一种基于无损均衡的电池储能管控系统的制作方法

2.本发明属于电池储能技术领域，具体涉及一种基于无损均衡的电池储能管控系统。


背景技术：

4.公布的专利cn102170029主题名称为能量转移型的动力电池组快速均衡系统及控制方法的发明专利，其技术方案是对每一个电池都连接电量搬移的均衡电路，在进行检测到电量偏高的电池后通过均衡电路将电量搬移的电容中，检测到电量偏低的电池后通过均衡电路将电容电量搬移的电池中，达到均衡目的；公布的专利cn111002870主题名称为一种新能源车bms系统的主动均衡控制方法的发明专利，其技术方案是收到有效的均衡命令，从控模块根据均衡命令，选择对应的单体电池，并控制为其均衡充/放电；所述dc/dc变换电路通过译码电路为电池组需要充放电的单体电池充放电。也是通过充放电电路模块对电池进行电量均衡。
5.所述，现有技术采用每一个电池配置均衡电路以及电量搬移部件，不仅增加了大量电力回路，提高了工艺难度、加大了投资成本，尤其是产生电量及资源的损耗还降低了储能系统的可靠性；而且由于均衡电路功率有限均衡电流不大，所以均衡效果不佳。


技术实现要素：

7.为了解决上述现有技术存在的缺陷，一种基于无损均衡的电池储能管控系统，主要包括：第1电池组串、第i电池组串、第1组串电控开关、第i组串电控开关电池管理系统bms、能量管控系统、储能逆变器、储能逆变器直流母线、控制总线、电池采样总线、组串开关控制线，其特征在于多个第1电池组串至第i电池组串分别通过各自的第1组串电控开关至第i组串电控开关接入储能逆变器直流母线，储能逆变器直流母线接入储能逆变器的输入端，能量管控系统经控制总线分别连接电池管理系统bms、储能逆变器，并通过电池管理系统bms实时监测和采集第1电池组串至第i电池组串中每个电池的电量参数，并在控制储能逆变器充电时，监测到出现第i电池组串中已有电池的电量偏高或充满，而其他电池的电量偏低或没有充满，此时能量管控系统通过电池管理系统bms经组串开关控制线控制该第i电池组串的相应第i组串电控开关断开，使得该电池组串停止充电避免过充，其他电池组串继续充电并达到电池组串电量在一次充电过程中达到电量均衡；在控制储能逆变器放电时，监测到出现第i电池组串已经有电池的电量偏低或放光，而其他电池的电量偏高或没有放光，此时能量管控系统通过电池管理系统bms经组串开关控制线控制该第i电池组串的相应第i组串电控开关断开，使得该电池组串停止放电避免过放，其他电池组串继续放电并实现电池组串电量在一次放电过程达到均衡。
8.所述一种基于无损均衡的电池储能管控系统，其特征在于，能量管控系统经控制总线控制储能逆变器充放电，并计及断开第i组串电控开关的第i电池组串分担的电流，调节充放电电流，避免继续充放电的电池组串产生过流。
9.所述一种基于无损均衡的电池储能管控系统，其特征在于，电池管理系统bms经电池采样总线实时监测每个电池组串及每个电池的工况参数，并与能量管控系统通信交互数据。
10.本发明采用对每个电池实时监测并对电池电量偏高或偏低的电池相应电池组串进行暂停充放电的调控，实现储能系统的电池组串之间无损均衡，克服了现有技术采用每一个电池配置均衡电路以及电量搬移部件，不仅增加了大量电力回路，提高了工艺难度、加大了投资成本，尤其是产生电量及资源的损耗还降低了储能系统的可靠性的缺陷；弥补了现有技术由于均衡电路功率有限均衡电流不大，均衡效果不佳产品不足，特别是大大增强了储能系统充放电的安全性、提高了系统充放电效能。
附图说明
12.图1为一种基于无损均衡的电池储能管控系统及构成的原理框图。
具体实施方式
14.作为实施例子，结合附图对一种基于无损均衡的电池储能管控系统给予说明，但是，所描述的实施例是本发明应用于基于无损均衡的电池储能管控系统的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的技术与方案不限于本实施例子给出的内容。
15.如图1所示，一种基于无损均衡的电池储能管控系统，主要包括：第1电池组串(11)、第1组串电控开关(21)、电池管理系统bms(3)、能量管控系统(4)、储能逆变器(5)、储能逆变器直流母线(7)、控制总线(8)、电池采样总线(9)、组串开关控制线(10)，其特征在于多个第1电池组串(11)至第i电池组串(1i)分别通过各自的第1组串电控开关(21)至串电控开关(2i)接入储能逆变器直流母线(7)，储能逆变器直流母线(7)接入储能逆变器(5)的输入端，能量管控系统(4)经控制总线(8)分别连接电池管理系统bms(3)、储能逆变器(5)，并通过电池管理系统bms(3)实时监测第1电池组串(11)中每个电池的电量参数，并在控制储能逆变器(5)充电时，监测到出现第i电池组串(1i)中已有电池的电量偏高或充满，而其他电池的电量偏低或没有充满，此时能量管控系统(4)通过电池管理系统bms(3)经组串开关控制线(10)控制该第i电池组串(1i)的相应第i组串电控开关(2i)断开，使得该电池组串停止充电避免过充，其他电池组串继续充电并达到电池组串电量在一次充电过程中达到电量均衡；在控制储能逆变器(5)放电时，监测到出现第i电池组串(1i)已经有电池的电量偏低或放光，而其他电池的电量偏高或没有放光，此时能量管控系统(4)通过电池管理系统bms(3)经组串开关控制线(10)控制该第i电池组串(1i)的相应第i组串电控开关(2i)断开，使得该电池组串停止放电避免过放，其他电池组串继续放电并实现电池组串电量在一次放电过程达到均衡。
16.所述一种基于无损均衡的电池储能管控系统，其特征在于，能量管控系统(4)经控制总线(8)控制储能逆变器(5)充放电，并计及断开第i组串电控开关(2i)的第i电池组串(1i)分担的电流，避免继续充放电的电池组串产生过流。
17.所述一种基于无损均衡的电池储能管控系统，其特征在于，电池管理系统bms(3)
经电池采样总线(9)实时监测每个电池组串及每个电池的工况参数，并与能量管控系统(4)通信交互数据。
18.本发明采用对每个电池实时监测并对电池电量偏高或偏低的电池对应电池组串进行暂停充放电的调控，其他电池组串继续进行充放电过程，并且能量管控系统(4)计及断开第i组串电控开关(2i)的第i电池组串(1i)所分担的电流，调整储能逆变器(5)的充放电功率，实现储能系统的电池组串之间无损均衡，克服了现有技术采用每一个电池配置均衡电路以及电量搬移部件，不仅增加了大量电力回路，提高了工艺难度、加大了投资成本，尤其是产生电量及资源的损耗还降低了储能系统的可靠性的缺陷；弥补了现有技术由于均衡电路功率有限均衡电流不大，均衡效果不佳产品不足，特别是大大增强了储能系统充放电的安全性、提高了系统充放电效能。


