一种大规模锂电池储能电站智能管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大规模锂电池储能电站智能管理系统，包括电站电池管理平台以及多个电池模组管理系统；电池模组管理系统分别与电站电池管理平台连接；电池模组管理系统由主控模块、电压温度采集模块、高压控制盒、DC/DC开关电源组成；所述主控模块通过RS485接口与电压温度采集模块实现通信，电压温度采集模块通过采样线束连接电池单体阵列模块电池包中的单体电池，主控模块通过控制线给高压控制盒输出控制信号，DC/DC开关电源给主控模块、电压温度采集模块提供电源；上述管理系统能够保护锂电池不被过充或过放，同时电压采集模块具有自动均衡功能，可以消除由于自放电引起的容量差异的储能电站中的电池管理系统。异的储能电站中的电池管理系统。异的储能电站中的电池管理系统。

【技术实现步骤摘要】
一种大规模锂电池储能电站智能管理系统


[0001]本专利技术涉及新能源储能领域，尤其是大规模锂电池储能电站智能管理系统。

技术介绍

[0002]随着各种电池应用的发展，作为最关键技术之一的电池管理系统在全球范围内都在被深入研究，美国、日本和德国在电池管理系统的研究和产品化水平上都走在世界前列。储能电站作为能源服务新产品，是优质、可靠的毫秒级控制响应资源，可提供有功、无功的双重支撑，为电网提供调峰、调频、备用、事故应急响应等多种服务。为缓解地区夏季高峰期间供电压力和提高区域电网可再生能源就地消纳水平、削峰填谷能力、局部电网供电能力和电网灵活调节能力，结合电化学储能电站建设周期短、布点灵活的优势，可以规划实施电网侧储能电站项目。电网侧储能电站主要由电池舱、PCS升压舱、10kV汇流舱、智能总控舱、SVG舱和站用变舱组成。
[0003]“储能电站”是现代化城市为节约和调度电能而建立的一种小型电站。据估算，一个由20个电池模块组成的“储能电站”，可满足若干个居民小区或多幢商务楼宇一天的非动力用电之需。储能电站不仅可以应对电网中断或大面积停电等突发事件，而且可以起到对电能“削峰填谷”的调节作用。在平时将电能存储，电能不足时将存储的电能逆变后向电网输出。它具备能量转化效率高，绿色环保无污染等众多优势，同时，对于电网的安全运行及发电厂的科学建设也有着相当重要的意义。
[0004]储能系统至少包含电池和管理系统。锂电池的能量密度比比较高、循环充电寿命长，是储能系统的合适选择，但是目前锂电池的可靠性差，当电池过充或者过放时会发生爆炸的危险，必须采用电池管理系统进行管理控制。但是目前的储能电站使用的电池管理系统还存在控制方式复杂、可靠性差等问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种大规模锂电池储能电站智能管理系统,能够保护锂电池不被过充或过放，同时电压采集模块具有自动均衡功能，可以消除由于自放电引起的容量差异的储能电站中的电池管理系统。
[0006]具体技术方案为：
[0007]一种大规模锂电池储能电站智能管理系统，包括电站电池管理平台以及多个电池模组管理系统；电池模组管理系统分别与电站电池管理平台连接；电池模组管理系统由主控模块、电压温度采集模块、高压控制盒、DC/DC开关电源组成；所述主控模块通过RS485接口与电压温度采集模块实现通信，电压温度采集模块通过采样线束连接电池单体阵列模块电池包中的单体电池，主控模块通过控制线给高压控制盒输出控制信号，DC/DC开关电源给主控模块、电压温度采集模块提供电源；
[0008]所述电站电池管理平台包括汇流舱、SVG舱、站用变舱、PCS升压舱、储能电池舱；所述汇流舱包括出线柜、计量柜、母线压变柜、SVG进线柜、站用变进线柜、第一储能电池进线
柜、第二储能电池进线柜，所述SVG舱与SVG进线柜相连，所述站用变舱与站用变进线柜相连，所述PCS升压舱与储能电池舱一一对应，储能电池舱包括电池管理系统和磷酸铁锂电池组，电池管理系统对磷酸铁锂电池组进行控制，所述磷酸铁锂电池组以磷酸铁锂电芯为系统配置基本单元，由磷酸铁锂电芯按8个并联为一组后再进行6组串联的方式组成一个U箱，将38个U箱按照串联方式集成在具有散热功能的铁架内，组成一个标准电池簇，再由10个标准电池簇并联组成磷酸铁锂电池组；PCS升压舱包括2台500kW的PCS变流器和1台1250kVA的升压变压器，所述PCS变流器的直流端与储能电池舱的磷酸铁锂电池组相连，PCS变流器的交流端与升压变压器原边相连；将4座PCS升压舱的升压变压器副边相互连接后与一个第一储能电池进线柜或第二储能电池进线柜的进线相连。
[0009]所述的电池模组管理系统包括多个电池组、电池组监视器、多个温度传感器以及通信接口电路；所述的多个电池组串联在一起并分别与电池组监视器对应端口连接；所述的多个温度传感器分别与电池组监视器对应的输入端口连接；所述的通信接口电路的输入端与电池组监视器对应的通信接口连接。
