一种储能系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提出了一种一种储能系统及其控制方法，其设置有电池监测模块、逻辑判断控制模块和故障隔离模块，当检测到系统中存在故障电池模块时，对故障进行分级处理。既可将故障电池模块退出，冗余电池模块在线投入，从而保证系统在不降低自身能力的前提下继续运行；也可在冗余超限的情况下将故障电池直接在线隔离，仍保证系统的正常运行。且所述故障隔离模块中设计有续流回路，在故障隔离开关进行动作或切换时，可以对系统进行续流，防止故障隔离开关切换时间及切换死区造成的上下电池模块之间的断流，不仅实现系统的在线故障隔离，而且极大的降低了故障电池维护的及时性要求，提高维护效率、节省运维成本。减少经济损失。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统及其控制方法
本专利技术涉及电能储存
，特别涉及一种储能系统及其控制方法。
技术介绍
近年来，储能技术的研究和发展一直受到各国重视，特别是随着智能电网的构建、5G技术的发展，对储能的需求日益增长。锂电池作为能源存储设备在储能系统中发挥重要作用，为了保证系统安全稳定运行，对锂电池故障的实时诊断及处理具有重要的意义和工程应用价值。目前的储能系统中电池采用“级联式”连接，一旦某一个单体出现故障必须整组甚至整个系统停止运行，等待人工排查故障更换电池。而故障排查处理过程耗时久、系统处于瘫痪状态，经济损失严重。因此，目前的储能系统存在因电池发生故障而导致的“牵一发而动全身”、维护及时性要求高、维护成本高、经济损失大等问题。针对储能系统中电池的故障检测及维护，目前已有一些专利技术专利提出了解决方案。例如CN204334072U中提出了能隔离故障电池模块的电池组，该专利在电池模块之间增加了若干双位置开关，各双位置开关包括一公用触点。一旦检测到故障电池模块，相应双位置开关的公用触点则与故障电池模块断开连接转而投切至串联母线上。该专利一定程度上实现了对故障电池的旁路隔离，保证电池出现故障时系统可以正常运行。但该专利在双位置开关切换时存在切换死区容易造成系统断流或电池模块短路，给系统可靠性造成一定风险。因此，提供一种安全可靠的、不需要急于维护的储能系统是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种储能系统及其控制方法，其系统中某一个单体出现故障时，不仅不需要整组甚至整个系统停止运行，而且安全可靠的、不需要急于维护。本专利技术的解决方案是这样实现的：一种储能系统，包括电池模块，以及电池监测模块，用于监测所述电池模块的参数信息；逻辑判断控制模块，接收所述电池监测模块监测的电池模块参数信息，并对这些参数信息进行逻辑分析，判断电池模块是否发生故障，并根据判断结果对故障隔离模块发送控制信号；故障隔离模块，包括故障隔离开关和续流回路，所述故障隔离开关根据所述逻辑判断控制模块给电池监测模块发送的控制信号进行动作，所述续流回路用于在故障隔离开关动作时进行续流。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述电池模块包括一个或一个以上串联和/或并联的单体电池、电池组和/或电池模组。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述电池监测模块包括电流采集模块、电压采集模块、温度采集模块、电池内阻采集模块中的至少一种；或者，所述电池监测模块还包括通信模块，用于与所述逻辑判断控制模块进行通信；或者，所述逻辑判断控制模块包括电流数据分析判断模块、电压数据分析判断模块、温度数据分析判断模块、电池内阻数据分析判断模块中的至少一种；或者所述逻辑判断控制模块还包括SOC估算模块、逻辑保护判断模块、故障隔离逻辑判断模块中的至少一种。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述故障隔离开关包括主路开关和旁路开关，所述续流回路与所述旁路开关并联连接，正常状态下，所述主路开关关闭，旁路开关断开，电池模块接入储能系统；故障状态下，所述主路开关断开，旁路开关关闭，电池模块与储能系统隔离。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述储能系统还包括自愈电池模块，当储能系统中有电池模块出现故障时，所述自愈电池模块投入系统使用。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述自愈电池模块包括自愈切换开关，正常状态下，所述自愈切换开关断开，所述自愈电池模块与储能系统隔离；当储能系统中有电池模块出现故障时，所述自愈切换开关关闭，所述自愈电池模块接入储能系统。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述自愈电池模块由电池簇中的任意一个或多个电池模组或单体组成，正常情况下不投入使用，在系统中的电池组出现故障时，将故障电池组隔离并将自愈电池模块投入使用。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述储能系统包括一个或一个以上的自愈电池模块，当储能系统中有电池模块出现故障时，所述一个或一个以上的自愈电池模块按预定组合接入储能系统。