一种电池储能系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种电池储能系统，针对现有技术存在电池组串连接方式固定且不能在线控制电池模组投切，使得电池参数在出现较大不一致及异常时，产生效率降低的短板效应和造成运维管控不便、没有自动“接入/脱离”的功能缺失。本方案采用多个开关组，且分别安装及接入在相应电池模组正负极两端与直流连接母排之间，由电池监控模块根据电池储能单元系统管理装置的控制指令，对开关驱动电路及连接的相应开关组进行控制，实现了对相应电池模组进行自主投切管控，克服了现有技术采用旁路开关与电池模组并联产生组织架构的致命缺陷，实现了将异常电池模组进行脱离切出的自主管控，在提高电池储能系统的安全性同时，提高了电池储能系统的整体效率。统的整体效率。统的整体效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电池储能系统


[0001]并技术属于电池储能
，具体涉及一种电池储能系统。

技术介绍

[0002]在双碳目标下，新能源发电系统迅猛发展，同时对储能系统需求越来越大，目前电池系统是应用广泛的主要形式，并且储能系统容量与规模需求也随着新能源电力增大而增大。因此，电池储能系统中采用的电池模组及电池单体数量越来越多，同时组成电池储能系统时，对电池模组的串并联架构设计与运维要求也越来越高。
[0003]传统电池的串并联常采用固定的连接方式，在运行及维护中，存在将电池连接后就无法自主脱离连接的缺陷，存在运行效率降低的短板效应和造成安全管控不便、除人工干预外没有自动“接入/脱离”的功能缺失。
[0004]为此，业界都在积极研究相应的解决方案。专利技术专利《电池储能系统》CN113315201，公布了一个解决方案，但是，该专利技术的技术方案存在严重缺陷。主要缺陷为：其权利要求1记载“所述多个电池模组串联和/或并联连接，所述多个电池管理装置与所述多个电池模组一一对应，
”…
；权利要求3记载“如权利要求2所述的电池储能系统，其特征在于，所述开关电路包括：旁路开关和断路开关，所述旁路开关与相应电池模组并联连接，所述断路开关与相应电池模组串联连接，其中，当所述旁路开关处于断开状态且所述断路开关处于闭合状态时，所述电池模组接入所述电池储能系统；当所述旁路开关处于闭合状态且所述断路开关处于断开状态时，所述电池模组脱离所述电池储能系统。”以及该专利技术技术方案的说明书31段、32段、33段中记载：“开关电路201包括旁路开关和断路开关，旁路开关与相应电池模组并联连接，断路开关与相应电池模组串联连接。其中旁路开关处于断开状态且断路开关处于闭合状态时，电池模组接入储能系统100以及旁路开关处于闭合，且断路开关处于断开时，电池模组脱离电池储能系统100。”[0005]该专利技术技术方案的产品架构与部件的组织及连接关系，存在严重缺陷，即：旁路闭合就会造成并联的多个模组产生短路的回路，短路是电池储能系统特别是锂电池储能系统造成燃爆的最主要原因之一，因此，此方案采用旁路开关与电池模组并联连接的架构和连接方式，并用作解决电池模组脱离电池储能系统100技术手段，将产生不可避免风险并瞬间造成燃爆的恶果，因此该方案存在严重的缺陷。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的严重缺陷，并克服现有技术在电池连接后就无法自主脱离连接的缺陷，本技术提出一种电池储能系统，即能克服旁路开关与电池模组并联的组织架构中致命缺陷，又可以简捷方便的实现将产生异常的电池模组进行自主脱离切出的管控。本技术的一种电池储能系统，其特征在于，包括：多个电池模组、多个开关组、多个电池监控模块、开关组通断控制线、电池监测传感器与线束、系统管控通信线、储能变流器、电池储能单元系统管理装置、直流连接母排、多个电池模组阵列以及电池储能单元系
统；所述多个开关组与所述多个电池模组一一对应，且串联连接在相应电池模组的两端；多个电池监控模块通过开关组通断控制线连接相应的多个开关组，且控制相应开关组的通断；多个电池监控模块通过电池监测传感器与线束连接相应的多个电池模组以及每个电池单体，且所述多个电池监控模块通过系统管控通信线与所述电池储能单元系统管理装置相连，构成电池储能单元系统管理装置的控制相应电池模组投切的管控路径；多个电池模组通过相应多个开关组并联连接直流连接母排构成电池模组阵列，且多个电池模组阵列串联连接及满足储能变流器直流侧电压范围，并接入储能变流器直流侧，与电池储能单元系统管理装置一并构成电池储能单元系统。
[0007]所述一种电池储能系统，其特征在于，多个电池监控模块的每一个电池监控模块均包括：
