[實用新型]儲能系統BMS無線組網通訊系統

有效

• 申請號: 202020531937.2
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN211578918U
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 王熙涵;吳曉峰;馮志強;胡兵
• 申請（專利權）人: 天合光能股份有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H04W4/80;H04L12/40;H04W84/18
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 郭小麗

本實用新型公開了儲能系統BMS無線組網通訊系統，包括能量管理系統EMS、與能量管理系統EMS同時進行通訊連接的電池陣列管理單元BAU和雙向逆變器PCS，與電池陣列管理單元BAU通訊連接的電池簇；所述電池簇包括通過藍牙通訊進行數據交互的電池串管理單元BCU和電池模組管理單元BMU。本實用新型儲能系統在近距離時采用無線通訊方式，可以提高抗干擾能力，節約安裝通訊線束成本，可實現儲能區域內儲能設施的任意布置，降低產品結構開發周期，降低產品功耗。

技術領域

本實用新型屬于儲能系統通訊技術領域，具體涉及儲能系統BMS無線組網通訊系統。

背景技術

儲能系統的關鍵技術是電池管理系統BMS，BMS為電池儲能系統的核心部件，負責對儲能電池組進行電壓、溫度、電流、電量等信息的采集，實時狀態監測和故障分析，同時通過通訊總線與PCS、監控與調度系統聯機通信，實現對電池進行優化的充放電管理控制。系統每簇電池組各自配一套電池管理系統，能達到有效和高效地使用每簇儲能電池及整體合理調配的目的。通常BMS系統通常包括檢測模塊、運算模塊和控制模塊。

儲能系統在固定場所，并且距離較近的時候，由于大功率電力運行時，各種電場磁場的惡干擾，導致非屏蔽模式的通訊并不穩定，而屏蔽通訊成本又太高。無線通訊方式在近距離(20米以內)工作時，抗干擾能力強，并且外觀機構及施工成本低，但是傳統的Zigbee傳輸速率較低，導致在大型的儲能系統中，如果發生突發事件，數據采集器不能實時采集電池單元的數據進行處理，而WIFI的功耗又太大。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了儲能系統BMS無線組網通訊系統，儲能系統在20米以內的近距離內采用無線通訊方式，可以提高抗干擾能力和信號傳輸速率，降低外觀機構及施工成本。

為此，本實用新型采用如下技術方案：

儲能系統BMS無線組網通訊系統，包括能量管理系統EMS、與能量管理系統EMS同時進行通訊連接的電池陣列管理單元BAU和雙向逆變器PCS，與電池陣列管理單元BAU通訊連接的電池簇；所述電池簇包括通過藍牙通訊進行數據交互的電池串管理單元BCU和電池模組管理單元BMU。BCU和BMU都可以進行數據傳輸和信息傳遞。

作為優選，在儲能系統中一個能量管理系統EMS可對應單個電池陣列管理單元BAU，每個電池陣列管理單元可對應多個電池簇；單個電池簇內可以有一個BUC和多個與之對應的BMU。

作為優選，電池簇采用金屬密封，藍牙通訊在電池外殼密封條件下進行數據交互，通過藍牙通訊交互數據只在一簇電池內通訊，可以有效提高信息數據的傳輸效率和穩定性。

作為優選，BAU將金屬密封的BCU數據從CAN總線收集后集中發送到EMS終端；BAU可以將幾簇金屬密封的BCU數據從CAN總線收集后集中發送到EMS終端。

作為優選，BCU采用掃描模式收集BMU數據并進行分析后轉發CAN總線到EMS終端，且BCU同時高速收集其他節點的數據，可提高信息傳輸速率。

作為優選，BMU無報警時通過藍牙mesh工作方式處于掃描和廣播同時處理狀態，并間隔和BCU通訊轉發節點和BCU的數據；BMU有報警時處于高速廣播狀態，隨時等待與BCU通訊連接后傳送數據。BMU休眠時僅間隔和BCU通訊，交互數據；當工作時，BCU高速收集所有節點的所有數據。

本實用新型的儲能系統BMS無線組網通訊系統，采用三級架構系統，具體通訊方法如下：

S1、一級系統分布在集中儲能區域的電池簇內，采用節點方式和藍牙通訊；

S2、二級系統分布在電池簇之外的儲能區域內，采用藍牙通訊并轉CAN通訊，實現儲能區域的控制管理；

S3、二級系統在突發事故時，能夠對儲能區域內的動力設施進行快速控制，二級設備在無突發事故時，實現對鋰電池組數據的實時監控。