[0010]储能电站电池管理平台包括电流传感器、按键电路、电源电路、微处理器电路、显示电路、存储器、第一通信接口电路以及第二通信接口电路；所述的电流传感器的输出端与微处理器电路的A/D端口连接；所述的按键电路的输出端与微处理器电路的I/O口连接；所述的电源电路的输出端与微处理器电路的电源端连接；所述的显示电路的输入端与微处理器电路的I/O口连接；所述的存储器的输入端与微处理器电路的I/O口连接；所述的第一通信接口电路、第二通信接口电路的输入端分别与微处理器电路的通信接口连接。
[0011]所述的电池组包括锂电池、功率电阻以及场效应管；所述的功率电阻、场效应管串联后并联在锂电池两端。
[0012]所述的主控模块内设置具有电流检测功能的电流传感器。
[0013]所述的采样线束设置可以测量电池包内环境温度的温度传感器。
[0014]所述的高压控制盒包括第一二极管、第二二极管和第一直流接触器、第二直流接触器，第一直流接触器和第二二极管组成充电单元，第二直流接触器和第一二极管组成放电单元。
[0015]所述的第一二极管和第二二极管均为大电流单向二极管。
[0016]与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：
[0017]本专利技术提供的大规模锂电池储能电站智能管理系统，能够保护锂电池不被过充或过放，同时电压采集模块具有自动均衡功能，可以消除由于自放电引起的容量差异的储能电站中的电池管理系统。
附图说明
[0018]图1是锂电池储能电站智能管理系统结构图；
[0019]图2是储能电池单元结构图。
具体实施方式
[0020]现结合实施例对本专利技术作进一步说明。
[0021]一种大规模锂电池储能电站智能管理系统，包括电站电池管理平台以及多个电池
模组管理系统；电池模组管理系统分别与电站电池管理平台连接；如图1所示，电池模组管理系统由主控模块、电压温度采集模块、高压控制盒、DC/DC开关电源组成；所述主控模块通过RS485接口与电压温度采集模块实现通信，电压温度采集模块通过采样线束连接电池单体阵列模块电池包中的单体电池，主控模块通过控制线给高压控制盒输出控制信号，DC/DC开关电源给主控模块、电压温度采集模块提供电源；
[0022]电站电池管理平台包括汇流舱、SVG舱、站用变舱、PCS升压舱、储能电池舱；汇流舱包括出线柜、计量柜、母线压变柜、SVG进线柜、站用变进线柜、第一储能电池进线柜、第二储能电池进线柜，SVG舱与SVG进线柜相连，站用变舱与站用变进线柜相连，PCS升压舱与储能电池舱一一对应，储能电池舱包括电池管理系统和磷酸铁锂电池组，电池管理系统对磷酸铁锂电池组进行控制，磷酸铁锂电池组以磷酸铁锂电芯为系统配置基本单元，由磷酸铁锂电芯按8个并联为一组后再进行6组串联的方式组成一个U箱，将38个U箱按照串联方式集成在具有散热功能的铁架内，组成一个标准电池簇，再由10个标准电池簇并联组成磷酸铁锂电池组；PCS升压舱包括2台5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大规模锂电池储能电站智能管理系统，其特征在于：包括电站电池管理平台以及多个电池模组管理系统；电池模组管理系统分别与电站电池管理平台连接；电池模组管理系统由主控模块、电压温度采集模块、高压控制盒、DC/DC开关电源组成；所述主控模块通过RS485接口与电压温度采集模块实现通信，电压温度采集模块通过采样线束连接电池单体阵列模块电池包中的单体电池，主控模块通过控制线给高压控制盒输出控制信号，DC/DC开关电源给主控模块、电压温度采集模块提供电源；所述电站电池管理平台包括汇流舱、SVG舱、站用变舱、PCS升压舱、储能电池舱；所述汇流舱包括出线柜、计量柜、母线压变柜、SVG进线柜、站用变进线柜、第一储能电池进线柜、第二储能电池进线柜，所述SVG舱与SVG进线柜相连，所述站用变舱与站用变进线柜相连，所述PCS升压舱与储能电池舱一一对应，储能电池舱包括电池管理系统和磷酸铁锂电池组，电池管理系统对磷酸铁锂电池组进行控制，所述磷酸铁锂电池组以磷酸铁锂电芯为系统配置基本单元，由磷酸铁锂电芯按8个并联为一组后再进行6组串联的方式组成一个U箱，将38个U箱按照串联方式集成在具有散热功能的铁架内，组成一个标准电池簇，再由10个标准电池簇并联组成磷酸铁锂电池组；PCS升压舱包括2台500kW的PCS变流器和1台1250kVA的升压变压器，所述PCS变流器的直流端与储能电池舱的磷酸铁锂电池组相连，PCS变流器的交流端与升压变压器原边相连；将4座PCS升压舱的升压变压器副边相互连接后与一个第一储能电池进线柜或第二储能电池进线柜的进线相连。2.如权利要求1所述的大规模锂电池储能电站智能管理系统，其特征在于：所述的电池模组管理系统包括多个电池组、电池组监视器、多个温度传感器以及通信接口电路；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾新，汤茜，闻韬，徐丁吉，郑杨，王雨薇，邵平，黄曙峰，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司，
类型：发明
国别省市：