电池控制系统、储能系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种电池控制系统、储能系统及其控制方法，该电池控制系统包括电池管理系统、直流变换器以及低压电源模块，低压电源模块向电池管理系统以及直流变换器供电；电池管理系统包括电压采集电路组、隔离接口电路组、通信转换电路以及控制器，电压采集电路组包括多个电压采集电路，隔离接口电路组包括多个隔离接口电路，每一电压采集电路对一个电池模组的电压进行采集，每一电压采集电路将所采集的电压信号通过一个隔离接口电路传输至通信转换电路，通信转换电路将所接收的信号发送至控制器。储能系统具有储能电池以及上述的电池控制系统，本发明专利技术还提供上述储能系统的控制方法。本发明专利技术可以提高储能系统的兼容性，其控制方法的逻辑简单。方法的逻辑简单。方法的逻辑简单。

【技术实现步骤摘要】
电池控制系统、储能系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电池的控制控制领域，具体的，涉及一种电池控制系统、具有上述电池控制系统的储能系统以及储能系统的控制方法。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的发展，利用电能等新能源技术的设备也得到广泛的应用，而应用于提高间歇式电源并网能力的储能技术，尤其是电池储能技术得到了关注与发展。电能的储能技术贯穿于电力系统发电、输电、配电和用电各个环节，具有提高分布式能源消纳、削峰填谷、负荷转移、平抑负荷、抑制需量、降低用电费用、提高供电可靠性和电能质量的作用。而储能系统最重要的部件是电池管理系统(Battery Management System,BMS)，电池管理系统通过采集电池模组的电参数来监测储能系统的多个电池模组的运行状态，并且实现储能系统的运行策略监控及故障监测。通常，电池管理系统设置有采集模块，用于采集各电池模组的电压、电流、温度等电参数，一旦电池管理系统的采集模块失效或者采集精度不高，将会影响储能系统的充放电效率以及故障的监测。
[0003]中国专利技术专利申请CN110518690公开了一种储能系统及其控制方法，该方案的储能系统包含集成控制器，通过发电系统、电池和负载的情况来确定功率转换单元、双向转换器、双向逆变器的工作状态，但该方案的储能系统运行逻辑判断复杂，储能系统实现困难。此外，由于该方案的电池管理系统只能够对特定容量的储能电池进行监控，即储能电池内电池模组的数量是固定的，如果储能电池的电池模组数量发生改变，则需要更换另外一套电池管理系统，电池管理系统的兼容性不强，限制了储能系统的推广应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一目的是提供一种能够灵活的兼容不同容量的储能电池的电池控制系统。
[0005]本专利技术的第二目的是提供一种具有上述电池控制系统的储能系统。
[0006]本专利技术的第三目的是提供一种应用在上述储能系统的控制方法。
[0007]为实现本专利技术的第一目的，本专利技术提供的电池控制系统包括电池管理系统、直流变换器以及低压电源模块，低压电源模块向电池管理系统以及直流变换器供电；电池管理系统包括电压采集电路组、隔离接口电路组、通信转换电路以及控制器，电压采集电路组包括多个电压采集电路，隔离接口电路组包括多个隔离接口电路，每一电压采集电路对一个电池模组的电压进行采集，每一电压采集电路将所采集的电压信号通过一个隔离接口电路传输至通信转换电路，通信转换电路将所接收的信号发送至控制器。
[0008]由上述方案可见，由于电压采集电路组、隔离接口电路组分别设置有多个电压采集电路、隔离接口电路，通过一个电压采集电路可以对一个电池模组的电压信号进行采集。这样，通过设置多组电压采集电路，可以实现对多个电池模组的电压监控，对于不同容量的储能电池，可以灵活的配置电压采集电路、隔离接口电路的数量，从而实现电池控制系统能
够对多种不同容量的储能电池的兼容性，电池控制系统的兼容性能好。
[0009]一个优选的方案是，电池管理系统包括采样模块，采样模块对电池模组的特征参数信号进行采样，并将所采样的特征参数信号发送至控制器。
[0010]由此可见，通过采样电路对多个电池模组的电压、电流、温度等特征参数信号进行采样并且进行实时监控，可以确保储能电池运行的稳定性。
[0011]进一步的方案是，特征参数信号包括电池模组的电压信号；采样模块包括电压采样电路，电压采样电路将所采样的电压信号通过隔离电路发送至控制器。
[0012]可见，电压采样电路将所采用的电压信号通过隔离电路发送至控制器，可以避免采样的高压信号对控制器造成影响，确保控制器运行的稳定性，从而确保控制器能够正常的对多个电池模组的运行状态进行监控。
[0013]更进一步的方案是，特征参数信号包括电池模组的电流信号；采样模块包括电流采样电路，电流采样电路将所采样的电流信号通过隔离电路发送至控制器。
[0014]可选的方案是，特征参数信号包括电池模组的绝缘阻抗信号；采样模块包括绝缘检测电路，绝缘检测电路将所采样的绝缘阻抗信号发送至控制器。
