[發(fā)明專利]儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)、控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710014653.9
• 申請(qǐng)日: 2017-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN108288862A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳洪亮;魏志立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

本發(fā)明公開了一種儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)、控制方法，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)用于對(duì)儲(chǔ)能電池組進(jìn)行電池管理控制，包括：主電池系統(tǒng)管理單元、儲(chǔ)能變流單元，主電池系統(tǒng)管理單元與儲(chǔ)能變流單元通信連接，且主電池系統(tǒng)管理單元還與外部的電網(wǎng)系統(tǒng)通信連接；主電池系統(tǒng)管理單元，用于獲取儲(chǔ)能電池組、電網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)，并根據(jù)充放電控制策略向儲(chǔ)能變流單元發(fā)送充放電執(zhí)行信號(hào)；儲(chǔ)能變流單元，用于根據(jù)從主電池系統(tǒng)管理單元獲取的充放電執(zhí)行信號(hào)，控制儲(chǔ)能電池組與外部的電網(wǎng)系統(tǒng)的充放電動(dòng)作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明很好的解決電池管理系統(tǒng)的與外部電網(wǎng)充放電控制的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、協(xié)調(diào)性、成本問題和擴(kuò)展性的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)、控制方法。

背景技術(shù)

請(qǐng)參閱圖1目前儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng)(Battery Management System，BMS)方案，主要是用于管理整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電池部分，主要功能有電池電芯狀態(tài)的檢測(cè)、系統(tǒng)容量的預(yù)測(cè)、充放電監(jiān)控和功率預(yù)測(cè)以及電芯的均衡管理。目前的方案主要是電池管理系統(tǒng)1'對(duì)內(nèi)部電池系統(tǒng)做到如上的綜合管理，對(duì)外的充放電實(shí)際控制權(quán)由儲(chǔ)能變流器(PowerControl System，PCS)2'決定。PCS負(fù)責(zé)與外部電網(wǎng)或者是儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)(EnergyManagement System，EMS)系統(tǒng)3'進(jìn)行直接的交互。BMS的系統(tǒng)信息必須通過通訊的方式傳輸給PCS，再間接的傳送到外部電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)或者是EMS系統(tǒng)。同時(shí)儲(chǔ)能電池與電網(wǎng)的充放電過程必須依靠通訊的方式，接收PCS的指令才能進(jìn)行，PCS和BMS作為兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)相互通訊交互各自的運(yùn)行狀態(tài)，完成儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功能。

在已公開的電池管理系統(tǒng)中，存在如下缺陷：

準(zhǔn)確性：

由于PCS和BMS的獨(dú)立性，數(shù)據(jù)交互必須依靠通訊，這就在數(shù)據(jù)交互的響應(yīng)時(shí)間和數(shù)據(jù)交互的準(zhǔn)確性有可能帶來風(fēng)險(xiǎn)，而且一旦該通訊丟失，整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)將無法運(yùn)行，而外部的電網(wǎng)或者是EMS系統(tǒng)也無法在獲取到儲(chǔ)能系統(tǒng)中核心的電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，儲(chǔ)能系統(tǒng)將直接癱瘓。雖然目前通訊采用了CAN作為RS485的替代方式，提高了準(zhǔn)確性和通訊速率，但是由于推廣的局限性和原理的局限性，仍無法徹底解決如上問題。

實(shí)時(shí)性：

同時(shí)PCS作為BMS的上級(jí)系統(tǒng)，導(dǎo)致BMS無法直接與電網(wǎng)或者是EMS進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，使得整個(gè)控制過程變得冗余而且緩慢，對(duì)于實(shí)時(shí)性要求高的系統(tǒng)，帶來了潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

協(xié)調(diào)性：

PCS和BMS作為兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，在充放電配合的過程中，各自按照自己設(shè)定的策略執(zhí)行，在實(shí)際的應(yīng)用過程中相互的配合很難達(dá)到協(xié)調(diào)一直的運(yùn)行效果，這也大大增加了儲(chǔ)能系統(tǒng)的故障率，增加了產(chǎn)品的維護(hù)成本

成本問題：

由于兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，在組成整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的過程中，必須同時(shí)采購PCS和BMS兩套系統(tǒng)在調(diào)試后配合使用，直接增加了儲(chǔ)能系統(tǒng)的人力和生成成本。

可擴(kuò)展性：

由于PCS必須作為BMS的上級(jí)系統(tǒng)，這就導(dǎo)致了如果需要在儲(chǔ)能系統(tǒng)中增加BMS同級(jí)的設(shè)備系統(tǒng)(如消防系統(tǒng))，也必須是PCS的下級(jí)系統(tǒng)，這就在系統(tǒng)的擴(kuò)展性上帶來了很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種能避免PCS和BMS相互獨(dú)立的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)、控制方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)，用于對(duì)儲(chǔ)能電池組進(jìn)行電池管理控制，包括：主電池系統(tǒng)管理單元、儲(chǔ)能變流單元，所述主電池系統(tǒng)管理單元與所述儲(chǔ)能變流單元通信連接，且所述主電池系統(tǒng)管理單元還與外部的電網(wǎng)系統(tǒng)通信連接；

所述主電池系統(tǒng)管理單元，用于獲取所述儲(chǔ)能電池組、所述電網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)，并根據(jù)充放電控制策略向所述儲(chǔ)能變流單元發(fā)送充放電執(zhí)行信號(hào)；