[发明专利]一种基于蓄电池组串调控的BMS及储能系统

摘要

本发明属于电化学储能应用技术领域，具体涉及一种基于蓄电池组串调控的BMS及储能系统。通过对蓄电池储能系统中的全部蓄电池的每一个单体进行实时监测，实现甄别每一个蓄电池单体的健康状态和电压、电量值，不仅可以真正彻底侦测和发现蓄电池单体蓄电池单体的异常或不健康状况，还通过对蓄电池组串的异步平衡投切调控，实现各蓄电池组串级的电压、电量的调节，实现各蓄电池组串级的电压、电量的均衡一致，提高储能系统的整体效率，不仅省去了众多的内部蓄电池均衡采用的充放电回路，提高了安全性、可靠性，还大大降低了系统成本，节省大量的安装和调试时间，并且实现BMS系统及时查出每一个蓄电池单体的异常并及时加以处理守住储能系统的安全底线。

主权项

1.一种基于蓄电池组串调控的BMS及储能系统，主要包括：上位控制机(1)、蓄电池监控模块(2)、储能系统换流器(3)、换流器正极直流母线(4)、换流器负极直流母线(5)、蓄电池监控总线(6)、储能系统总线(7)、电网(8)、电网电力线(9)、第1蓄电池组串(S1)、第j蓄电池组串(Sj)、S1蓄电池组串正极选通及保护电路(K1)、Sj组串正极选通及保护电路(Kj)、S1蓄电池组串中第1蓄电池单体(C11)、S1蓄电池组串中第i蓄电池单体(C1i)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体(C1n)、Sj蓄电池组串中第1蓄电池单体(Cj1)、Sj蓄电池组串中第i蓄电池单体(Cji)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体(Cjn)，S1蓄电池组串中第1蓄电池单体的电参数监测传感器(T11)、S1蓄电池组串中第i蓄电池单体的电参数监测传感器(T1i)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体的电参数监测传感器(T1n)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体的末端电参数监测传感器(T1n+1)、Sj蓄电池组串中第1蓄电池单体的电参数监测传感器(Tj1)、Sj蓄电池组串中第i蓄电池单体的电参数监测传感器(Tji)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体的电参数监测传感器(Tjn)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体的末端电参数监测传感器(Tjn+1)；其中：/nS1蓄电池组串中第1蓄电池单体(C11)、S1蓄电池组串中第i蓄电池单体(C1i)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体(C1n)，各蓄电池单体依次相邻的两个蓄电池单体正极与负极相连接，构成第1蓄电池组串(S1)；/nSj蓄电池组串中第1蓄电池单体(Cj1)、Sj蓄电池组串中第i蓄电池单体(Cji)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体(Cjn)，各蓄电池单体依次相邻的两个蓄电池单体正极与负极相连接，构成第j蓄电池组串(Sj)；/n第1蓄电池组串(S1)的正极和第j蓄电池组串(Sj)的正极分别通过S1蓄电池组串正极选通及保护电路(K1)和Sj组串正极选通及保护电路(Kj)连接换流器正极直流母线(4)并由换流器正极直流母线(4)接入储能系统换流器(3)的蓄电池接入端的正极，同时第1蓄电池组串(S1)的负极和第j蓄电池组串(Sj)的负极分别连接换流器负极直流母线(5)并由换流器负极直流母线(5)接入储能系统换流器(3)的蓄电池接入端的负极，构成基本的储能系统和蓄电池组串的充放电电力路径，进而再由储能系统换流器(3)通过电网电力线(9)连接电网(8)，构成蓄电池储能系统充电放电的电力路径；/n蓄电池监控模块(2)通过蓄电池监控总线(6)分别顺次通过S1蓄电池组串中第1蓄电池单体的电参数监测传感器(T11)、S1蓄电池组串中第i蓄电池单体的电参数监测传感器(T1i)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体的电参数监测传感器(T1n)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体的末端电参数监测传感器(T1n+1)、Sj蓄电池组串中第1蓄电池单体的电参数监测传感器(Tj1)、Sj蓄电池组串中第i蓄电池单体的电参数监测传感器(Tji)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体的电参数监测传感器(Tjn)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体的末端电参数监测传感器(Tjn+1)分别连接S1蓄电池组串中第1蓄电池单体(C11)、S1蓄电池组串中第i蓄电池单体(C1i)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体(C1n)、Sj蓄电池组串中第1蓄电池单体(Cj1)、Sj蓄电池组串中第i蓄电池单体(Cji)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体(Cjn)的各对应蓄电池单体的正极以及S1蓄电池组串中第n蓄电池单体(C1n)的负极末端、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体(Cjn)的负极末端或各对应蓄电池单体的负极以及S1蓄电池组串中第n蓄电池单体(C1n)的正极首端、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体(Cjn)的正极首端，构成蓄电池全单体电参数实时监测通信链路；/n蓄电池监控模块(2)通过蓄电池监控总线(6)分别顺次连接S1蓄电池组串正极选通及保护电路(K1)、Sj组串正极选通及保护电路(Kj)，构成储能系统蓄电池组串电能调控通信与控制执行链路；/n上位控制机(1)通过储能系统总线(7)分别连接蓄电池监控模块(2)、储能系统换流器(3)，构成储能系统能量调控的通信与管控链路；/n基于蓄电池组串调控的BMS及储能系统的主要运行控制方法为：/n上位控制机(1)通过蓄电池监控模块(2)实时监测蓄电池的各项参数，当蓄电池组串的电压和电量SOC参数出现大于或小于相应各蓄电池组串参数的平均值及设定的差额允许值时，上位控制机(1)通过蓄电池监控模块(2)控制相应蓄电池组串正极选通及保护电路和蓄电池组串负极选通及保护电路，将其分别与相应的与换流器正极直流母线(4)和换流器负极直流母线(5)断开，停止进行充电或放电，同时判断和调整储能系统换流器(3)的充放电功率；使其电参数与实时监测的各蓄电池组串参数平均值达到一致，当达到均衡要求时，再由上位控制机(1)通过蓄电池监控模块(2)控制相应蓄电池组串正极选通及保护电路和蓄电池组串负极选通及保护电路，将其重新选择并连通换流器正极直流母线(4)和换流器负极直流母线(5)及接入储能系统换流器(3)的蓄电池接入端的负极，进行充放电运行时判断和调整充放电功率。/n