储能系统技术方案

本发明专利技术涉及储能技术领域，具体涉及一种储能系统，包括电池系统和储能逆变器PCS，电池系统包括电池模组和电池管理系统BMS，上电时，上电延迟后，多个电池管理系统BMS自动进行主从机识别，各电池管理系统BMS分别检测对应电池模组的状态并发送给作为主机的电池管理系统BMS，作为主机的电池管理系统BMS判定如果电池模组之间的电压压差小于阈值，且无故障报警，则闭合各电池模组的接触器KM1；若电池模组之间的压差大于阈值，先闭合电压最低的电池模组和与最低电压压差小于电压差阈值的电池模组的接触器KM1，储能逆变器PCS开启充电，至电池模组之间的压差小于电压差阈值后，再闭合其余电池模组的接触器KM1，本发明专利技术使用寿命长，可依据用户需求增容和减容。

【技术实现步骤摘要】
储能系统
本专利技术涉及储能
，具体涉及一种储能系统。
技术介绍
随着全球能源危机的不断加剧和环境的日益恶化，能源领域的变革迫在眉睫，风光等新能源发电方式应运而生且逐渐发展。目前的家庭储能系统应用多样化，多采用MOS作为开关控制，在大电流情况下易发生烧毁保护功能失效，并没有告警和采取有效措施，从而发生燃烧、爆炸等危险；另外目前的产品和PCS没有有效沟通，在发生多级报警时并未采取对电池系统更安全的措施，导致对电池本身的寿命、安全性能伤害最终导致危险发生。且现有储能系统在其运行状态和发生故障后的指示不够明确，不利于用户的使用的维护。还有就是，现有家庭储能系统，在上电时不对其电池系统进行检测，就直接上电，会对电池系统造成损害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种储能系统，保证了在各电池模组在电压较均衡的情况下上电，有利于保护电池模组和延长电池模组的使用寿命；其电池系统采用模块化设计，方便用户添加和减少电池模组数量，为用户提供便利。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种储能系统，其包括电池系统和储能逆变器PCS；所述电池系统包括多组电池模组，每组电池模组均包括多个串联的单体电池和与电池模组一一对应的电池管理系统BMS，电池管理系统BMS与储能逆变器PCS相连，多个电池管理系统BMS可自动进行主从机识别，作为主机的电池管理系统BMS与储能逆变器PCS通讯；储能系统上电时，上电延迟后，多个电池管理系统BMS自动进行主从机识别，各电池管理系统BMS分别检测对应电池模组的状态并发送给作为主机的电池管理系统BMS，作为主机的电池管理系统BMS判定如果电池模组之间的电压压差小于上电压差阈值，且无故障报警，则通过各电池管理系统BMS控制电池模组的接触器KM1闭合；若电池模组之间的压差大于电压差阈值，先闭合电压最低的电池模组和与最低电压压差小于电压差阈值的电池模组的接触器KM1，储能逆变器PCS开启充电，至电池模组之间的压差小于电压差阈值后，再闭合其余电池模组的接触器KM1。优选的，所述电池系统控制单元采集的最低的单体电池电压<e，且储能逆变器PCS在时间T内未对电池系统充电，则电池管理系统BMS自动进入休眠状态且断开接触器KM1；和/或，所述电池系统控制单元采集的最低的单体电池电压<e，储能逆变器在时间T内对电池系统充电，则电池管理系统BMS保持接触器KM1闭合。例如e为3.4V，时间T为24小时。优选的，所述电池管理系统BMS通过温度传感器采集各电池模组的电池模组温度，作为主机的电池管理系统BMS依据采集的多个电池模组的电池模组温度，判断储能系统是否存在电池系统温差大的故障。优选的，所述电池管理系统BMS分别和与其连接的电池模组的各单体电池连接，采集各单体电池电压并依据单体电池电压计算电池模组电压和模组单体电压值，通过单体电池电压与模组单体电压值的比较判定是否存在单体电池电压不均衡的故障。