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，还提供了一种储能系统控制方法，包括以下步骤：S1、监测储能系统中运行的电池模块的参数信息；S2、判断是否有电池模块发生故障，若判断结果为是，则向发生故障的电池模块发送控制信号，并执行步骤S3；若判断结果为否，则跳转到步骤S1；S3、通过设有续流回路的故障隔离模块将发生故障的电池模块隔离。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，在所述步骤S2中，设定故障电池模块数量初始值为0，当判断有电池模块发生故障时，则将故障电池模块数量加1；在所述步骤S3之后还包括步骤S4、判断故障电池模块数量是否超过预设值，若判断结果为否，则将自愈电池模块接入储能系统，按照系统预设电池簇总模块数启动储能系统；若判断结果为是，则对储能系统进行裁剪组合处理。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述步骤S1之前，还包括步骤S0、系统自检，系统上电检测是否有故障电池模块存在，若否，则正常启动储能系统，并跳转到步骤S1；若是，则判断故障电池模块数量是否超过预设值，若未超过预设值，则按照系统预设电池簇总模块数启动储能系统；若超过预设值，则对储能系统进行裁剪组合处理后启动储能系统。从以上技术方案可以看出，本专利技术所述的技术方案具有以下优点：在本专利技术提供一种储能系统，其设置有电池监测模块、逻辑判断控制模块和故障隔离模块，当检测到系统中存在故障电池模块时，对故障进行分级处理。既可将故障电池模块退出，冗余电池模块在线投入，从而保证系统在不降低自身能力的前提下继续运行；也可在冗余超限的情况下将故障电池直接在线隔离，仍保证系统的正常运行。且所述故障隔离模块中设计有续流回路，在故障隔离开关进行动作或切换时，可以对系统进行续流，防止故障隔离开关切换时间及切换死区造成的上下电池模块之间的断流，从而极大的降低了故障电池维护的及时性要求，提高维护效率、节省运维成本。减少经济损失。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术一种实施方式中储能系统的结构框图；图2为本专利技术一种实施方式中储能系统结构示意图；图3为本专利技术一种实施方式中储能系统控制方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能系统，包括电池模块，其特征在于，还包括：电池监测模块，用于监测所述电池模块的参数信息；逻辑判断控制模块，接收所述电池监测模块监测的电池模块参数信息，并对这些参数信息进行逻辑分析，判断电池模块是否发生故障，并根据判断结果对故障隔离模块发送控制信号；故障隔离模块，包括故障隔离开关和续流回路，所述故障隔离开关根据所述逻辑判断控制模块给电池监测模块发送的控制信号进行动作，所述续流回路用于在故障隔离开关动作时进行续流。

【技术特征摘要】
1.一种储能系统，包括电池模块，其特征在于，还包括：电池监测模块，用于监测所述电池模块的参数信息；逻辑判断控制模块，接收所述电池监测模块监测的电池模块参数信息，并对这些参数信息进行逻辑分析，判断电池模块是否发生故障，并根据判断结果对故障隔离模块发送控制信号；故障隔离模块，包括故障隔离开关和续流回路，所述故障隔离开关根据所述逻辑判断控制模块给电池监测模块发送的控制信号进行动作，所述续流回路用于在故障隔离开关动作时进行续流。2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述电池模块包括一个或一个以上串联和/或并联的单体电池、电池组和/或电池模组。3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述电池监测模块包括电流采集模块、电压采集模块、温度采集模块、电池内阻采集模块中的至少一种；或者，所述电池监测模块还包括通信模块，用于与所述逻辑判断控制模块进行通信；或者，所述逻辑判断控制模块包括电流数据分析判断模块、电压数据分析判断模块、温度数据分析判断模块、电池内阻数据分析判断模块中的至少一种；或者所述逻辑判断控制模块还包括SOC估算模块、逻辑保护判断模块、故障隔离逻辑判断模块中的至少一种。4.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述故障隔离开关包括主路开关和旁路开关，所述续流回路与所述旁路开关并联连接，正常状态下，所述主路开关关闭，旁路开关断开，电池模块接入储能系统；故障状态下，所述主路开关断开，旁路开关关闭，电池模块与储能系统隔离。5.根据权利要求1至4中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括自愈电池模块，当储能系统中有电池模块出现故障时，所述自愈电池模块投入系统使用。6.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述自愈电池模块包括自愈切换开关，正常...

【专利技术属性】
技术研发人员：王京，
申请(专利权)人：王京，
类型：发明
国别省市：湖南,43