储能系统及其控制方法技术方案

本申请提供一种储能系统及其控制方法，涉及储能控制领域。该储能系统包括电池管理系统和储能转换系统；储能转换系统包括功率变换模块、第一分断开关、控制模块、N个采样模块；电池管理系统包括电池、电池控制器、电池分断开关；控制模块与N个采样模块、第一分断开关连接；电池分断开关设置于第一控制端和/或第二控制端与电池之间的连接通路上；电池控制器与电池分断开关、控制模块均连接；控制模块用于在所有的采样信号均满足第一阈值范围时，控制第一分断开关、电池分断开关导通；在任一采样信号不满足第一阈值范围时，控制第一分断开关、电池分断开关断开。该储能系统能够降低电池在充、放电过程中出现过充、过放等风险。过放等风险。过放等风险。

【技术实现步骤摘要】
储能系统及其控制方法


[0001]本申请涉及储能控制领域，尤其涉及一种储能系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]当前的电池储能行业也是一个体量不大但飞速增长的市场。根据中国能源研究会储能专委会、中关村储能产业技术联盟(China Energy Storage Alliance，简称CNESA)的全球储能项目库的不完全统计，2018年中国的电化学储能新增装机超过600MW。
[0003]储能电池在充放电的过程中存在很大的安全隐患。以锂电池为例，锂电池通过储能变流器进行能量的转换，进行充放电，但是在采用现有的储能变换器对电池进行充放电的过程中，容易出现电池的过充、过放等问题，进而造成电池起火、甚至爆炸。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种储能系统及其控制方法，以降低电池在充、放电过程中出现过充、过放等风险。
[0005]本申请实施例提供一种储能系统，包括电池管理系统和储能转换系统；所述储能转换系统包括功率变换模块、第一分断开关、控制模块、N个采样模块、第一控制端、第二控制端；N为大于或等于2的正整数；所述电池管理系统包括电池、电池控制器、电池分断开关；所述第一控制端和所述第二控制端分别与所述电池的正、负极连接；所述功率变换模块与所述第一控制端、所述第二控制端分别通过第一线路、第二线路连接；所述第一分断开关设置于所述第一线路和/或所述第二线路上；所述控制模块与所述N个采样模块、所述第一分断开关连接；每一所述采样模块与所述第一线路、所述第二线路的连接方式相同；所述电池分断开关设置于所述第一控制端和/或所述第二控制端与所述电池之间的连接通路上；所述电池控制器与所述电池分断开关、所述控制模块均连接；所述控制模块用于在所述N个采样模块的采样信号均满足第一阈值范围时，控制所述第一分断开关导通，并通过所述电池控制器控制电池分断开关导通；在任一所述采样模块的采样信号不满足所述第一阈值范围时，控制所述第一分断开关断开，并通过所述电池控制器控制电池分断开关断开。
[0006]本申请的储能系统通过设置多个采样模块，采用多个采样模块对储能转换系统与电池管理系统之间的线路上的同一信号进行冗余采集，并且在多个采集信号均满足阈值范围时，通过控制模块控制第一分断开关和电池分断开关闭合，在多个采集信号中有一个不满足阈值范围时，通过控制模块均控制第一分断开关和电池分断开关断开(不闭合)，能够防止储能系统因单一故障出现误动作，降低了电池出现过充、过放导致失效的风险，提高了储能系统的可靠性以及安全性。
[0007]在一些可能实现的方式中，所述控制模块用于在所述N个采样模块的采样信号均满足第一阈值范围时，向所述电池控制器发送第一指示信息，以控制所述电池分断开关导通；在任一所述采样模块的采样信号不满足所述第一阈值范围时，向所述电池控制器发送第二指示信息，以所述控制电池分断开关断开。
[0008]在一些可能实现的方式中，所述N个采样模块包括第一电压采样电路和第二电压采样电路；所述第一电压采样电路、所述第二电压采样电路均与所述第一线路、所述第二线路、所述控制模块连接。
[0009]在一些可能实现的方式中，所述第一电压采样电路和所述第二电压采样电路均包括差分放大电路。
[0010]在一些可能实现的方式中，所述N个采样模块包括第一电流采样电路和第二电流采样电路；所述第一电流采样电路、所述第二电流采样电路均与所述控制模块、所述第一线路和所述第二线路中的一个线路连接。
[0011]在一些可能实现的方式中，所述第一电流采样电路和所述第二电流采样电路均包括霍尔电流传感器。
[0012]在一些可能实现的方式中，所述N个采样模块包括第一采样模块和第二采样模块；所述第一线路和所述第二线路中设置有所述第一分断开关的线路为控制线路；所述第一采样模块和所述第二采样模块与所述控制线路的连接位置位于所述第一分断开关的两侧。
