发生时，一旦发生网络通信延时，将延长功率变换系统保护动作时间，增加了储能电池堆事故蔓延的几率。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种储能电池堆监控系统和储能电池堆，能够减少储能电池堆故障蔓延的几率，提高保护的可靠性与速动性。
[0004]为实现本实用新型的目的，采取的技术方案是:
[0005]一种储能电池堆监控系统，包括控制单元、电池管理单元、多个电池信息收集单元和控制开关，多个电池信息收集单元的输出端均与电池管理单元的输入端连接，电池管理单元设有第一输出端和第二输出端，控制单元设有第一输入端和第二输入端，第一输出端与第一输入端通过通信线缆连接，第二输出端与第二输入端通过电缆连接，第二输出端与第二输入端之间连接有控制开关。
[0006]当电池在正常工作状态下时，控制开关不接通，电池的各种状态信息通过电池信息收集单元收集，并将信息传送至电池管理单元进行处理，电池管理单元再将分析的结果通过通信线缆传送至控制单元，控制单元再根据接收到的数据对电池的工作参数进行调整，使电池达到最好的工作状态。当电池发生异常时，控制开关闭合，电池信息收集单元将收集到的信息传送至电池管理单元进行处理，电池管理单元再将分析的结果的报文信号通过通信线缆传送至控制单元，同时通过电缆将分析结果的动作逻辑作用至控制单元，控制单元根据接收的结果进行相应的保护动作，防止因为发生网络通信延时，而延长控制单元的保护动作时间，减少储能电池堆故障蔓延的几率，通过通信线缆和电缆这双路对信息进行传递，提高保护的可靠性与速动性。
[0007]下面对技术方案进一步说明:
[0008]进一步的是，第二输出端包括预警输出端和跳闸输出端，第二输入端包括第二预警输入端和第二跳闸输入端，控制开关包括预警开关和跳闸开关，预警输出端和第二预警输入端之间连接有预警开关，跳闸输出端和第二跳闸输入端之间连接有跳闸开关。在电池充放电过程中，当过压、欠压、过温、低温等保护达到预警定值时，预警开关闭合，跳闸开关不闭合，电池管理单元发出预警动作于控制单元，使整个储能电池堆待机，电池不断电，但停止工作；当过压、欠压、过温、低温等保护达到保护极限定值时，跳闸开关闭合，预警开关不闭合，电池管理单元发出跳闸动作于控制单元，使整个储能电池堆停机，电池断电且停止工作。
[0009]进一步的是，预警开关包括第一预警开关和第二预警开关，跳闸开关包括第一跳闸开关和第二跳闸开关，预警输出端包括第一预警输出端和第二预警输出端，跳闸输出端包括第一跳闸输出端和第二跳闸输出端，电池管理单元包括设有第一预警输出端和第一跳闸输出端的第一电池管理单元、及设有第二预警输出端和第二跳闸输出端的第二电池管理单元，第二电池管理单元还设有第一预警输入端和第一跳闸输入端，第一预警输出端、第一预警开关及第一预警输入端依次通过电缆连接，第一跳闸输出端、第一跳闸开关及第一跳闸输入端依次通过电缆连接，第二预警输出端、第二预警开关及第二预警输入端依次通过电缆连接，第二跳闸输出端、第二跳闸开关及第二跳闸输入端依次通过电缆连接。
[0010]进一步的是，储能电池堆监控系统包括多个电池信息收集单元组、及多个与电池信息收集单元组一一对应的第一电池管理单元，每个电池信息收集单元组包括多个电池信息收集单元，每组的多个电池信息收集单元的输出端均与对应的第一电池管理单元的输入端连接。储能电池堆监控系统通过第一电池管理单元对一个电池信息收集单元组的信息进行分析处理，多个第一电池管理单元再将分析处理的结果传送至第二电池管理单元进行汇总，第二电池管理单元将接收的信息进行综合分析判断后，将分析的动作作用于控制单元，使控制单元进行保护动作，电池堆的状态监测及保护通过分层分级的电池堆监控系统实现。
[0011]进一步的是，通信线缆为Modus或CAN总线。
[0012]本实用新型还提供一种储能电池堆，包括储能电池堆监控系统、多个电池组，控制单元的输出端与每个电池组的输入端电性连接，每个电池组包括多个串联的电池，多个电池与所述电池信息收集单元一一对应，电池的输出端与对应的电池信息收集单元的输入端电性连接。
