一种共直流母线储能系统运行保护的方法与存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种共直流母线储能系统运行保护的方法与存储介质；本发明专利技术包括EMS保护策略，所述EMS保护策略包括步骤：EMS检测到SOC达到第一电量阈值或单体电芯电压大于或等于第一电压阈值时，向PCS发送停止充电的指令；EMS检测到SOC低至第二电量阈值或单体电芯电压小于或等于第二电压阈值时，向PCS发送停止放电的指令；本发明专利技术通过EMS设置了SOC的使用上限和使用下限，避免SOC满充或满放，使储能系统进入待机的时候，仍有余量去吸纳直流母线的能量或向直流母线释放能量，防止电芯出现过充或过放。过放。过放。

【技术实现步骤摘要】
一种共直流母线储能系统运行保护的方法与存储介质


[0001]本专利技术涉及电力控制
，特别涉及一种共直流母线储能系统运行保护的方法与存储介质。

技术介绍

[0002]直流母线共享式储能系统是一种新型的储能架构。此架构由两个及以上的储能子系统的直流母线并联再一起，再对负载放电或从电网取电。直流母线共享式储能系统可有两个或多个子系统组成，是由多个子系统直流母线并联在一块组成一个直流母线共享式储能系统。而单个子系统的配置为1个电柜、1台DCDC、1台PCS和EMS系统。
[0003]子系统的工作原理如下：
[0004]电柜上了高压，DCDC启动，将电柜电压升到750V后，直流母线电压建立。PCS启动，对外放电一定的功率，如50kw，PCS便会从直流母线拉取50kw的功率。此时，直流母线的电压会被拉低，DCDC为了维持直流母线的电压保持在750V，便会让电柜放电50kw到直流母线上。同样的，PCS从电网拉取一定的功率，如
‑
50kw，(负功率为电柜充电，正功率为电柜放电)，此时，直流母线涌入50kw的功率，直流母线电压会抬升，DCDC为了维持直流母线的电压保持在750V，会将直流母线上的50kw功率输入到电柜，对电柜充电。
[0005]在直流母线共享式储能系统中，直流母线电压是由DCDC建立并维持的。由于DCDC自供电的损耗，以及直流母线的线损，直流母线电压会低于750V。为了维持直流母线电压，即便是系统待机的时候，DCDC仍会让电柜放电，放电电流大概在5A左右，让直流母线电流保持在750V。
[0006]通过图1的直流母线共享式储能系统的架构图中可以发现，由于DCDC与PCS是不带隔离的，系统待机的时候，直流母线会有能量流动，能量的来源为PCS的小电流，小电流可能是充电电流，也可能是放电电流。
[0007]通过以上两点可以发现，直流母线共享式储能系统在待机的时候，直流母线也会存在能量流动，小电流会对电柜充电或放电。长此以往，电柜会出现被小电流充爆(过充，单体电芯电压≥3.7V，小电流，BMS无法检测到，无法保护)或放空(过放，单体电芯电压≤2.6V)的情况。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种共直流母线储能系统运行保护的方法与存储介质，能够有效实现直流母线共享式储能系统的运行保护，防止电芯过充放导致电芯报废。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0010]一种共直流母线储能系统运行保护的方法，包括EMS保护策略，所述EMS保护策略包括步骤：
[0011]EMS检测到SOC达到第一电量阈值或单体电芯电压大于或等于第一电压阈值时，向
PCS发送停止充电的指令；
[0012]EMS检测到SOC低至第二电量阈值或单体电芯电压小于或等于第二电压阈值时，向PCS发送停止放电的指令。
[0013]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0014]一种共直流母线储能系统运行保护的存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现以上一种共直流母线储能系统运行保护的方法中的步骤。
[0015]本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种共直流母线储能系统运行保护的方法与存储介质，通过EMS设置了SOC的使用上限和使用下限，避免SOC满充或满放，使储能系统进入待机的时候，仍有余量去吸纳直流母线的能量或向直流母线释放能量，防止电芯出现过充或过放。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例的一种共直流母线储能系统运行保护的方法的流程图；
[0017]图2为本专利技术
技术介绍
的一种直流母线共享式储能系统的结构示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例的一种共直流母线储能系统运行保护的方法的部分设备通讯连接示意图。
具体实施方式
