[發明專利]一種電池管理系統及方法

在審

• 申請號: 201910488951.0
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110061551A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 邱衛東;徐兵;蔣仇明;姚映青;樊繼玲;羅林;梁海燕
• 申請（專利權）人: 南通國軒新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 王雨桐

本發明公開了一種電池管理系統及方法，電池管理系統包括三層管理結構，分別為BAMS、MBMS、BMU；BAMS電池堆管理系統用于收集下級MBMS信息，其通過通信協議與PCS儲能變流器相連接；MBMS監測管理系統作為電池管理系統的中間管理層，一端通過CAN總線與BAMS電池堆管理系統相連接，另一端通過CAN總線對多個BMU電池管理單元進行管理；BMU電池管理單元用于監測單體電池的電壓、溫度，為最小組成單元。上述電池管理系統的電壓均衡方法，是通過放電均衡的方法讓電池組內的電池電壓趨于一致。本發明所采用的電壓均衡策略構造簡單，因此故障率較低并且便于維修。

技術領域

本發明涉及一種管理系統及方法，尤其涉及一種電池管理系統及方法。

背景技術

隨著電力系統應用的普及，儲能裝置得到了越來越廣泛的應用。由于儲能裝置中的鋰電池過于龐大，通常需要電池管理系統進行監督和優化，以維護其安全性、耐久性和動力性。BMS(Battery Management System，電池管理系統)是對電池進行管理的系統，通常具有量測電池電壓的功能，防止或避免電池過放電、過充電、過溫度等異常狀況出現。此外，均衡功能是電池管理系統中很重要的一項功能，可維護電池組的一致性，從而保證電池組使用壽命及可用容量。

現有的電池管理系統所采用的均衡策略大多構造復雜，且故障率較高，不便于維修，容易造成電池維護管理不足，從而導致電芯過快衰減、損壞、退役。因此，開發實用性更強的電池管理系統已刻不容緩。

發明內容

為了解決上述技術所存在的不足之處，本發明提供了一種電池管理系統及方法。

為了解決以上技術問題，本發明采用的技術方案是：一種電池管理系統，包括三層管理結構，分別為BAMS電池堆管理系統、MBMS監測管理系統、BMU電池管理單元；BAMS電池堆管理系統用于收集下級MBMS信息，實時對電池剩余容量、健康狀況進預估，從而對整個儲能電池進行集中管理使其安全可靠的進行；BAMS電池堆管理系統通過RS-485總線或Modbus-TCP/IP通信協議與PCS儲能變流器相連接；

MBMS監測管理系統作為電池管理系統的中間管理層，用于對電池組的充、放電過程進行管理，并進行故障報警以及應急保護處理，保證電池安全可靠運行；MBMS監測管理系統的一端通過CAN總線與BAMS電池堆管理系統相連接，另一端通過CAN總線對多個BMU電池管理單元進行管理；

BMU電池管理單元用于監測單體電池的電壓、溫度，并通過CAN總線向上級MBMS監測管理系統實時傳遞以上信息，還用于控制單體電池的電壓均衡性，為電池管理系統中的最小組成單元；

一個單體電池均與一個能耗電阻相并聯；多個單體電池形成的電池組之間通過直流母線相串聯；PCS儲能變流器通過導線與直流母線相連接；電池組與PCS儲能變流器之間依次設置有熔斷器、主接觸器，用于在電流、電壓、溫差超過閾值時切斷電流回路；熔斷器與主接觸器之間的直流母線向側端發出一條支路并連接至MBMS監測管理系統，用于實現MBMS監測管理系統對電池組中電流、電壓的檢測；MBMS監測管理系統通過熔斷式隔離器與主接觸器相連接。

進一步地，BAMS電池堆管理系統通過以太網與外部控制系統進行通信。

進一步地，BAMS電池堆管理系統與PCS儲能變流器之間設置有干接點。

進一步地，10節電池作為一個模組，由一個BMU電池管理單元進行管理；18個模組作為一簇由MBMS監測管理系統進行管理；所述電池模組共6簇，對應6個MBMS監測管理系統，6個MBMS監測管理系統均通過CAN總線與BAMS電池堆管理系統相連接。

進一步地，BAMS電池堆管理系統集成到開關盒內或單獨集成。

進一步地，MBMS監測管理系統內置于高壓配電箱內。

進一步地，BMU電池管理單元內置于模組內。