一种测试系统的制作方法

本发明涉及集装箱储能系统，特别是涉及一种测试系统。

背景技术：

现有大型集装箱储能系统主要包括功率转换系统(powerconversesystem，pcs)、能量管理系统(energymanagingsystem，ems)、能量管理系统(batterymanagingsystem，bms)、锂电池组、空调系统和消防系统等模块。其主要应用包括消峰填谷、保网和优化电网等。ems可以管理、配置和调度整个系统资源，并且可以根据系统配置，调度pcs把电网的电存储到锂电池组，也可以实现电池组的电逆变到电网。bms是锂电池的管理系统，用于保障电池安全运行和使用寿命。

以往对大型集装箱储能系统的测试条件比较困难，集成度不高，基本都由很多模块搭建起来，而且模块体积都很庞大，十分占用空间，同时单个模块的测试成本很高，一套ems就要几万元，pcs按功率需要几万元到几十万元不等，加上bms和电池等其他小模块，整个系统近百万的成本。这么大型的测试设备，需要各个模块厂家的共同配合，人力和时间成本可谓十分巨大。而一旦出现问题，测试人员也会素束手无策；再次，要运行这么大一个测试系统，电费也会一笔不小的支出。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题是如何实现对现有集装箱储能测试成本以及测试调配难度的降低。

为了解决上述问题，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种测试系统，适用于集装箱储能系统测试，包括：设置单元，用于搭建电源测试环境；采集单元，用于采集电池数据以及设备状态信息；监控单元，用于根据所述电池数据和设备状态信息判断是否出现触发安全控制策略的事件；控制单元，用于当出现所述触发安全控制策略的事件时，控制告警设备进行异常告警。

可选的，上述的测试系统中，所述采集单元包括：can总线，干节点以及rs485接口。

可选的，上述的测试系统中，所述设置单元包括：可编程电源，可编程负载以及可编程逆变器；

所述设置单元通过所述可编程电源，所述可编程负载以及所述可编程逆变器设置集装箱储能系统测试所需的电源输入和充放电电流。

可选的，上述的测试系统中，所述设置单元还包括：电源供应装置，所述电源供应装置集成光伏供电或风电供电。

可选的，上述的测试系统中，所述控制单元包括继电器。

可选的，上述的测试系统中，还包括：接收单元，用于通过有线或无线方式接收所述安全控制策略设置和对系统的升级功能。

可选的，上述的测试系统中，还包括：存储单元，用于记录所述电池数据以及设备状态信息，并同步至数据库。

可选的，上述的测试系统中，所述告警设备包括：温控设备、声光告警设备、摄像头以及消防设备。

可选的，上述的测试系统中，还包括图形配置接口，用于接收用户配置，以关联bms数据和系统数据，并设置单位和放大倍数。

可选的，上述的测试系统中，所述测试系统采用iso15765协议。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明实施例通过设置集成的设置单元，采集单元，监控单元和控制单元对集装箱储能系统进行测试。本系统作为集装箱储能的测试系统，实现了以低成本的方案，方便快捷的实现集装箱储能系统、ems和bms的功能、机制和运行策略的验证，具有低成本，集成度高，体积小，调试方便的特点。

进一步的，通过在设置单元中设置可编程充电设备，如可编程电源和可编程逆变器等，以可编程设备替换pcs系统，从而降低了成本。

进一步的，通过在电源供应装置集成光伏供电或风电供电，提高了本系统的适应性。

进一步的，通过有线或无线方式接收所述安全控制策略设置，提高了测试设置以及维护管理的便捷性。

附图说明

图1是本发明实施例中一种测试系统的整体框架示意图；

图2是本发明实施例中一种测试系统的结构示意图。

具体实施方式

以往对大型集装箱储能系统的测试条件比较困难，集成度不高，基本都由很多模块搭建起来，而且模块体积都很庞大，十分占用空间，同时单个模块的测试成本很高，一套ems就要几万元，pcs按功率需要几万元到几十万元不等，加上bms和电池等其他小模块，整个系统近百万的成本。这么大型的测试设备，需要各个模块厂家的共同配合，人力和时间成本可谓十分巨大。而一旦出现问题，测试人员也会素束手无策；再次，要运行这么大一个测试系统，电费也会一笔不小的支出。

可见在现有技术中，目前还没有一种成本低，体积小，测试维护方便，可应用于对集装箱储能系统的测试系统。

本发明实施例通过设置集成的设置单元，采集单元，监控单元和控制单元对集装箱储能系统进行测试。本系统作为集装箱储能的测试系统，实现了以低成本的方案，方便快捷的实现集装箱储能系统、ems和bms的功能、机制和运行策略的验证，具有低成本，集成度高，体积小，调试方便的特点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例的一种测试系统，可以适用于集装箱储能系统测试，如图1所示，所述测试系统可以包括：

设置单元，用于搭建电源测试环境；

采集单元，用于采集电池数据以及设备状态信息；

监控单元，用于根据所述电池数据和设备状态信息判断是否出现触发安全控制策略的事件；

控制单元，用于当出现所述触发安全控制策略的事件时，控制告警设备进行异常告警。

本发明实施例的一种测试系统，通过采集单元收集并分析整理数据，然后由监控单元监控数据是否异常，如有异常则触发预设的安全控制策略，会通知控制单元实现保护策略和异常告警；分析后的数据会在本地记录同时也会通过数据传输功能同步到pc数据库；控制管理会根据安全管理和策略管理的控制命令控制继电器和设备完成控制功能；策略控制是根据本地控制或者远程ems的控制策略，调度和配置外围设备实现消峰填谷、保网、光储、备电和电力调度等功能。

