一种电池管理系统技术方案

本申请提供一种电池管理系统，包括监控模块以及采样模块，其中，直流变换器、采样模块以及监控模块集成在同一块印刷电路板上；采样模块对直流变换器的工作参数进行采样得到目标采样信息，并发送到监控模块；监控模块接收采样模块发送的目标采样信息，将目标采样信息发送给集中监控单元，以使集中监控单元确定储能变流器PCS向储能电池充电的目标充电功率；接收集中监控单元发送的第一控制指令，控制直流变换器将储能变流器PCS向储能电池充电的充电功率调整为目标充电功率。利用本申请提供的电池管理系统，能在监测并控制直流变换器的输出功率的前提下，减少电池管理系统内部的硬连接布线成本，从而节省整个电池管理系统空间。从而节省整个电池管理系统空间。从而节省整个电池管理系统空间。

【技术实现步骤摘要】
一种电池管理系统


[0001]本申请涉及储能
，特别涉及一种电池管理系统。

技术介绍

[0002]为了克服大规模光伏发电以及风力发电间歇性严重的问题，近年来国内外储能技术发展迅速，集装箱储能系统由于其应用的灵活性、高可靠性、高能量密度等优点被广泛应用在上述场景作为储能电源进行供电。利用集装箱储能系统作为储能电源进行供电，可以大大提高整个供电系统的易用性和稳定性，是未来储能的发展方向。其中，电池管理系统用于对集装箱储能系统中的储能电池进行充放电管理，从而能完成交直流间变换。
[0003]目前电池管理系统的示意图可以如图1所示。电池管理系统分为功率部分和监控部分。其中功率部分包括：储能电池、直流变换器(direct current
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direct current，DC/DC)以及储能变流器(power conversion system，PCS)，而电池管理系统的监控部分包括：集中监控单元(container monitoring unit，CMU)、电池控制单元(battery control system，BCU)以及电池管理单元(battery management unit，BMU)。
[0004]其中，CMU用于实现环境量采集以及整个集中管理功能。BCU用于实现对于BMU的检测以及对DC/DC的管理，BMU用于实现单体(Cell)级储能电池的被动均衡以及电池包(PACK)级储能电池的主动均衡以及电池状态描述估算。
[0005]然而，在上述电池管理系统中，每个BCU需要进行独立供电，多个BCU需要各自设置独立的空间，并且在BCU对DC
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DC的管理时，每个BCU与DC
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DC之间需要拉通信线，因此占用的空间较大，整个电池管理系统的成本也较高。有鉴于此，如何节省电池管理系统的空间并降低电池管理系统的成本，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种电池管理系统，能够节省电池管理系统的空间并降低电池管理系统的成本。
[0007]第一方面，本申请实施例提供一种电池管理系统，包括储能电池、储能变流器PCS、集中监控单元以及直流变换器，其中，电池管理系统还包括监控模块以及采样模块，直流变换器中的输入端与储能变流器PCS连接，直流变换器中的输出端与储能电池连接；直流变换器、采样模块以及监控模块集成在同一块印刷电路板PCB上；采样模块，用于对直流变换器的工作参数进行采样得到目标采样信息，并将目标采样信息发送到监控模块；监控模块，用于接收采样模块发送的目标采样信息，将目标采样信息发送给集中监控单元，以使集中监控单元根据目标采样信息确定储能变流器PCS向储能电池充电的目标充电功率；接收集中监控单元发送的第一控制指令，根据第一控制指令，控制直流变换器将储能变流器PCS向储能电池充电的充电功率调整为目标充电功率。
[0008]基于上述电池管理系统中的模块设计，可以节省电池管理系统的空间并降低电池管理系统的成本，本申请的电池管理系统通过将直流变换器、采样模块以及监控模块集成
在同一块印刷电路板PCB上，从而使电池管理系统在能够实现直流变换功能的前提下，还能同时利用监控模块以及采样模块来实现对于直流变换器的工作参数的检测，并调整储能变流器PCS给储能电池充电的充电功率，因此，该方案可以节省电池管理系统中直流变换器与原有的电池管理单元之间的硬连接布线成本，最终节省整个电池管理系统的空间。
[0009]本申请所提供的电池管理系统的监控模块还可以用于接收集中监控单元发送的所述第二控制指令，根据所述第二控制指令，将控制所述直流变换器将所述储能电池向所述储能变流器PCS放电的放电功率调整为所述目标放电功率。采用该方式，可以使得集中监控单元在确定储能电池的工作状态的处于放电状态时，向监控模块发送第二控制指令，从而使直流变换器将储能电池向储能变流器PCS放电的放电功率调整为目标放电功率。从而在放电场景下将储能电池输出功率转换为适配于待充电设备的充电功率。