技术特征：
1.一种基于无损均衡的电池储能管控系统，主要包括：第1电池组串(11)、第i电池组串(1i)、第1组串电控开关(21)、第i组串电控开关(2i)电池管理系统bms(3)、能量管控系统(4)、储能逆变器(5)、储能逆变器直流母线(7)、控制总线(8)、电池采样总线(9)、组串开关控制线(10)，其特征在于多个第1电池组串(11)至第i电池组串(1i)分别通过各自的第1组串电控开关(21)至第i组串电控开关(2i)接入储能逆变器直流母线(7)，储能逆变器直流母线(7)接入储能逆变器(5)的输入端，能量管控系统(4)经控制总线(8)分别连接电池管理系统bms(3)、储能逆变器(5)，并通过电池管理系统bms(3)实时监测和采集第1电池组串(11)至第i电池组串(1i)中每个电池的电量参数，并在控制储能逆变器(5)充电时，监测到出现第i电池组串(1i)中已有电池的电量偏高或充满，而其他电池的电量偏低或没有充满，此时能量管控系统(4)通过电池管理系统bms(3)经组串开关控制线(10)控制该第i电池组串(1i)的相应第i组串电控开关(2i)断开，使得该电池组串停止充电避免过充，其他电池组串继续充电并达到电池组串电量在一次充电过程中达到电量均衡；在控制储能逆变器(5)放电时，监测到出现第i电池组串(1i)已经有电池的电量偏低或放光，而其他电池的电量偏高或没有放光，此时能量管控系统(4)通过电池管理系统bms(3)经组串开关控制线(10)控制该第i电池组串(1i)的相应第i组串电控开关(2i)断开，使得该电池组串停止放电避免过放，其他电池组串继续放电并实现电池组串电量在一次放电过程达到均衡。2.根据权利要求1所述一种基于无损均衡的电池储能管控系统，其特征在于，能量管控系统(4)经控制总线(8)控制储能逆变器(5)充放电，并计及断开第i组串电控开关(2i)的第i电池组串(1i)分担的电流，调节充放电电流，避免继续充放电的电池组串产生过流。3.根据权利要求1所述一种基于无损均衡的电池储能管控系统，其特征在于，电池管理系统bms(3)经电池采样总线(9)实时监测每个电池组串及每个电池的工况参数，并与能量管控系统(4)通信交互数据。

技术总结
本发明属于电池储能技术领域，具体涉及一种基于无损均衡的电池储能管控系统。采用对每个电池实时监测并对电池电量偏高或偏低的电池对应电池组串进行暂停充放电的调控，其他电池组串继续进行充放电过程，并且能量管控系统计及断开第i组串电控开关的第i电池组串所分担的电流，调整储能逆变器的充放电功率，实现储能系统的电池组串之间无损均衡，克服了现有技术采用每一个电池配置均衡电路以及电量搬移部件，不仅增加了大量电力回路，提高了工艺难度、加大了投资成本，尤其是产生电量及资源的损耗还降低了储能系统的可靠性的缺陷特别是大大增强了储能系统充放电的安全性、提高了系统充放电效能。系统充放电效能。系统充放电效能。


技术研发人员：周锡卫
受保护的技术使用者：周锡卫
技术研发日：2020.07.16
技术公布日：2022/1/17