[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)儲(chǔ)能電池管理單元及其工作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911198675.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110854456A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳福鋒;陳中;趙謙;常曉勇;杜璞良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);南京國(guó)電南自電網(wǎng)自動(dòng)化有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/42
• 分類號(hào): H01M10/42;H01M10/48
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 許小莉

本發(fā)明公開(kāi)了一種自適應(yīng)儲(chǔ)能電池管理單元及其工作方法，包括電池單體管理單元及與電池單體管理單元通過(guò)CAN總線或WIFI組網(wǎng)進(jìn)行通信的電池簇管理單元；通過(guò)電池單體管理單元采集電池單體信息；通過(guò)CAN總線將電池單體信息上送到電池簇管理單元；當(dāng)電池單體管理單元檢測(cè)到CAN通信總線出現(xiàn)異常時(shí)，該電池單體管理單元主動(dòng)將通信通道切換為WIFI組網(wǎng)；通過(guò)WIFI組網(wǎng)將電池單體信息上送到電池簇管理單元。本發(fā)明采用主通道CAN通信接口與備用通道WIFI組網(wǎng)方式傳輸電池管理單元采集到的電芯電壓、溫度數(shù)據(jù)并上送至電池簇管理單元，不增加通信線纜的前提下，可以有效提升電池管理單元與電池簇管理單元通信可靠性，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種自適應(yīng)基于無(wú)線組網(wǎng)與CAN組網(wǎng)混合通信方式的儲(chǔ)能電池（簇）管理單元及其工作方法。

背景技術(shù)

隨著世界電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電力需求的增加，全球各國(guó)對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的研究也變得原來(lái)越深入，儲(chǔ)能技術(shù)得到進(jìn)一步推進(jìn)，針對(duì)不同的地域環(huán)境適應(yīng)不同的儲(chǔ)能方式，電池儲(chǔ)能是當(dāng)今發(fā)展較快的儲(chǔ)能技術(shù)，隨著鋰離子電池安全性得到進(jìn)一步改善，電池能量轉(zhuǎn)換效率進(jìn)一步提高，電池儲(chǔ)能技術(shù)在電站儲(chǔ)能方面應(yīng)用的條件日趨成熟。

作為整個(gè)儲(chǔ)能電站系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)并判斷電池工作狀態(tài)的核心環(huán)節(jié)，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的重要性是顯而易見(jiàn)的。儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的充放電策略及熱管理對(duì)于儲(chǔ)能電池的效率和安全性有很大影響。因此，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的可靠性對(duì)于儲(chǔ)能電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的意義。

相比車載動(dòng)力電池組，儲(chǔ)能電站電池?cái)?shù)量眾多，其電池管理系統(tǒng)的通信規(guī)模和結(jié)構(gòu)相較車載電池管理系統(tǒng)要更為龐大和復(fù)雜。當(dāng)前現(xiàn)有儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)單位艙體電池?cái)?shù)量多，因此儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)通常采用分層架構(gòu)，其包含電池單體管理單元與電池簇（組）管理單元等。目前，底層單體管理單元與其上層電池簇（組）管理單元常采用CAN組網(wǎng)通訊，通訊組網(wǎng)較為復(fù)雜，連接線束繁多，容易存在潛在的通信可靠性問(wèn)題并進(jìn)一步影響儲(chǔ)能電站的數(shù)據(jù)整體可靠性與實(shí)時(shí)性。與車載電池管理系統(tǒng)類似，常用儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)主要采用CAN或Modbus有線通訊，其連接線束繁多，容易存在潛在的通信可靠性問(wèn)題，且維護(hù)較為復(fù)雜。

因此，亟待一種更為可靠的儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)通信方案，為電池關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸提供有力保障，保證儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以此進(jìn)一步提高儲(chǔ)能電池系統(tǒng)整體可靠性和安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)當(dāng)前儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊可靠性的問(wèn)題，提出一種自適應(yīng)儲(chǔ)能電池管理單元及其工作方法，其采用主通道CAN通信接口與備用通道WIFI組網(wǎng)方式傳輸電池管理單元采集到的電芯電壓、溫度數(shù)據(jù)并上送至電池簇管理單元，在不增加通信線纜的前提下，有效提升電池單體管理單元與電池簇管理單元通信可靠性，為電池關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸提供了有力保障，進(jìn)一步提高了儲(chǔ)能電站儲(chǔ)能電池組整體可靠性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種自適應(yīng)儲(chǔ)能電池管理單元，包括電池單體管理單元及與電池單體管理單元通過(guò)CAN總線或WIFI組網(wǎng)進(jìn)行通信的電池簇管理單元；

所述電池單體管理單元包括電池單體管理單元核心處理器、電池電壓監(jiān)測(cè)模塊、電池溫度監(jiān)測(cè)模塊、無(wú)線通信WIFI收發(fā)模塊；

所述電池簇管理單元包括：電池簇管理單元核心處理器、電池組電壓監(jiān)測(cè)模塊、電池組電流監(jiān)測(cè)模塊、電池組溫度監(jiān)測(cè)模塊、電池組絕緣監(jiān)測(cè)模塊、無(wú)線WIFI通信收發(fā)模塊。

一種用上述電池管理單元進(jìn)行自適應(yīng)儲(chǔ)能電池管理方法，該方法包括如下步驟：

步驟（1）通過(guò)電池單體管理單元采集電池單體信息；

步驟（2）通過(guò)CAN總線將電池單體信息上送到電池簇管理單元；