优选的，所述电池管理系统BMS分别和与其连接的电池模组的各单体电池连接，采集各单体电池电压，并依据单体电池电压计算电池模组电压，电池管理系统BMS将采集的单体电池电压与单体电池电压阈值比较，判断单体电池是否存在单体电池电压低、单体电池电压高的故障；作为主机的电池管理系统BMS汇总所有电池模组的电池模组电压得到电池系统电压，作为主机的电池管理系统BMS将计算得到的电池系统电压与电池系统电压阈值比较，判断电池系统是否存在电池系统电压低、电池系统电压高的故障；和/或，所述电池管理系统BMS通过分流器FL1采集电池模组的电池模组充电电流、电池模组放电电流，作为主机的电池管理系统BMS依据各电池模组的电池模组充电电流、电池模组放电电流计算电池系统充电、电池系统放电电流，将电池系统电池系统充电电流与电池系统充电电流阈值比较，将电池系统放电电流与电池系统放电电流阈值比较，判断电池系统是否存在电池系统充电电流大、电池系统放电电流大的故障；和/或，所述电池管理系统BMS通过温度传感器采集电池模组温度，判断是否存在电池模组温度高、电池模组温度低的故障，作为主机的电池管理系统BMS汇总所有电池模组的电池模组温度得到电池系统温度，判断电池系统是否存在电池系统温度高、电池系统温度低的故障。优选的，所述电池管理系统BMS通过其R+绝缘监测端、R-绝缘监测端检测储能系统的绝缘内阻值，并依据采集的绝缘内阻值，判断储能系统是否存在绝缘值低的故障；和/或，所述电池管理系统BMS检测电池模组是否存在继电器粘连的故障。优选的，多个电池管理系统BMS自动进行主从机识别构成与电池系统相连的电池系统控制单元，电池系统控制单元实时计算电池系统的电池系统最大可充电电流、电池系统最大可放电电流，并上报给储能逆变器PCS，储能逆变器PCS控制电池系统的实际充电电流、实际放电电流不超过电池系统控制单元上报的电池系统的电池系统最大可充电电流、电池系统最大可放电电流。优选的，所述电池管理系统BMS采集的最高的单体电池电压<a，则电池系统控制单元上报给储能逆变器PCS的最大可充电电流为N*72A，N为电池模组的组数；所述电池管理系统BMS采集的最高的单体电池电压，满足a≤最高的单体电池电压≤b，则电池系统控制单元上报给储能逆变器PCS的最大可充电电流为N*38A，N为电池模组的组数，a和b为预设的保护阈值，a＜b；所述电池管理系统BMS采集的最高的单体电池电压＞b，则电池系统控制单元上报储能逆变器PCS停止充电，若最高的单体电池电压回落至b以下，电池系统控制单元依然上报储能逆变器PCS停止充电，直至电池系统控制单元检测到电池系统放电且放电容量＞5％的电池系统容量时，电池系统控制单元重新依据采集的最高的单体电池电压确定最大可充电电流并上报给储能逆变器PCS。优选的，所述电池管理系统BMS采集的最低的单体电池电压＞c，则电池系统控制单元上报给储能逆变器PCS的最大可放电电流为N*72A，N为电池模组的组数；所述电池管理系统BMS采集的最低的单体电池电压，满足d≤最低的单体电池电压≤c，则电池系统控制单元上报给储能逆变器PCS的最大可放电电流为N*38A，N为电池模组的组数，a和b为预设的保护阈值，d<c；所述电池管理系统BMS采集的最低的单体电池电压<d，则电池系统控制单元上报储能逆变器PCS停止放电，若最低的单体电池电压回升至d以上，电池系统控制单元依然上报储能逆变器PCS停止放电，直至电池系统控制单元检测到电池系统充电且充电容量＞5％的电池系统容量时，电池系统控制单元依据采集的最低的单体电池电压确定最大可放电电流并上报给储能逆变器PCS。优选的，所述电池模组包括正极输出端DC+和负极输出端DC-，正极输出端DC+和负极输出端DC-用于多个电池模组并联，所述电池模组的正极BAT+通过依次串联的熔断器FR1、接触器KM1与正极输出端DC+相连，电池模组的负极BAT-通过分流器FL1与负极输出端DC-相连；所述电池模组的正极BAT+通过依次串接的船型开关K2和熔断器FR2与第一DC/DC变换器的输入端相连，电池模组的负极BAT-与第一DC/DC变换器的输入端相连，第一DC/DC变换器的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能系统，其特征在于：其包括电池系统和储能逆变器PCS；所述电池系统包括多组电池模组，每组电池模组均包括多个串联的单体电池和与电池模组一一对应的电池管理系统BMS，电池管理系统BMS与储能逆变器PCS相连，多个电池管理系统BMS可自动进行主从机识别，作为主机的电池管理系统BMS与储能逆变器PCS通讯；储能系统上电时，上电延迟后，多个电池管理系统BMS自动进行主从机识别，各电池管理系统BMS分别检测对应电池模组的状态并发送给作为主机的电池管理系统BMS，作为主机的电池管理系统BMS判定如果电池模组之间的电压压差小于上电压差阈值，且无故障报警，则通过各电池管理系统BMS控制电池模组的接触器KM1闭合；若电池模组之间的压差大于电压差阈值，先闭合电压最低的电池模组和与最低电压压差小于电压差阈值的电池模组的接触器KM1，储能逆变器PCS开启充电，至电池模组之间的压差小于电压差阈值后，再闭合其余电池模组的接触器KM1。

