电池数字化储能系统及其自动运维巡检装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池数字化储能系统及其自动运维巡检装置和方法，其中，装置包括：电池能量网卡，对应电池单体设置，用于将电池单体接入或旁路；电池能量集线器，用于对电池单体进行参数检测以获取电池单体和电池能量网卡的状态数据；电池能量适配器，用于控制电池系统对外输出功率；电池能量交换机，分别与电池能量集线器和电池能量适配器进行通讯连接，用于根据电池单体和电池能量网卡的状态数据生成第一控制指令和第二控制指令，并将第一控制指令发送给电池能量集线器，以对电池能量网卡进行控制，以及将第二控制指令发送给电池能量适配器，以控制电池系统进行输出。由此，实现电池系统的高精度自动运维巡检和管理，以及任意电池单体的接入或旁路切换。

【技术实现步骤摘要】
电池数字化储能系统及其自动运维巡检装置和方法
本专利技术涉及电池管理
，尤其涉及一种电池数字化储能系统的自动运维巡检装置、一种电池数字化储能系统和一种电池数字化储能系统的自动运维巡检方法。
技术介绍
在实际应用中，电池系统通常作为直流电源系统和各直流设备的备用能源，其中，电池系统内的电池组由铅酸电池、锂电池或燃料电池组成，各电池之间串联连接，其中，电池组在市电停电时实现应急供电保障，因此对电池组的运行监测和状态维护是极其必要的。然而，相关技术的电池检测运维方法相对简单，通常使用直流接触器对电池组进行管理，因此存在如下问题：一方面，仅通过整组电池电压进行判断是否下电保护，并不区分每个电池单体电压，不能满足电池能量管理在精细化、自动化上的要求，另一方面，通断控制部件一般选用直流接触器，在其切换过程中会出现能源流断流，直接影响负载工作的稳定性，导致电池组实际寿命受到极大影响。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种电池数字化储能系统的自动运维巡检装置，能够实现电池系统的高精度自动运维巡检和管理，以及任意电池单体的接入或旁路切换。本专利技术的第二个目的在于提出一种电池数字化储能系统。本专利技术的第三个目的在于提出一种电池数字化储能系统的自动运维巡检方法。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出的电池数字化储能系统的自动运维巡检装置，包括：电池能量网卡，所述电池能量网卡对应电池单体设置，所述电池能量网卡用于将所述电池单体接入或旁路；电池能量集线器，所述电池能量集线器用于对所述电池单体进行参数检测以获取所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据；电池能量适配器，所述电池能量适配器用于控制所述电池系统对外输出功率；电池能量交换机，所述电池能量交换机分别与所述电池能量集线器和所述电池能量适配器进行通讯连接，所述电池能量交换机用于根据所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述电池能量集线器，以通过所述电池能量集线器对所述电池能量网卡进行控制，以及将所述第二控制指令发送给所述电池能量适配器，以通过所述电池能量适配器控制所述电池系统进行输出。根据本专利技术实施例的电池数字化储能系统的自动运维巡检装置，通过电池能量集线器对电池单体进行参数检测以获取电池单体和电池能量网卡的状态数据，并通过电池能量交换机分别与电池能量集线器和电池能量适配器进行通讯连接，以根据电池单体和电池能量网卡的状态数据生成第一控制指令和第二控制指令，并将第一控制指令发送给电池能量集线器，以通过电池能量集线器对电池能量网卡进行控制，将电池单体接入或旁路，其中，电池能量网卡对应电池单体设置，以及将第二控制指令发送给电池能量适配器，以通过电池能量适配器控制电池系统对外输出功率。由此，实现电池系统的高精度自动运维巡检和管理，以及任意电池单体的接入或旁路切换。另外，根据本专利技术上述实施例的电池数字化储能系统的自动运维巡检装置，还可以具有如下的附加技术特征：根据本专利技术的一个实施例，每个电池单体对应设置一个电池能量网卡以构成一个电池单元，所述电池单元采用串联组网形式以形成电池组。根据本专利技术的一个实施例，所述电池能量网卡采用微妙级切换速度控制所述电池单体处于接入状态或旁路状态。根据本专利技术的一个实施例，所述电池能量网卡包括：输入端口，所述输入端口连接到所述电池能量适配器；控制端口，所述控制端口连接到所述电池能量集线器；旁路端口，所述旁路端口连接到所述电池单体的一端；第一功率开关，所述第一功率开关的第一端与所述输入端口相连，所述第一功率开关的第二端连接到所述电池单体的另一端，所述第一功率开关的第三端与所述旁路端口相连，所述第一功率开关的控制端与所述控制端口相连。根据本专利技术的一个实施例，所述电池能量集线器包括：检测电路，所述检测电路连接到所述电池单体的输出端口，所述检测电路用于检测所述电池单体的状态参数；电平发生电路，所述电平发生电路连接到所述电池能量网卡，所述电平发生电路用于输出驱动信号至所述电池能量网卡，以对所述电池能量网卡进行切换控制；第一通讯电路，所述第一通讯电路与所述电池能量交换机相连，所述第一通讯电路用于建立所述电池能量集线器与所述电池能量交换机之间的通讯连接；第一控制电路，所述第一控制电路分别与所述第一通讯电路、所述电平发生电路和所述检测电路相连，所述第一控制电路用于根据所述电池单体的状态参数获取所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据，并通过所述第一通讯电路将所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据发送给所述电池能量交换机，以及通过所述第一通讯电路接收所述电池能量交换机下发的第一控制指令，并根据所述第一控制指令控制所述电平发生电路产生驱动信号。根据本专利技术的一个实施例，所述电池能量交换机包括：第二通讯电路，所述第二通讯电路用于建立所述电池能量交换机与所述电池能量集线器之间的通讯连接；控制芯片电路和高速运算电路，所述控制芯片电路分别与所述第二通讯电路和所述高速运算电路相连，所述控制芯片电路通过所述第二通讯电路接收所述电池能量集线器上传的所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据，并将所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据发送给所述高速运算电路进行计算处理，以及根据所述高速运算电路的计算处理结果生成所述第一控制指令和所述第二控制指令，并通过所述第二通讯电路将所述第一控制指令下发给所述电池能量集线器，以及将所述第二控制指令发送给所述电池能量适配器。根据本专利技术的一个实施例，所述电池能量交换机还包括：第三通讯电路，所述第三通讯电路用于建立所述电池能量交换机与上位机之间的通讯连接，以便所述电池能量交换机接收所述上位机下发的远程运维巡检指令。根据本专利技术的一个实施例，所述电池能量适配器包括：第二功率开关，所述第二功率开关连接在所述电池组的正负输出端；第二控制电路，所述第二控制电路与所述电池能量交换机进行通讯以接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令控制所述第二功率开关的通断；熔断器，所述熔断器串联在所述电池能量适配器的对外输出端，以对所述电池组进行过流保护；端口保护电路，所述端口保护电路包括吸收电容和保护二极管，以对所述电池组的输出进行能量波动抑制。为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出的电池数字化储能系统包括如上所述的自动运维巡检装置。根据本专利技术实施例的电池数字化储能系统，采用上述电池数字化储能系统的自动运维巡检装置，能够实现电池数字化储能系统的高精度自动运维巡检和管理，以及任意电池单体的接入或旁路切换。为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种电池数字化储能系统的自动运维巡检方法，其中，所述电池数字化储能系统包括对应电池单体设置的电池能量网卡，所述电池能量网卡用于将所述电池单体接入或旁路，所述方法包括：对所述电池单体进行参数检测以获取所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据，并将所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据发送给电池能量交换机；根据所述电池单体和所述电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池数字化储能系统的自动运维巡检装置，其特征在于，所述自动化运维巡检装置包括：/n电池能量网卡，所述电池能量网卡对应电池单体设置，所述电池能量网卡用于将所述电池单体接入或旁路；/n电池能量集线器，所述电池能量集线器用于对所述电池单体进行参数检测以获取所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据；/n电池能量适配器，所述电池能量适配器用于控制所述电池系统对外输出功率；/n电池能量交换机，所述电池能量交换机分别与所述电池能量集线器和所述电池能量适配器进行通讯连接，所述电池能量交换机用于根据所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述电池能量集线器，以通过所述电池能量集线器对所述电池能量网卡进行控制，以及将所述第二控制指令发送给所述电池能量适配器，以通过所述电池能量适配器控制所述电池系统进行输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池数字化储能系统的自动运维巡检装置，其特征在于，所述自动化运维巡检装置包括：
电池能量网卡，所述电池能量网卡对应电池单体设置，所述电池能量网卡用于将所述电池单体接入或旁路；
电池能量集线器，所述电池能量集线器用于对所述电池单体进行参数检测以获取所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据；
电池能量适配器，所述电池能量适配器用于控制所述电池系统对外输出功率；
电池能量交换机，所述电池能量交换机分别与所述电池能量集线器和所述电池能量适配器进行通讯连接，所述电池能量交换机用于根据所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述电池能量集线器，以通过所述电池能量集线器对所述电池能量网卡进行控制，以及将所述第二控制指令发送给所述电池能量适配器，以通过所述电池能量适配器控制所述电池系统进行输出。