[0008]电池参数采用电路，所述电池参数采用电路通过电池监测传感器与线束与相应的电池模组中每一个电池单体分别连接，并通过内部采样信号变换处理与阈值电路，构成监测电池单体的电压、温度参数以及电池模组的电流参数的电池参数采用电路；
[0009]开关驱动电路，所述开关驱动电路通过开关组通断控制线与相应开关组相连，构成对所述电池模组进行接入或隔离的投切的控制路径；
[0010]通信电路，所述通信电路通过系统管控通信线与所述电池储能单元系统管理装置进行通信；
[0011]控制电路，所述控制电路与所述电池参数采用电路、所述开关驱动电路以及所述通信电路分别相连，并通过所述通信电路及系统管控通信线(60)连接所述电池储能单元系统管理装置(80)，构成对所述开关驱动电路进行控制，以对相应电池模组进行投切的管控路径。
[0012]所述一种电池储能系统，其特征在于，多个开关组中每一个开关组由两个开关构成，且分别安装在相应电池模组的正极与负极连接端，并分别接入本电池模组的正负极两端与直流连接母排之间。
[0013]所述一种电池储能系统，其特征在于，多个电池模组的每一个电池模组均由多个电池单体串联连接，构成电池单体串联组串的电池模组。
[0014]所述一种电池储能系统，其特征在于，电池储能单元系统管理装置通过系统管控通信线连接储能变流器，构成储能变流器功率调节的控制路径。
[0015]本技术提出一种电池储能系统，针对现有技术存在电池组串连接方式固定且不能在线控制电池模组投切，使得电池参数在出现较大不一致及异常时，产生效率降低的短板效应和造成安全管控不便、除人工干预外没有自动“接入/脱离”的功能缺失。本技术采用多个开关组，且分别安装在相应电池模组的正极与负极连接端，分别接入电池模组正负极两端的直流母排之间，以及通过系统管控通信线接收所述电池储能单元系统管理装置的控制指令，并根据控制指令对开关驱动电路及连接的相应开关组进行控制，实现了对相应电池模组进行投切管控，克服了现有技术采用旁路开关与电池模组并联产生组织架构的致命缺陷，同时可以简捷方便的实现将产生异常的电池模组进行脱离切出的自主管控，在提高电池储能系统的安全性同时，提高了电池储能系统的整体效率。
附图说明
[0016]图1是一种电池储能系统的原理框图示意图。
具体实施方式
[0017]作为实施例子，结合附图对一种电池储能系统给予说明，但是，所描述的实施例是本技术应用于一种电池储能系统的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的技术与方案不限于本实施例子给出的内容。
[0018]如图1所示，一种电池储能系统，其特征在于，包括：多个电池模组(10)、多个开关组(20)、多个电池监控模块(30)、开关组通断控制线(40)、电池监测传感器与线束(50)、系统管控通信线(60)、储能变流器(70)、电池储能单元系统管理装置(80)、直流连接母排(90)、多个电池模组阵列(100)以及电池储能单元系统(110)；所述多个开关组(20)与所述多个电池模组一一对应，且串联连接在相应电池模组的两端；多个电池监控模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池储能系统，其特征在于，包括：多个电池模组、多个开关组、多个电池监控模块、开关组通断控制线、电池监测传感器与线束、系统管控通信线、储能变流器、电池储能单元系统管理装置、直流连接母排、多个电池模组阵列以及电池储能单元系统；所述多个开关组与所述多个电池模组一一对应，且串联连接在相应电池模组的两端；多个电池监控模块通过开关组通断控制线连接相应的多个开关组，且控制相应开关组的通断；多个电池监控模块通过电池监测传感器与线束连接相应的多个电池模组以及每个电池单体，且所述多个电池监控模块通过系统管控通信线与所述电池储能单元系统管理装置相连，构成电池储能单元系统管理装置的控制相应电池模组投切的管控路径；多个电池模组通过相应多个开关组并联连接直流连接母排构成电池模组阵列，且多个电池模组阵列串联连接及满足储能变流器直流侧电压范围，并接入储能变流器直流侧，构成电池储能单元系统。2.根据权利要求1所述一种电池储能系统，其特征在于，多个电池监控模块的每一个电池监控模块均包括：电池参数采用电路，所述电池参数采用电路通过电池监测传感器与线束与相应的电池模组中每一个电池单体分别连接，并通过内部采样信号变换处理与阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：周锡卫，
申请(专利权)人：周锡卫，
类型：新型
国别省市：