【技术特征摘要】
1.一种储能系统，其特征在于：其包括电池系统和储能逆变器PCS；所述电池系统包括多组电池模组，每组电池模组均包括多个串联的单体电池和与电池模组一一对应的电池管理系统BMS，电池管理系统BMS与储能逆变器PCS相连，多个电池管理系统BMS可自动进行主从机识别，作为主机的电池管理系统BMS与储能逆变器PCS通讯；储能系统上电时，上电延迟后，多个电池管理系统BMS自动进行主从机识别，各电池管理系统BMS分别检测对应电池模组的状态并发送给作为主机的电池管理系统BMS，作为主机的电池管理系统BMS判定如果电池模组之间的电压压差小于上电压差阈值，且无故障报警，则通过各电池管理系统BMS控制电池模组的接触器KM1闭合；若电池模组之间的压差大于电压差阈值，先闭合电压最低的电池模组和与最低电压压差小于电压差阈值的电池模组的接触器KM1，储能逆变器PCS开启充电，至电池模组之间的压差小于电压差阈值后，再闭合其余电池模组的接触器KM1。2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于：所述电池系统控制单元采集的最低的单体电池电压<e，且储能逆变器PCS在时间T内未对电池系统充电，则电池管理系统BMS自动进入休眠状态且断开接触器KM1；和/或，所述电池系统控制单元采集的最低的单体电池电压<e，储能逆变器在时间T内对电池系统充电，则电池管理系统BMS保持接触器KM1闭合。3.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于：所述电池管理系统BMS通过温度传感器采集各电池模组的电池模组温度，作为主机的电池管理系统BMS依据采集的多个电池模组的电池模组温度，判断储能系统是否存在电池系统温差大的故障。4.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于：所述电池管理系统BMS分别和与其连接的电池模组的各单体电池连接，采集各单体电池电压并依据单体电池电压计算电池模组电压和模组单体电压值，通过单体电池电压与模组单体电压值的比较判定是否存在单体电池电压不均衡的故障。5.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于：所述电池管理系统BMS分别和与其连接的电池模组的各单体电池连接，采集各单体电池电压，并依据单体电池电压计算电池模组电压，电池管理系统BMS将采集的单体电池电压与单体电池电压阈值比较，判断单体电池是否存在单体电池电压低、单体电池电压高的故障；作为主机的电池管理系统BMS汇总所有电池模组的电池模组电压得到电池系统电压，作为主机的电池管理系统BMS将计算得到的电池系统电压与电池系统电压阈值比较，判断电池系统是否存在电池系统电压低、电池系统电压高的故障；和/或，所述电池管理系统BMS通过分流器FL1采集电池模组的电池模组充电电流、电池模组放电电流，作为主机的电池管理系统BMS依据各电池模组的电池模组充电电流、电池模组放电电流计算电池系统充电、电池系统放电电流，将电池系统电池系统充电电流与电池系统充电电流阈值比较，将电池系统放电电流与电池系统放电电流阈值比较，判断电池系统是否存在电池系统充电电流大、电池系统放电电流大的故障；和/或，所述电池管理系统BMS通过温度传感器采集电池模组温度，判断是否存在电池模组温度高、电池模组温度低的故障，作为主机的电池管理系统BMS汇总所有电池模组的电池模组温度得到电池系统温度，判断电池系统是否存在电池系统温度高、电池系统温度低的故障。...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊华，颜金龙，罗嘉明，彭宪州，
申请(专利权)人：浙江正泰电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33