2.如权利要求1所述的自动运维巡检装置，其特征在于，每个电池单体对应设置一个电池能量网卡以构成一个电池单元，所述电池单元采用串联组网形式以形成电池组。


3.如权利要求2所述的自动运维巡检装置，其特征在于，所述电池能量网卡采用微妙级切换速度控制所述电池单体处于接入状态或旁路状态。


4.如权利要求3所述的自动运维巡检装置，其特征在于，所述电池能量网卡包括：
输入端口，所述输入端口连接到所述电池能量适配器；
控制端口，所述控制端口连接到所述电池能量集线器；
旁路端口，所述旁路端口连接到所述电池单体的一端；
第一功率开关，所述第一功率开关的第一端与所述输入端口相连，所述第一功率开关的第二端连接到所述电池单体的另一端，所述第一功率开关的第三端与所述旁路端口相连，所述第一功率开关的控制端与所述控制端口相连。


5.如权利要求1-4中任一项所述的自动运维巡检装置，其特征在于，所述电池能量集线器包括：
检测电路，所述检测电路连接到所述电池单体的输出端口，所述检测电路用于检测所述电池单体的状态参数；
电平发生电路，所述电平发生电路连接到所述电池能量网卡，所述电平发生电路用于输出驱动信号至所述电池能量网卡，以对所述电池能量网卡进行切换控制；
第一通讯电路，所述第一通讯电路与所述电池能量交换机相连，所述第一通讯电路用于建立所述电池能量集线器与所述电池能量交换机之间的通讯连接；
第一控制电路，所述第一控制电路分别与所述第一通讯电路、所述电平发生电路和所述检测电路相连，所述第一控制电路用于根据所述电池单体的状态参数获取所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据，并通过所述第一通讯电路将所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据发送给所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：慈松，康重庆，程林，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11