[发明专利]一种基于分布式多蓄电池模块的储能系统及控制方法

摘要

本发明属于电动汽车蓄电池储能技术领域，具体涉及一种基于分布式多蓄电池模块的储能系统及控制方法。针对电动汽车采用多模块、小型化具有控制运行功能电路的蓄电池模块，多个蓄电池模块每一个都可以独立受控运行，可以独立单独连接电网进行充放电，实现无桩即插即用，且分布式蓄电池模块可以辨识控制，可以实现分布式蓄电池模块的共享和灵活更换，便于实现用户购买的分布式蓄电池模块在保用期或保用量范围内，可以任意更换只需要支付电费及服务费即可，便于实现通过注册与加密验证确保蓄电池模块全程监控，保证了蓄电池运行、保存、更换全过程受控，极大的提供蓄电池的安全性，便于实现电与车分离管理，这将大大满足电动汽车使用的要求。

主权项

1.一种基于分布式多蓄电池模块的储能系统及控制方法，主要包括：储能系统控制器(1)、系统通信电路模块(2)、系统通信总线(3)、系统电源(4)、输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)、电动汽车电力连接器电力线(6)、电动汽车电力连接器通信线(7)、电动汽车电力连接器(8)、电网及外部电源连接器(9)、电源电力连接器电力线(10)、电源电力连接器通信线(11)、储能蓄电池模块多模块并接连接器(30)、第1分布式蓄电池模块(201)、第i分布式蓄电池模块(20i)、第n分布式蓄电池模块(20n)、蓄电池组串BMS线束(20)、储能蓄电池组串(21)、蓄电池组串管理系统BMS(22)、双向储能DC/AC电力变换模块(23)、直流电控开关(24)、交流多路连接电控开关电路模块(25)、蓄电池模块内部通信线(26)、蓄电池模块电源电路(27)、模块主控系统电路(90)、数据编码器(91)、数据存储器(92)、通信控制电路(93)、定位信息处理电路(94)、人工操控界面(95)、提示电路模块(96)、模块工作电源(97)、模块通信接口电路(98)、外部信息网络通信接口电路(99)、模块内部总线(100)、公共通信网络(101)、调控中心及信息平台系统(102)、手机及移动终端(103)，其中：/n第1分布式蓄电池模块(201)、第i分布式蓄电池模块(20i)、第n分布式蓄电池模块(20n)分别接入储能蓄电池模块多模块并接连接器(30)，并由储能蓄电池模块多模块并接连接器(30)通过输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)以及分别经电动汽车电力连接器电力线(6)和电动汽车电力连接器通信线(7)连接电动汽车电力连接器(8)，构成能够为电动汽车提供电能的分布式多蓄电池模块的储能系统并且每一个蓄电池模块均受控独立运行；/n第1分布式蓄电池模块(201)、第i分布式蓄电池模块(20i)、第n分布式蓄电池模块(20n)分别接入储能蓄电池模块多模块并接连接器(30)，并由储能蓄电池模块多模块并接连接器(30)通过输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)以及分别经电源电力连接器电力线(10)和电源电力连接器通信线(11)连接电网及外部电源连接器(9)，构成能够为储能蓄电池模块充电蓄电的分布式多蓄电池模块的储能系统并且每一个蓄电池模块均受控独立运行；/n储能系统控制器(1)通过系统通信电路模块(2)连接系统通信总线(3)并由系统通信总线(3)分别连接输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)、电动汽车电力连接器(8)、电网及外部电源连接器(9)、储能蓄电池模块多模块并接连接器(30)、第1分布式蓄电池模块(201)、第i分布式蓄电池模块(20i)、第n分布式蓄电池模块(20n)，构成分布式多蓄电池模块的储能系统的监控链路；/n储能系统控制器(1)通过系统通信电路模块(2)连接公共通信网络(101)并通过公共通信网络(101)链接调控中心及信息平台系统(102)及手机及移动终端(103)，构成分布式多蓄电池模块的储能系统的远程监控链路；/n系统电源(4)连接储能系统控制器(1)，构成系统的工作供电电源及电力路径；/n系统电源(4)连接储能蓄电池模块多模块并接连接器(30)并通过储能蓄电池模块多模块并接连接器(30)分别连接第1分布式蓄电池模块(201)、第i分布式蓄电池模块(20i)、第n分布式蓄电池模块(20n)，构成分布式蓄电池模块的工作供电电源及电力路径；/n分布式蓄电池模块主要由蓄电池组串BMS线束(20)、储能蓄电池组串(21)、蓄电池组串管理系统BMS(22)、双向储能DC/AC电力变换模块(23)、直流电控开关(24)、交流多路连接电控开关电路模块(25)、蓄电池模块内部通信线(26)、蓄电池模块电源电路(27)、模块主控系统电路(90)、数据编码器(91)、数据存储器(92)、通信控制电路(93)、定位信息处理电路(94)、人工操控界面(95)、提示电路模块(96)、模块工作电源(97)、模块通信接口电路(98)、外部信息网络通信接口电路(99)、模块内部总线(100)组成，其特征是：/n模块主控系统电路(90)通过模块内部总线(100)分别连接数据编码器(91)、数据存储器(92)、通信控制电路(93)、定位信息处理电路(94)、人工操控界面(95)、提示电路模块(96)、模块工作电源(97)以及由通信控制电路(93)分别连接模块通信接口电路(98)、外部信息网络通信接口电路(99)，构成分布式蓄电池模块的管控子系统，实施分布式蓄电池模块中储能蓄电池的监测和充放电调控；/n通过蓄电池组串BMS线束(20)接入蓄电池组串管理系统BMS(22)的储能蓄电池组串(21)经直流电控开关(24)接入双向储能DC/AC电力变换模块(23)并由双向储能DC/AC电力变换模块(23)连接交流多路连接电控开关电路模块(25)，构成分布式蓄电池模块的充放电电力路径；/n模块工作电源(97)通过蓄电池模块电源电路(27)连接交流多路连接电控开关电路模块(25)，并经过交流多路连接电控开关电路模块(25)与外部电源连接，构成为分布式蓄电池模块供电的电力路径；/n外部信息网络通信接口电路(99)通过系统通信总线(3)连接系统通信电路模块(2)，构成分布式蓄电池模块与储能系统控制器(1)之间的监控通信链路；/n一种基于分布式多蓄电池模块的储能系统的控制方法为：/n系统电源(4)具有电能存储能力并通过储能蓄电池模块多模块并接连接器(30)通过输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)交互电能，实现由系统电源(4)为分布式多蓄电池模块的储能系统提供工作电源；/n系统开启运行后，通过人工操控界面(95)或调控中心及信息平台系统(102)为分布式蓄电池模块和整个储能系统设置相应参数及运行指令；储能系统控制器(1)根据设置的指令和参数控制系统正常运行；/n运行中，储能系统控制器(1)实时监控每一个分布式蓄电池模块运行状况并通过蓄电池组串BMS线束(20)监控储能蓄电池组串及每一个蓄电池的荷电状态及健康状况，分别调控每一个分布式蓄电池模块的充放电功率并满足供电用电需求以及充电蓄电需求，同时监控并保证蓄电池运行在健康的工作区间，在监测到蓄电池及系统的故障或报警信息时，分析和切出故障部件及相应分布式蓄电池模块并通过提示电路模块(96)提示和报警，同时调整余下分布式多蓄电池模块及系统的电力功率，在降级运行的条件下满足供电用电需求以及充电蓄电需求，提高系统的可用性和可靠性。/n