[0013]进一步的是，储能电池堆还包括断路器，控制单元的输出端与断路器的输入端电性连接，断路器的输出端与每个电池组的输入端电性连接。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0015]本实用新型通过通信线缆和电缆这双路对信息进行传递，防止因为发生网络通信延时，而延长控制单元的保护动作时间，减少储能电池堆故障蔓延的几率，提高保护的可靠性与速动性。且通过第二电池管理单元对通信线缆传递来的信息和电缆传递来的信息进行综合分析，再判断电池是否发生异常，进一步提高保护的可靠性。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型第一实施例储能电池堆的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型第二实施例储能电池堆的结构示意图；
[0018]图3是本实用新型实施例第一电池管理单元的连接示意图；
[0019]图4是本实用新型实施例第二电池管理单元的连接示意图。
[0020]附图标记说明:
[0021]10.控制单元，110.第一输入端，120.第二预警输入端，130.第二跳闸输入端，20.电池信息收集单元，30.通信线缆，40.电缆，50.第一电池管理单元，510.第一预警输出端，520.第一跳闸输出端，60.第二电池管理单元，610.第二预警输出端，620.第二跳闸输出端，630.第一预警输入端，640.第一跳闸输入端，710.第一预警开关，720.第一跳闸开关，730.第二预警开关，740.第二跳闸开关，80.电池，90.断路器。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明:
[0023]如图1所示，一种储能电池堆监控系统，包括控制单元10、电池管理单元、多个电池信息收集单元20和控制开关，多个电池信息收集单元20的输出端均与电池管理单元的输入端连接，电池管理单元设有第一输出端和第二输出端，控制单元10设有第一输入端110和第二输入端，第一输出端与第一输入端110通过通信线缆30连接，第二输出端与第二输入端通过电缆40连接，第二输出端与第二输入端之间连接有控制开关。
[0024]当电池80在正常工作状态下时，控制开关不接通，电池80的各种状态信息通过电池信息收集单元20收集，并将信息传送至电池管理单元进行处理，电池管理单元再将分析的结果通过通信线缆30传送至控制单元10，控制单元10再根据接收到的数据对电池80的工作参数进行调整，使电池80达到最好的工作状态。当电池80发生异常时，控制开关闭合，电池信息收集单元20将收集到的信息传送至电池管理单元进行处理，电池管理单元再将分析的结果的报文信号通过通信线缆30传送至控制单元10，同时通过电缆40将分析结果的动作逻辑作用至控制单元10，控制单元10根据接收的结果进行相应的保护动作，防止因为发生网络通信延时，而延长控制单元10的保护动作时间，减少储能电池堆故障蔓延的几率，通过通信线缆30和电缆40这双路对信息进行传递，提高保护的可靠性与速动性。
[0025]在本实施例中，如图1所示，储能电池堆监控系统包括多个电池信息收集单元组，电池管理单元包括多个与电池信息收集单元组一一对应的第一电池管理单元50、及一个第二电池管理单元60，每个电池信息收集单元组包括多个电池信息收集单元20，每组的多个电池信息收集单元20的输出端均与对应的第一电池管理单元50的输入端连接。储能电池堆监控系统通过第一电池管理单元50对一个电池信息收集单元组的信息进行分析处理，多个第一电池管理单元50再将分析处理的结果传送至第二电池管理单元60进行汇总，第二电池管理单元60将接收的信息进行综合分析判断后，将分析的动作作用于控制单元10，使控制单元10进行保护动作，电池堆的状态监测及保护通过分层分级的电池堆监控系统实现。如图2所示，当电池堆的规模比较小时，储能电池堆监控系统还可