通过本发明实施例的测试系统可实现数据采集、数据分析、安全管理、策略管理、控制管理、数据传输和历史数据管理等对大型集装箱储能系统的一应测试功能。

在具体实施中，所述采集单元可以包括：can总线，干节点以及rs485接口。如图2所示的本发明实施例的一种测试系统的结构示意图。测试设备外围包括丰富的接口，rs485、can、sim卡、光伏输入、sd卡和24v输出等，因此可以扩展温控设备、声光告警设备、摄像头和消防设备等，以实现测试过程控制和功能扩展。如通过rs485接口连接到智能仪表对测试数据的测量，通过控制器局域网络(controllerareanetwork，can总线)实现总线控制，通过干节点接口实现信号的输入和输出控制等。在本发明实施例中，所述测试系统通过can、rs485和干节点信号可采集电池的相关数据(如电压、温度和电流等)、充电设备状态、负载设备状态、逆变器状态、图像信息和传感信息等数据。

在具体实施中，所述设置单元可以包括：可编程电源，可编程负载以及可编程逆变器。如图2所示，所述设置单元通过用可编程电源模拟pcs，以及用可编程电子负载或者逆变器模拟用电设备，实现对电流输出等各项测试数据的设置，从而搭建出集装箱储能系统测试所需的测试环境。

在上述的具体实施中，所述可编程电源还可以用可调稳压电源代替。

在上述的具体实施中，可编程负载还可以用可调大功率电阻代替。

在上述的具体实施中，所述设置单元还可以包括电源供应装置，所述电源供应装置集成光伏供电或风电供电。如图2所示，通过pv接口连接相应的光伏供电或风电供电，经由可编程逆变器和稳压电源给系统供电，也可以由逆变器输出交流到ac220_out接口。由于本系统供电集成了光伏或者风电输入，因此大大提高了本系统的适应性。即使是在没有市电或者网络的野外，系统也能自主运行，无需人员值守。同时本系统也支持远程升级功能，对测试过程发现的问题能远程轻易的解决。

在具体实施中，所述测试系统还可以包括：接收单元，用于通过有线或无线方式接收所述安全控制策略设置。如图2所示，所述测试系统可以通过3g天线和sim卡实现与手机或者pc端连接，或者通过usb接口与pc端连接。具体来说，对于测试设置，可以在pc或者手机上安装ems程序，调试好与所述测试系统的modbusrtu通讯协议，这样ems可以采集测试系统的数据和状态，下发配置和控制命令到测试系统，系统就会按照制定的控制策略运行，无需人员值守系统就会自助运行，测试人员可以根据上传数据和历史记录，分析验证ems策略是否正确执行，因此实现了对集装箱储能系统中ems系统的功能测试。本实施例通过网络设计3g模块和网口，也实现了系统适应性的提高和测试的便捷化。

在具体实施中，所述控制单元可以包括继电器。控制单元会根据安全管理和策略管理的控制命令控制继电器和设备完成控制功能；由于继电器都配有限流保护模块，从而提高系统使用寿命。

在具体实施中，所述测试系统还可以包括存储单元，用于记录所述电池数据以及设备状态信息，并同步至数据库。如图2所示，液晶屏可用于进行图形界面配置，同时作为一个控制台，可接收外部的控制策略输入以及测试数据的存储，并将上述数据进行远程同步。

在具体实施中，所述测试系统还可以包括图形配置接口，如图2所示，可以是液晶屏，通过图形配置界面用于接收用户配置，以关联bms数据和系统数据，并设置单位和放大倍数。

在上述的具体实施中，所述测试系统采用iso15765协议。因此在对于bms的测试中，bms与测试系统通过can通讯，采用iso15765通讯协议，可以通过液晶屏进行图形界面配置，把bms数据和系统数据进行关联、设置单位和放大倍数。这样无需更改程序就能实现支持多种bms。ems控制pcs对电池组充放电，然后对bms上传数据和干节点信号，分析bms的工作状态是否符合预期，由此实现对bms系统的测试。由于本系统有两级保护策略，能够保障即使bms失效，电池组也不会出现过充或过放现象。

在具体实施中，所述告警设备可以包括：温控设备、声光告警设备、摄像头以及消防设备。如图2所示，所述测试系统可以通过24v输出接口，连接如上所述的告警控制设备，从而在测试验证的过程中，如果异常触发安全控制策略，及时地通过上述的告警设备实现告警或者控制处理。例如，在监测到锂电池温度异常时，通过所述温控设备实现恒温控制，保证锂电池工作稳定。

对于集装箱储能系统的系统功能测试，由于本测试系统集成了集装箱储能系统的各个模块，因此能够实现其大多数功能，并验证系统设计和运行策略。

通过本发明实施例可见，本发明实施例可以实现对集装箱储能系统的功能测试，以及bms和ems测试。同时，由于本系统设计时考虑到兼容性和容错性，所以系统可以适应多种bms和ems,可以通过图形界面配置，把系统数据与ems和bms数据关联起来，无需更改程序；同时采用多重保护机制，防止各模块失效造成的危险。

本系统针对大型储能的各个功能模块，通过相应的替代方案，能够实现完成相同功能，但成本低廉。例如充电设备，可编程充电设备几千块就能买到，而pcs少则几万，多则数十万。同时兼具体积小，调试和维护简单，运行成本低以及应用范围广的优点。

本系统解决了以上问题，系统集成度高，体积只有0.8立方米，整个硬件成本就一万元左右，是传统设备的百分之一；用户只需要按照说明书，接好外围线路，就可以工作了，使用十分简单；pc软件和手机软件也十分容易上手，大大节约了客户的调试时间；设备维护也十分方便，只需要更换对应模块；而且本系统搭建完成就无需人员值守，在pc端或者手机操作就可以数据分析和配置；本系统采用了低功耗的设计方案，大大降低耗电量。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：rom、ram、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。