[发明专利]电拖起动储能系统

说明书

本发明公开了电拖起动储能系统，包括电池柜，所述电池柜装配有七个电池箱和一个高压保护箱，所述电池箱由20个超级电容电池单体并联后48组串联组成，所述高压保护箱由熔断器、接触器、电流传感器、BMS控制单元电气件组成，所述电池箱连接有电池采集单元，电池采集单元通过CAN通信连接有电池管理单元，所述电池管理单元连接有高压保护单元，所述高压保护单元连接有直流负载充电设备，所述电池柜中设置有自检模块，电池柜中设置有电池管理控制逻辑模块。本发明满足发动机起动、制动回馈或做设备辅助电源的大功率的充放电，满足超宽环境温度的充放电工况，系统的体积轻量化。

技术领域

本发明涉及动力电源技术领域，尤其涉及电拖起动储能系统。

背景技术

超级电容器储能：用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的电容量，与利用化学反应的蓄电池不同，超级电容器的充放电过程始终是物理过程，充点时间短，使用寿命长，温度特性好，节约能源和绿色环保。缺点：能量密度低，自放电率高。

铅酸电池储能：是一种电极由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池，循环寿命在1000次左右，效率在80％～90％，性价比高。缺点：a)深度、快速大功率放电时，可用容量下降；b)能量密度低，寿命短；c)体积较大。

锂离子电池醋能：是一类有锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解液质溶液的电池，效率可达95％以上，循环寿命可达5000次或更多，能量密度高。缺点：a)价格昂贵；b)过程导致发热、燃烧等安全问题，电池对环境温度要求高。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了电拖起动储能系统。

本发明提出的电拖起动储能系统，包括电池柜，所述电池柜装配有七个电池箱和一个高压保护箱，所述电池箱由20个超级电容电池单体并联后48组串联组成，所述高压保护箱由熔断器、接触器、电流传感器、BMS控制单元电气件组成，所述电池箱连接有电池采集单元，电池采集单元通过CAN通信连接有电池管理单元，所述电池管理单元连接有高压保护单元，所述高压保护单元连接有直流负载充电设备，所述电池柜中设置有自检模块，电池柜中设置有电池管理控制逻辑模块，所述电池管理控制逻辑模块报警有负极控制单元、预充继电器控制单元、充电控制单元、放电控制单元、声光报警控制单元和风扇控制单元，所述电池柜的顶部两端均通过螺栓固定安装一个声光报警灯。

优选的，所述电池管理单元通过CAN总线从各个BMU单元读取每节电池的电压、电池箱体的温度、硬件报警信号，同时采集储能系统充放电总电流、总电压，通过CAN通信接口进行数据交换、实现BMS数据的监控、分析和处理，并根据电池组的运行状况，进行储能系统的报警和充放控制。

优选的，所述电池采集单元主要是采集每节电池的电压、电池箱体的温度、产生硬件报警信号，同时通过CAN通信将其采集到的所有信息上报给上级系统。

优选的，所述自检模块的工作流程：上电，BCMU发送自检命令，各簇进行内部自检，检查自检是否通过，自检未通过则报警，故障定位及排除，自检通过，则BCMU发送簇输出指令，各簇依次上电，系统正常运行，然后判断是否有故障，没有故障系统正常运行，有故障则切断回路并报警。

优选的，所述BMS控制单元采用RS485通讯接口同外部设备进行通信，采用CAN通讯接口接口同后台监控进行通信，提供储能系统状态、报警信息、环境监测信息。

优选的，所述负极控制单元：在系统启动BMS后，系统自检正常，开启负极继电器，当系统故障时，先断开负极继电器工作，所述预充继电器控制单元：系统每次启动运行正常开启负极继电器后，先开启预充电回路，控制输入输出冲击电流保护主回路安全，所述充电控制单元：每次关机启动系统时，先开启预充回路，预充完毕后，开启充电继电器，可进行充电工作，直至充满电后断开继电器；在放电至充电恢复设定值后，再开启充电继电器，可进行充电工作，直至充满电后断开继电器，依次循环；当充电继电器故障，BMS检测判断继电器通或断状态。