[發明專利]一種基于蓄電池組串調控的BMS及儲能系統

在審

• 申請號: 201810561901.6
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN110556848A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 周錫衛
• 申請（專利權）人: 周錫衛
• 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

本發明屬于電化學儲能應用技術領域，具體涉及一種基于蓄電池組串調控的BMS及儲能系統。通過對蓄電池儲能系統中的全部蓄電池的每一個單體進行實時監測，實現甄別每一個蓄電池單體的健康狀態和電壓、電量值，不僅可以真正徹底偵測和發現蓄電池單體蓄電池單體的異常或不健康狀況，還通過對蓄電池組串的異步平衡投切調控，實現各蓄電池組串級的電壓、電量的調節，實現各蓄電池組串級的電壓、電量的均衡一致，提高儲能系統的整體效率，不僅省去了眾多的內部蓄電池均衡采用的充放電回路，提高了安全性、可靠性，還大大降低了系統成本，節省大量的安裝和調試時間，并且實現BMS系統及時查出每一個蓄電池單體的異常并及時加以處理守住儲能系統的安全底線。

技術領域

本發明屬于電化學儲能應用技術領域，具體涉及一種基于蓄電池組串調控的BMS及儲能系統。

背景技術

當前儲能技術發展和應用越來越深入、廣泛，其中：基于蓄電池充放電的電化學儲能供電系統和電動汽車的供電系統，大規模儲能系統的應用需要使用大量單體容量較小的蓄電池，如常見的的鉛酸電池、鉛炭電池以及鋰離子蓄電池等；為此需要將大量的蓄電池單體以并聯及串聯方式連接在一起，達到需求的電力容量和電壓等級，與換流裝置一起運行進行充放電。由于眾多的單體蓄電池構成組串運行，單體蓄電池各自的內阻、物理位置與環境等無法做到完全的一致，所以在使用中會出現一個或多個單體蓄電池的電量會高于或低于蓄電池組串的平均值；如果以電量平均值為準進行充放電控制與運行，就會使偏高或偏低的單體蓄電池發生過充或過放，如果以偏差大的單體蓄電池為準進行充放電控制與運行，就會大大降低蓄電池組串及整個儲能系統的效率；眾所周知蓄電池單體的過充或過放會使相應蓄電池單體受到損傷，嚴重時會造成燃爆等重大事故。

故此，蓄電池管理系統(BMS)應運而生，其希望通過對每一個單體蓄電池的實時監測和電量均衡處理，使得偏高的或偏低的單體蓄電池在充放電時得到單獨的放電或補電，使其電量與蓄電池組串電壓、電量平均值逐漸接近，使其避免在蓄電池組串整體運行時產生過充或過放。

要達到上述效果BMS需要對每一個單體蓄電池的實時監測和電量均衡處理，如此每一個單體蓄電池都要配接一個充放電電路，N個單體蓄電池構成的組串需要連接N個充放電電路，大大增加了儲能系統的短路和斷路的風險；這樣不僅儲能系統成本大大增加而且帶來更大的安全隱患，不僅如此，現有技術與產品為了降低成本得到市場能夠接受價格，普遍采用多個單體蓄電池先并接再串接的方式構成蓄電池組串，這樣使得BMS不能檢測到單體蓄電池的相應參數，背離了BMS管理每一個蓄電池單體的初心。

發明內容

一種基于蓄電池組串調控的BMS及儲能系統，主要包括：上位控制機、蓄電池監控模塊、儲能系統換流器、換流器正極直流母線、換流器負極直流母線、蓄電池監控總線、儲能系統總線、電網、電網電力線、第1蓄電池組串、第j蓄電池組串、S1蓄電池組串正極選通及保護電路、Sj組串正極選通及保護電路、S1蓄電池組串中第1蓄電池單體、S1蓄電池組串中第i蓄電池單體、S1蓄電池組串中第n蓄電池單體、Sj蓄電池組串中第1蓄電池單體、Sj蓄電池組串中第i蓄電池單體、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體，S1蓄電池組串中第1蓄電池單體的電參數監測傳感器、S1蓄電池組串中第i蓄電池單體的電參數監測傳感器、S1蓄電池組串中第n蓄電池單體的電參數監測傳感器、S1蓄電池組串中第n蓄電池單體的末端電參數監測傳感器、Sj蓄電池組串中第1蓄電池單體的電參數監測傳感器、Sj蓄電池組串中第i蓄電池單體的電參數監測傳感器、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體的電參數監測傳感器、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體的末端電參數監測傳感器；其中：

S1蓄電池組串中第1蓄電池單體、S1蓄電池組串中第i蓄電池單體、S1蓄電池組串中第n蓄電池單體，各蓄電池單體依次相鄰的兩個蓄電池單體正極與負極相連接，構成第1蓄電池組串；

Sj蓄電池組串中第1蓄電池單體、Sj蓄電池組串中第i蓄電池單體、Sj蓄電池組串中第n蓄電池單體，各蓄電池單體依次相鄰的兩個蓄電池單體正極與負極相連接，構成第j蓄電池組串；