[0010]本申请所提供的目标采样信息包括：所述直流变换器输入所述储能电池的电流值、所述直流变换器输入所述储能电池的电压值以及所述储能电池的绝缘阻抗；本申请所提供的采样模块包括：输入电流采样电路、输入电压采样电路以及绝缘检测电路；所述输入电流采样电路，用于采集所述直流变换器输入所述储能电池的电流值；所述输入电压采样电路，用于采集所述直流变换器输入所述储能电池的电压值；所述绝缘检测电路，用于采集所述储能电池的绝缘阻抗。
[0011]其中，输入电流采样电路，用于采集直流变换器输入储能电池的电流值；作为一种可能的实施方式，输入电流采样电路中可以包括电流互感器，电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。将电流互感器套在直流变换器与储能电池之间的电连接线上，利用电磁互感的原理，检测电连接线的电流。具体的，在电连接线的周围会产生磁场，在电流互感器套在电连接线后，电流互感器上的线圈因电连接线的磁场，会产生感应电流，对感应电流放大后，可以得到输入储能电池的电流值。而输入电压采样电路，用于采集直流变换器输入储能电池的电压值；作为一种可能的实施方式，直流变换器包括输入正端以及输入负端，输入电压采样电路耦合在直流变换器的输入正端以输入负端，从而得到输入储能电池的电压值。绝缘检测电路，用于采集储能电池的绝缘阻抗。采用上述结构，能够实现对于储能电池的工作参数监控得到目标采样信息，采样模块将目标采样信息上传到监控模块，并由监控模块转发到集中监控单元，以使集中监控单元根据该目标采样信息，实现对于储能电池SOX估算、储能电池均衡、保护以及控制的功能。
[0012]本申请所提供的电池管理系统还可以包括取电模块；取电模块用于：根据直流变换器中的实际电流，生成感应电流，利用感应电流生成供电电流，向监控模块供电。采用该结构，能够向监控模块的相关供电集中到直流变换器中，从而降低供电成本。
[0013]本申请所提供的电池管理系统还可以包括关断控制模块；监控模块还用于：在将第一采样信息发送给集中监控单元之后的目标时长内未接收到集中监控单元发送的第一控制指令，向关断控制模块发送关断指令；关断控制模块，用于：在接收到监控模块发送的关断指令后，断开直流变换器与储能电池的连接。采用该结构，在目标时长内未接收到集中监控单元发送的第一控制指令后，表明集中监控单元与监控模块可能失去通信连接。此时，储能电池不能接收集中监控单元的控制，为了保护储能电池的安全，需要断开控制开关，实现对于储能电池的保护。
[0014]本申请所提供的电池管理系统还可以包括温度检测模块；温度检测模块，用于：对
储能电池的温度进行检测得到储能电池温度，并将储能电池温度发送到监控模块；监控模块，还用于：在储能电池温度大于温度阈值时，向关断控制模块发送关断指令。采用该结构，能够保证在电池或电池的环境温度不处于合适的温度区间时，启动电池保护，从而关断控制模块发送关断指令，进而实现对于储能电池的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统，包括：储能电池、储能变流器PCS、集中监控单元以及直流变换器，其特征在于，所述电池管理系统还包括监控模块以及采样模块，所述直流变换器中的输入端与所述储能变流器PCS连接，所述直流变换器中的输出端与所述储能电池连接；所述直流变换器、采样模块以及监控模块集成在同一块印刷电路板PCB上；所述采样模块，用于对所述直流变换器的工作参数进行采样得到目标采样信息，并将所述目标采样信息发送到所述监控模块；所述监控模块，用于接收所述采样模块发送的所述目标采样信息，将所述目标采样信息发送给所述集中监控单元，以使所述集中监控单元根据所述目标采样信息确定所述储能变流器PCS向所述储能电池充电的目标充电功率；接收所述集中监控单元发送的第一控制指令，根据所述第一控制指令，控制所述直流变换器将所述储能变流器PCS向所述储能电池充电的充电功率调整为所述目标充电功率。2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述监控模块，还用于：接收所述集中监控单元发送的所述第二控制指令，根据所述第二控制指令，将控制所述直流变换器将所述储能电池向所述储能变流器PCS放电的放电功率调整为所述目标放电功率。3.根据权利要求1或2所述的电池管理系统，其特征在于，所述目标采样信息包括：所述直流变换器输入所述储能电池的电流值、所述直流变换器输入所述储能电池的电压值以及所述储能电池的绝缘阻抗；所述采样模块包括：输入电流采样电路、输入电压采样电路以及绝缘检测电路；所述输入电流采样电路，用于采集所述直流变换器输入所述储能电池的电流值；所述输入电压采样电路，用于采集所述直流变换器输入所述储能电池的电压值；所述绝缘检测电路，用于采集所述储能电池的绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹正华，李宇翔，吴志鹏，余士江，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：