[0013]在一些可能实现的方式中，所述控制模块包括：N个控制器以及与电路；所述N个采样模块与所述N个控制器一一对应连接；所述与电路的N个输入端分别与所述N个控制器一一对应连接，所述与电路的输出端与所述第一分断开关连接。
[0014]在一些可能实现的方式中，N＝2。
[0015]本申请实施例还提供一种如前述任一种储能系统的控制方法，所述控制方法在所述储能系统开启时包括：控制所述控制模块进行自检；若自检通过，控制所述N个采样模块进行采样，并检测所述N个采样模块的采样信号是否满足第一阈值范围；若所述N个采样模块的采样信号均满足第一阈值范围，控制所述第一分断开关和所述电池分断开关导通；若任一所述采样模块的采样信号不满足第一阈值范围，控制所述第一分断开关和所述电池分断开关断开。
[0016]在一些可能实现的方式中，所述控制方法在所述储能系统运行过程中包括：实时控制所述控制模块进行自检，并实时控制所述N个采样模块进行采样，检测所述N个采样模块的采样信号是否满足第一阈值范围；若所述控制模块自检不通过和/或所述N个采样模块中任一采样模块的采样信号不满足第一阈值范围，控制所述第一分断开关和所述电池分断开关断开。
附图说明
[0017]图1为本申请实施例提供的一种储能系统的结构示意图；
[0018]图2为本申请实施例提供的一种储能系统的结构示意图；
[0019]图3为本申请实施例提供的一种储能系统的结构示意图；
[0020]图4为本申请实施例提供的一种储能系统的控制方法流程图；
[0021]图5为本申请实施例提供的一种储能系统的部分控制方法流程图。
具体实施方式
[0022]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，
而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]本申请的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。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。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。
[0024]应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统，其特征在于，包括电池管理系统和储能转换系统；所述储能转换系统包括功率变换模块、第一分断开关、控制模块、N个采样模块、第一控制端、第二控制端；N为大于或等于2的正整数；所述电池管理系统包括电池、电池控制器、电池分断开关；所述第一控制端和所述第二控制端分别与所述电池的正、负极连接；所述功率变换模块与所述第一控制端、所述第二控制端分别通过第一线路、第二线路连接；所述第一分断开关设置于所述第一线路和/或所述第二线路上；所述控制模块与所述N个采样模块、所述第一分断开关连接；每一所述采样模块与所述第一线路、所述第二线路的连接方式相同；所述电池分断开关设置于所述第一控制端和/或所述第二控制端与所述电池之间的连接通路上；所述电池控制器与所述电池分断开关、所述控制模块均连接；所述控制模块用于在所述N个采样模块的采样信号均满足第一阈值范围时，控制所述第一分断开关导通，并通过所述电池控制器控制电池分断开关导通；在任一所述采样模块的采样信号不满足所述第一阈值范围时，控制所述第一分断开关断开，并通过所述电池控制器控制电池分断开关断开。2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述控制模块用于在所述N个采样模块的采样信号均满足第一阈值范围时，向所述电池控制器发送第一指示信息，以控制所述电池分断开关导通；在任一所述采样模块的采样信号不满足所述第一阈值范围时，向所述电池控制器发送第二指示信息，以所述控制电池分断开关断开。3.根据权利要求1或2所述的储能系统，其特征在于，所述N个采样模块包括第一电压采样电路和第二电压采样电路；所述第一电压采样电路、所述第二电压采样电路均与所述第一线路、所述第二线路、所述控制模块连接。4.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述第一电压采样电路和所述第二电压采样电路均包括差分放大电路。5.根据权利要求1-4任一项所述的储能系统，其特征在于，所述N个采样模块包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勋，张彦忠，
申请(专利权)人：华为数字技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：