[發(fā)明專利]一種基于蓄電池組串調(diào)控的BMS及儲能系統(tǒng)

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• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN110556848A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周錫衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 周錫衛(wèi)
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J7/00;H01M10/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于蓄電池組串調(diào)控的BMS及儲能系統(tǒng)，主要包括：上位控制機(1)、蓄電池監(jiān)控模塊(2)、儲能系統(tǒng)換流器(3)、換流器正極直流母線(4)、換流器負(fù)極直流母線(5)、蓄電池監(jiān)控總線(6)、儲能系統(tǒng)總線(7)、電網(wǎng)(8)、電網(wǎng)電力線(9)、第1蓄電池組串(S1)、第j蓄電池組串(Sj)、S1蓄電池組串正極選通及保護(hù)電路(K1)、Sj組串正極選通及保護(hù)電路(Kj)、S1蓄電池組串中第1蓄電池單體(C11)、S1蓄電池組串中第i蓄電池單體(C1i)、S1蓄電池組串中第n蓄電池單體(C1n)、Sj蓄電池組串中第1蓄電池單體(Cj1)、Sj蓄電池組串中第i蓄電池單體(Cji)、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體(Cjn)，S1蓄電池組串中第1蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(T11)、S1蓄電池組串中第i蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(T1i)、S1蓄電池組串中第n蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(T1n)、S1蓄電池組串中第n蓄電池單體的末端電參數(shù)監(jiān)測傳感器(T1n+1)、Sj蓄電池組串中第1蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(Tj1)、Sj蓄電池組串中第i蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(Tji)、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(Tjn)、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體的末端電參數(shù)監(jiān)測傳感器(Tjn+1)；其中：

S1蓄電池組串中第1蓄電池單體(C11)、S1蓄電池組串中第i蓄電池單體(C1i)、S1蓄電池組串中第n蓄電池單體(C1n)，各蓄電池單體依次相鄰的兩個蓄電池單體正極與負(fù)極相連接，構(gòu)成第1蓄電池組串(S1)；

Sj蓄電池組串中第1蓄電池單體(Cj1)、Sj蓄電池組串中第i蓄電池單體(Cji)、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體(Cjn)，各蓄電池單體依次相鄰的兩個蓄電池單體正極與負(fù)極相連接，構(gòu)成第j蓄電池組串(Sj)；

第1蓄電池組串(S1)的正極和第j蓄電池組串(Sj)的正極分別通過S1蓄電池組串正極選通及保護(hù)電路(K1)和Sj組串正極選通及保護(hù)電路(Kj)連接換流器正極直流母線(4)并由換流器正極直流母線(4)接入儲能系統(tǒng)換流器(3)的蓄電池接入端的正極，同時第1蓄電池組串(S1)的負(fù)極和第j蓄電池組串(Sj)的負(fù)極分別連接換流器負(fù)極直流母線(5)并由換流器負(fù)極直流母線(5)接入儲能系統(tǒng)換流器(3)的蓄電池接入端的負(fù)極，構(gòu)成基本的儲能系統(tǒng)和蓄電池組串的充放電電力路徑，進(jìn)而再由儲能系統(tǒng)換流器(3)通過電網(wǎng)電力線(9)連接電網(wǎng)(8)，構(gòu)成蓄電池儲能系統(tǒng)充電放電的電力路徑；

蓄電池監(jiān)控模塊(2)通過蓄電池監(jiān)控總線(6)分別順次通過S1蓄電池組串中第1蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(T11)、S1蓄電池組串中第i蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(T1i)、S1蓄電池組串中第n蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(T1n)、S1蓄電池組串中第n蓄電池單體的末端電參數(shù)監(jiān)測傳感器(T1n+1)、Sj蓄電池組串中第1蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(Tj1)、Sj蓄電池組串中第i蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(Tji)、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體的電參數(shù)監(jiān)測傳感器(Tjn)、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體的末端電參數(shù)監(jiān)測傳感器(Tjn+1)分別連接S1蓄電池組串中第1蓄電池單體(C11)、S1蓄電池組串中第i蓄電池單體(C1i)、S1蓄電池組串中第n蓄電池單體(C1n)、Sj蓄電池組串中第1蓄電池單體(Cj1)、Sj蓄電池組串中第i蓄電池單體(Cji)、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體(Cjn)的各對應(yīng)蓄電池單體的正極以及S1蓄電池組串中第n蓄電池單體(C1n)的負(fù)極末端、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體(Cjn)的負(fù)極末端或各對應(yīng)蓄電池單體的負(fù)極以及S1蓄電池組串中第n蓄電池單體(C1n)的正極首端、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體(Cjn)的正極首端，構(gòu)成蓄電池全單體電參數(shù)實時監(jiān)測通信鏈路；

蓄電池監(jiān)控模塊(2)通過蓄電池監(jiān)控總線(6)分別順次連接S1蓄電池組串正極選通及保護(hù)電路(K1)、Sj組串正極選通及保護(hù)電路(Kj)，構(gòu)成儲能系統(tǒng)蓄電池組串電能調(diào)控通信與控制執(zhí)行鏈路；

上位控制機(1)通過儲能系統(tǒng)總線(7)分別連接蓄電池監(jiān)控模塊(2)、儲能系統(tǒng)換流器(3)，構(gòu)成儲能系統(tǒng)能量調(diào)控的通信與管控鏈路；

基于蓄電池組串調(diào)控的BMS及儲能系統(tǒng)的主要運行控制方法為：

上位控制機(1)通過蓄電池監(jiān)控模塊(2)實時監(jiān)測蓄電池的各項參數(shù)，當(dāng)蓄電池組串的電壓和電量SOC參數(shù)出現(xiàn)大于或小于相應(yīng)各蓄電池組串參數(shù)的平均值及設(shè)定的差額允許值時，上位控制機(1)通過蓄電池監(jiān)控模塊(2)控制相應(yīng)蓄電池組串正極選通及保護(hù)電路和蓄電池組串負(fù)極選通及保護(hù)電路，將其分別與相應(yīng)的與換流器正極直流母線(4)和換流器負(fù)極直流母線(5)斷開，停止進(jìn)行充電或放電，同時判斷和調(diào)整儲能系統(tǒng)換流器(3)的充放電功率；使其電參數(shù)與實時監(jiān)測的各蓄電池組串參數(shù)平均值達(dá)到一致，當(dāng)達(dá)到均衡要求時，再由上位控制機(1)通過蓄電池監(jiān)控模塊(2)控制相應(yīng)蓄電池組串正極選通及保護(hù)電路和蓄電池組串負(fù)極選通及保護(hù)電路，將其重新選擇并連通換流器正極直流母線(4)和換流器負(fù)極直流母線(5)及接入儲能系統(tǒng)換流器(3)的蓄電池接入端的負(fù)極，進(jìn)行充放電運行時判斷和調(diào)整充放電功率。

2.根據(jù)一種基于蓄電池組串調(diào)控的BMS及儲能系統(tǒng)，所述蓄電池監(jiān)控模塊(2)主要包括：嵌入式計算機(21)、電壓信號采集處理電路(22)、溫度信號采集處理電路(23)、電流信號采集處理電路(24)、時鐘電路(24)、電壓電路(25)、通信電路(26)、監(jiān)控模塊總線(27)；并且由監(jiān)控模塊總線(27)分別連接嵌入式計算機(21)、電壓信號采集處理電路(22)、溫度信號采集處理電路(23)、電流信號采集處理電路(24)、時鐘電路(24)、電壓電路(25)、通信電路(26)以及由通信電路(26)與上位控制機(1)連接。