[0019]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0020]EMS：Energy Management System，能量管理系统。
[0021]BMS：Battrry Management System，电池管理系统。
[0022]DCDC：DC/DC，将某一电压等级的直流电源变换其他电压等级直流电源的装置。
[0023]PCS：Power Conversion System，储能变流器，由DC/AC双向变流器、控制单元等构成。
[0024]SOC：State Of Charge，荷电状态，反映电池的剩余容量。
[0025]请参照图1以及图2，一种共直流母线储能系统运行保护的方法，包括EMS保护策略，所述EMS保护策略包括步骤：
[0026]EMS检测到SOC达到第一电量阈值或单体电芯电压大于或等于第一电压阈值时，向PCS发送停止充电的指令；
[0027]EMS检测到SOC低至第二电量阈值或单体电芯电压小于或等于第二电压阈值时，向PCS发送停止放电的指令。
[0028]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过EMS设置了SOC的使用上限和使用下限，避免SOC满充或满放，使储能系统进入待机的时候，仍有余量去吸纳直流母线的能量或向直流母线释放能量，防止电芯出现过充或过放。
[0029]进一步地，所述第一电量阈值为95％，所述第一电压阈值为3.5V，所述第二电量阈值为20％，所述第二电压阈值为3.0V。
[0030]由上述描述可知，设置了SOC的使用上限和使用下限为20％
‑
95％。目的是为了储能系统待机的时候，能够留有余量去吸纳直流母线上的能量，防止电芯过充或过放。根据电
芯使用的上下限来设置第一电压阈值和第二电压阈值，就可以做到提前保护。
[0031]进一步地，所述EMS保护策略还包括步骤：
[0032]根据预设周期，EMS令单体电芯电压低于第三电压阈值且BMS电流低于第一电流阈值，并静置预设时间后进行SOC低端校准。
[0033]由上述描述可知，由于现在SOC的计算策略都是由按时积分计算得到的，电池长期没法满充或满放以进行SOC校准的话，SOC的偏差会越来越大。因此，EMS需要增加SOC低端校准的策略。由EMS设置一个时间，制造SOC低端校准的条件，并静止一端足够长的时间，以定期进行SOC低端校准。
[0034]进一步地，所述第三电压阈值为3.2V，所述第一电流阈值为5A。
[0035]由上述描述可知，单体电芯电压低于3.2V，BMS电流低于5A作为SOC低端校准的条件。
[0036]进一步地，在所述EMS保护策略失效后，执行DCDC保护策略，所述DCDC保护策略包括步骤：
[0037]DCDC向BMS获取单体电芯电压，若所述单体电芯电压小于第四电压阈值，则将DCDC的放电限制值设为0，若所述单体电芯电压大于第第五电压阈值，则将DCDC的充电限制值设为0；
[0038]DCDC向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共直流母线储能系统运行保护的方法，其特征在于，包括EMS保护策略，所述EMS保护策略包括步骤：EMS检测到SOC达到第一电量阈值或单体电芯电压大于或等于第一电压阈值时，向PCS发送停止充电的指令；EMS检测到SOC低至第二电量阈值或单体电芯电压小于或等于第二电压阈值时，向PCS发送停止放电的指令。2.根据权利要求1所述的一种共直流母线储能系统运行保护的方法，其特征在于，所述第一电量阈值为95％，所述第一电压阈值为3.5V，所述第二电量阈值为20％，所述第二电压阈值为3.0V。3.根据权利要求1所述的一种共直流母线储能系统运行保护的方法，其特征在于，所述EMS保护策略还包括步骤：根据预设周期，EMS令单体电芯电压低于第三电压阈值且BMS电流低于第一电流阈值，并静置预设时间后进行SOC低端校准。4.根据权利要求3所述的一种共直流母线储能系统运行保护的方法，其特征在于，所述第三电压阈值为3.2V，所述第一电流阈值为5A。5.根据权利要求1所述的一种共直流母线储能系统运行保护的方法，其特征在于，在所述EMS保护策略失效后，执行DCDC保护策略，所述DCDC保护策略包括步骤：DCDC向BMS获取单体电芯电压，若所述单体电芯电压小于第四电压阈值，则将DCDC的放电限制值设为0，若所述单体电芯电压大于第第五电压阈值，则将DCDC的充电限制值设为0；DCDC向所述BMS获取故障信息，若所述BMS出现三级故障，则DCDC将充电限制值和放电限制值设置为0，直到故障恢复，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱杰，朱志煌，李国伟，张新池，
申请(专利权)人：福建时代星云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：