[發明專利]一種基于單體蓄電池的在線監測裝置以及控制方法

在審

• 申請號: 201710461291.8
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN109148976A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 周錫衛
• 申請（專利權）人: 周錫衛
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于蓄電池儲能技術領域，具體涉及一種基于單體蓄電池的在線監測裝置以及控制方法。充分利用微電子技術發展成果，采用高性價比的嵌入式微處理器構成的蓄電池單體監測模塊，安裝在每一個單體蓄電池上，實現單體蓄電池的在線動態監測，大大方便了現場的系統安裝與調試、省去了長短不齊的眾多信號采集線束，增強了儲能系統的可靠性，不僅大幅提升了監測精度，也提高了監測過程中的一致性，節省了現場的大量人力物力，縮短了安裝調試的寶貴時間，取得了顯著的技術效果。

技術領域

本發明屬于蓄電池儲能技術領域，具體涉及一種基于單體蓄電池的在線監測裝置以及控制方法。

背景技術

儲能是智能電網、可再生能源高占比能源系統、“互聯網+”智慧能源的重要組成部分和關鍵支撐技術。目前電力存儲的主要介質是電化學電池儲能系統，對電池性能的要求是大容量、長壽命、快速響應和可受控充放電，現有鋰離子電池、鉛炭蓄電池已具有市場可以接受的能量密度比和功率密度比、良好的充放電效率和靈活的成組方式，基本上可滿足目前電力系統中的大規模儲能要求。

不過由于蓄電池本身的固有特性，是具有明顯的非線性、不一致性和時變特性，其在長期充放電過程中易受各單體電池間充電接受能力的差異影響，造成電池之間的離散性加大、性能衰減加劇，進而影響使用壽命并有可能會產生威脅安全的嚴重后果。因此，設計電池管理系統來對蓄電池進行有效管理尤為重要。

現有技術對儲能系統的蓄電池組串進行管理大多采用分層集中監測管理，受到監測電路模塊I/O接口數量限制，一個監測管理電路模塊監測和管理蓄電池組串中的數十個單體蓄電池連接的蓄電池組或蓄電池包，再由多個連接監測管理電路模塊的蓄電池組或蓄電池包串聯構成蓄電池組串并由上一級管理模塊進行管控，MW級的儲能系統往往超過三個層級的管理控制；另外對于較大規模的儲能系統，蓄電池單體和蓄電池包體量比較大，每個蓄電池(或蓄電池包)長達數十公分，每個監測電路模塊需要連接數十個蓄電池單體，每一個蓄電池都要連接多個信號采集傳感器并且連接距離不等，這樣連接大量不等長的線束，不僅費工費時極易出錯，而且還會影響監測精度和一致性，降低儲能系統運行的可靠性。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷與不足，充分利用微電子技術發展成果，采用高性價比的嵌入式微處理器構成的蓄電池單體監測模塊，提出的具體技術方案是：一種基于單體蓄電池的在線監測裝置以及控制方法，主要包括：單體蓄電池信號監測模塊、正極電壓信號采集傳感器、負極電壓信號采集傳感器、溫度信號采集傳感器、電流信號采集傳感器、單體蓄電池蓄電體、單體蓄電池正極接線柱、單體蓄電池負極接線柱、通信接口電路、外接通信鏈路、上位控制機，其中：

單體蓄電池信號監測模塊連接正極電壓信號采集傳感器，并由正極電壓信號采集傳感器連接單體蓄電池正極接線柱，構成正極電壓信號采集鏈路；

單體蓄電池信號監測模塊連接負極電壓信號采集傳感器，并由負極電壓信號采集傳感器連接單體蓄電池負極接線柱，構成負極電壓信號采集鏈路；

單體蓄電池信號監測模塊連接溫度信號采集傳感器，并由溫度信號采集傳感器連接單體蓄電池負極接線柱，構成蓄電池溫度信號采集鏈路；

單體蓄電池信號監測模塊連接電流信號采集傳感器，并由電流信號采集傳感器連接單體蓄電池正極接線柱或蓄電池組串中的兩個單體蓄電池正負極串聯的連線上，構成蓄電池電流信號采集鏈路；

單體蓄電池信號監測模塊通過通信接口連接外接通信鏈路并由外接通信鏈路與上位控制機連接，構成單體蓄電池信號監測模塊與上位控制機交互信息的通信鏈路；

單體蓄電池蓄電體與單體蓄電池正極接線柱和單體蓄電池負極接線柱連接，構成單體蓄電池；

一種基于單體蓄電池的在線監測裝置的主要控制方法為：

單體蓄電池的在線監測裝置與單體蓄電池一對一安裝后，上電開啟，在運行異常時，進行異常報警；