[0015]可选的方案是，特征参数信号包括电池模组的温度信号；采样模块包括温度检测电路，温度检测电路将所采样的温度信号发送至控制器。
[0016]由此可见，采样电路对电池模组的电压、电流、绝缘阻抗以及温度等多个特征参数进行监控，可以及时发现电池模组的异常情况，从而确保储能电池的稳定运行。
[0017]更进一步的方案是，直流变换器的一个输入端与电池模组的输出端之间连接有第一开关支路以及第二开关支路，第一开关支路与第二开关支路并联，第一开关支路包括串联连接的第一开关与预充电电阻，第二开关支路包括第二开关。
[0018]可见，通过设置两个并联的开关支路，在直流变换器没有完成自检前，使用第一开关支路工作，使得直流变换器的两端电压较低，即使直流变换器异常，也不会导致输出电压过高而导致直流变换器损坏。在直流变换器自检完成后，使用第二开关支路工作，可以确保储能电池的电能高效的输出。
[0019]更进一步的方案是，低压电源模块与电池模组的输出端之间连接有断路器，优选的，断路器与低压电源模块之间连接有复位开关。
[0020]为实现上述的第二目的，本专利技术提供的储能系统包括储能电池，储能电池包括二个以上的电池模组，并且，该储能系统还包括上述的电池控制系统。
[0021]为实现上述的第三目的，本专利技术提供的储能系统的控制方法应用于上述的储能系统，该储能电池包括二个以上的电池模组，该方法包括电池管理系统上电后，采样模块对电池模组的特征参数信号进行采样，并将所采样的特征参数信号发送至控制器，控制器判断电池模组的特征参数信号是否异常，如各特征参数信号未出现异常，则对直流变换器进行检测，如直流变换器未出现异常，则直流变换器将储能电池的电压进行电压变换后输出。
[0022]由上述方案可见，本专利技术的储能系统在电池管理系统上电后，控制方法的流程较为简单，不需要经过复杂的判断流程，能够提高储能系统上电后的运行效率。
[0023]一个优选的方案是，采样模块所采样的特征参数信号至少包括以下的一种：电池模组的电压信号、电流信号、绝缘阻抗信号、温度信号。
[0024]由此可见，通过采样电路对多个电池模组的电压、电流、温度等特征参数信号进行
采样并且进行实时监控，可以确保储能电池运行的稳定性。
[0025]进一步的方案是，直流变换器的一个输入端与电池模组的输出端之间连接有第一开关支路以及第二开关支路，第一开关支路与第二开关支路并联，第一开关支路包括串联连接的第一开关与预充电电阻，第二开关支路包括第二开关；如控制器判断电池模组的特征参数信号无异常，第一开关闭合，第二开关断开；在控制器判断判断直流变换器未出现异常，第二开关闭合，第一开关断开。
[0026]可见，在直流变换器没有完成自检前，使用第一开关支路工作，使得直流变换器的两端电压较低，即使直流变换器异常，也不会导致输出电压过高而导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电池控制系统，包括：电池管理系统以及直流变换器；其特征在于：该电池控制系统还包括低压电源模块，所述低压电源模块向所述电池管理系统以及所述直流变换器供电；所述电池管理系统包括电压采集电路组、隔离接口电路组、通信转换电路以及控制器，所述电压采集电路组包括多个电压采集电路，所述隔离接口电路组包括多个隔离接口电路，每一所述电压采集电路对一个电池模组的电压进行采集，每一所述电压采集电路将所采集的电压信号通过一个所述隔离接口电路传输至所述通信转换电路，所述通信转换电路将所接收的信号发送至所述控制器。2.根据权利要求1所述的电池控制系统，其特征在于：所述电池管理系统包括采样模块，所述采样模块对所述电池模组的特征参数信号进行采样，并将所采样的特征参数信号发送至所述控制器。3.根据权利要求2所述的电池控制系统，其特征在于：所述特征参数信号包括所述电池模组的电压信号；所述采样模块包括电压采样电路，所述电压采样电路将所采样的电压信号通过隔离电路发送至所述控制器。4.根据权利要求2所述的电池控制系统，其特征在于：所述特征参数信号包括所述电池模组的电流信号；所述采样模块包括电流采样电路，所述电流采样电路将所采样的电流信号通过隔离电路发送至所述控制器。5.根据权利要求2所述的电池控制系统，其特征在于：所述特征参数信号包括所述电池模组的绝缘阻抗信号；所述采样模块包括绝缘检测电路，所述绝缘检测电路将所采样的绝缘阻抗信号发送至所述控制器。6.根据权利要求2所述的电池控制系统，其特征在于：所述特征参数信号包括所述电池模组的温度信号；所述采样模块包括温度检测电路，所述温度检测电路将所采样的温度信号发送至所述控制器。7.根据权利要求1至6任一项所述的电池控制系统，其特征在于：所述直流变换器的一个输入端与所述电池模组的输出端之间连接有第一开关支路以及第二开关支路，所述第一开关支路与所述第二开关支路并联，所述第一开关支路包括串联连接的第一开关与预充电电阻，所述第二开关支路包括第二开关。8.根据权利要求1至6任一项所述的电池控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖普旭，刘智亮，朱伟睿，薛晓婷，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：