一种分散式电池储能系统技术方案

本实用新型专利技术属于电池储能领域，公开了一种分散式电池储能系统，包括预诊断系统、能量管理系统、变压器、若干个一级电池管理系统、二级电池管理系统、DC

【技术实现步骤摘要】
一种分散式电池储能系统


[0001]本技术属于电池储能领域，特别涉及一种分散式电池储能系统。

技术介绍

[0002]在可再生能源占比越来越高的电力系统中，电池储能技术将是未来推动可再生能源规模化开发和利用的重要支撑。锂离子电池因具有相对较好的安全性和较高的能量密度成为储能系统的首选，但是锂电池储能电站的实际投运时间较短，实际经验尚不丰富，关于储能电站的运行、维护、管理、评价技术还处于发展初级阶段，在用储能电池的性能分析与评价技术尤其是在怎样的条件下某个模组不再安全应该退役(end of life,或EOL)是影响储能电站和电池系统长期稳定运行的关键。
[0003]目前储能电站中只有BMS监控电池状态，BMS本身算力有限，只能做出简单的温差、压差等告警信息，且其安全阈值无法动态更新，无法根据采集到的数据进行详细计算，对电池做到精细化管控，更无全生命周期电池生命状态的管控。
[0004]专利CN202021598840.X一种包含预诊断模块的组串式两级变换电池储能系统虽然解决了以上问题，但整个系统的控制逻辑仍然不够简单高效，仍需改进。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种分散式电池储能系统，解决了目前无分散式储能系统不够简单高效的问题。
[0006]本技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种分散式电池储能系统，包括预诊断系统、能量管理系统、变压器、若干个一级电池管理系统、若干个二级电池管理系统、若干个DC
‑
>AC双向储能变流器模块、及若干个电池簇；
[0008]每个电池簇包括多个电池模组，每个电池模组对应连接一个一级电池管理系统；
[0009]每个电池簇对应一个二级电池管理系统，所有一级电池管理系统与二级电池管理系统连接；
[0010]每个二级电池管理系统对应连接一个DC
‑
AC双向储能变流器模块；
[0011]多个DC
‑
AC双向储能变流器模块之间互相并联，所有DC
‑
AC双向储能变流器模块均与变压器连接；
[0012]预诊断系统与所有二级电池管理系统连接，用于获取所有二级电池管理系统的数据，得到电池状态数据；
[0013]预诊断系统与能量管理系统连接，用于将电池状态数据传输给能量管理系统；
[0014]能量管理系统与所有DC
‑
AC双向储能变流器模块连接，用于将功率指令分配给DC
‑
AC双向储能变流器模块。
[0015]进一步，一级电池管理系统与二级电池管理系统采用CAN通讯方式连接。
[0016]进一步，DC
‑
AC双向储能变流器模块的功率为30～250KW。
[0017]进一步，预诊断系统与二级电池管理系统采用CAN通讯方式连接。
[0018]进一步，电池簇至少为两个，每个电池簇中的电池模组至少为两个。
[0019]进一步，每个电池簇的电压为600～1500V。
[0020]进一步，每个电池簇内的多个电池模组串联连接。
[0021]进一步，电池簇之间互相独立解耦。
[0022]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0023]本技术公开的一种分散式电池储能系统，在具体操作时，通过一级电池管理系统实现对电池模组中单体电芯电压、电流、模组内部温度的测量，并通过二级电池管理系统将整簇单体电池信息汇集送到预诊断系统中，不同电池簇的电芯信息集中汇集到预诊断系统中，进行数据的总结、分类与计算，除常规模组及各单体的测量信息之外，还可以进行高精度SOC、SOH计算，并根据所包含的预测评估模型进行电芯内阻、电芯容量、健康状态、一致性等信息计算，对电池、模组、电池簇的健康状态进行判断；预诊断系统将分析结果汇总传送给能量管理系统，能量管理系统根据电池簇状态信息判断电池簇的最大出力情况，并进行相应的功率分配，通过DC
‑
AC双向储能变流器模块控制电池簇的充放电情况。该系统中，电池簇之间互相解耦，可及时发现并隔离问题电池簇，降低了系统对电芯一致性的要求，提高了系统整体的运行效率。本技术取消了三级BMS，理论上可实现电池簇的无限扩展，降低了电池管理系统成本；还取消了协调控制器，并对储能系统DC
‑
DC变流器的两级拓扑进行了简化，直接采用模块化的一级DC
‑
AC变流器，实现分簇精细化管理的效果，整个系统的控制逻辑更加简单、直接、高效。
附图说明
[0024]图1为本技术的分散式电池储能系统的原理框图。
[0025]其中：1为电池模组，2为电池簇，3为一级电池管理系统，4为二级电池管理系统，5为DC
‑
AC双向储能变流器模块，6为预诊断系统，7为能量管理系统，8为变压器。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本技术做进一步详细描述：
[0027]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。
[0028]如图1所示，本技术公开了一种分散式电池储能系统，包括一级电池管理系统、二级电池管理系统、DC
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AC双向储能变流器模块、预诊断系统、能量管理系统、变压器及由多个电池模组串联组成的电池簇。
[0029]具体地，该电池储能系统中包含至少两个电池簇，每个电池簇对应一个DC
‑
AC双向储能变流器模块，两者为一一对应关系。
[0030]具体地，每个电池簇由数个电池模组串联组成，电压等级及功率按照项目需要进行制定。
[0031]具体地，每个电池模组均配置一个一级电池管理系统，用于实现对电池模组中单体电芯电压、电流、模组内部温度的测量。所有一级电池管理系统的数据通过CAN通讯的方
式汇集到二级电池管理系统。每个电池簇均配置一个二级电池管理系统，两者亦为一一对应关系。
[0032]具体地，该电池储能系统中DC
‑
AC双向储能变流器模块之间互相并联，各自解耦，并最终与变压器连接。DC
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AC双向储能变流器模块的数量及变压器的容量按照实际项目进行配置。
[0033]具体地，该电池储能系统中，DC
‑
AC双向储能变流器模块的控制信号与能量管理系统连接，接受能量管理系统的功率分配。
[0034]具体地，该电池储能系统中，所有二级电池管理系统与预诊断系统采用CAN通讯方式进行通讯，预诊断系统用于获取所有二级电池管理系统的数据，并进行总结、分类与计算。预诊断系统除了给出的数据包括模组及各单体电压、电流、绝缘电阻、温度、SOC、SOH、温差、压差等电池状态信息，还可以给出通讯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分散式电池储能系统，其特征在于，包括预诊断系统、能量管理系统、变压器、若干个一级电池管理系统、若干个二级电池管理系统、若干个DC
‑
AC双向储能变流器模块及若干个电池簇；每个电池簇包括多个电池模组，每个电池模组对应连接一个一级电池管理系统；每个电池簇对应一个二级电池管理系统，所有一级电池管理系统与二级电池管理系统连接；每个二级电池管理系统对应连接一个DC
‑
AC双向储能变流器模块；多个DC
‑
AC双向储能变流器模块之间互相并联，所有DC
‑
AC双向储能变流器模块均与变压器连接；预诊断系统与所有二级电池管理系统连接，用于获取所有二级电池管理系统的数据，得到电池状态数据；预诊断系统与能量管理系统连接，用于将电池状态数据传输给能量管理系统；能量管理系统与所有DC
‑
AC双向储能变流器模块连接，用于将功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹曦，刘明义，曹传钊，裴杰，刘大为，朱勇，徐若晨，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：