一种储能系统用锂离子电池管理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种储能系统用锂离子电池管理装置，包括主控模块以及高压箱，所述主控模块包括四个对外接口和四个对内接口，四个对外接口包括从控供电机通讯接口、以太网通讯RJ45接口、PCS的CAN和RS485通讯RJ45接口、安防消防通讯接口，四个对内接口包括供电电源接口、DI温度检测接口、继电器驱动与霍尔供电接口、高压箱插件接口；高压箱包括继电器、电流传感器、熔丝器件；本实用新型专利技术中，主控的供电电源接口与24V电源相连。本实用新型专利技术的主控模块对于配套使用的高压箱，其内部设备的通讯和供电线束减少，成本降低，且避免高压回路干扰，提高通讯数据可靠性。通讯数据可靠性。通讯数据可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统用锂离子电池管理装置


[0001]本技术涉及电池管理系统领域，特别是一种储能系统用锂离子电池管理装置。

技术介绍

[0002]目前现有的储能电池管理系统(BMS：battery management system)通常采用三级安全架构进行监控管理，包括一级从控单元(BMU：battery management unit)，二级主控单元(BCMU：battery cluster management unit)，三级总控单元(BSMU：battery system management unit)；一级从控模块对每个单体电池的电压和温度进行高精度采集和实时监控，具有主动/被动均衡能力，并通过CAN总线(CAN是Controller Area Network的缩写，是ISO国际标准化的串行通信协议)与二级主控模块进行通讯，构成主从式电池管理系统。二级主控模块对电池簇电压、电流、功率和绝缘电阻等重要参数信息进行实时采集和监控，对SOC/SOH(SOC:State of charge，电池的荷电状态，也称电池剩余电量；SOH：State of health，电池健康状态)等数据进行统计和计算，均衡策略判断和执行，进行实时电池故障诊断并根据既定策略系统进行保护，通过CAN与一级从控和三级总控进行数据通讯。三级总控模块实时采集并显示电池系统的相关信息，接收并响应用户操作，提供数值统计、运行数据存储、故障录波、定制修改、系统校时、操作权限管理等，与PCS(储能变流器Power Control System)、EMS(能量管理系统Energy management system)等进行通信和联动控制，保证储能系统电池系统稳定运行。其中储能电池管理系统的一级从控模块与电池Pack箱配套安装，储能电池管理系统的二级主控模块放置在高压箱内部，通过在高压箱一侧设置供电和通信接口，与从控模块，总控模块进行通信；主控模块BCMU可以连接有多个从控模块BMU；三级总控模块安装于电池簇操作端口。
[0003]目前现有技术方案的二级主控模块一般放置在高压箱内且远离高压箱的对外通讯接口，需要在高压箱内部额外设置与三级总控和PCS通讯的转接线束，供电线束和转接接口，增加了线束和转接口硬件成本；同时由于通讯线束较长，且置于高压箱内部，高压箱内部的高压回路对通讯信号产生干扰影响，会存在通讯丢帧现象，增加了通讯误码率，降低了通讯可靠性。

技术实现思路

[0004]技术目的：本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种储能系统用锂离子电池管理装置。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术公开了一种储能系统用锂离子电池管理装置，包括主控模块以及高压箱，所述主控模块包括四个对外接口和四个对内接口，四个对外接口包括从控供电机通讯接口、以太网通讯RJ45接口、PCS的CAN和RS485通讯RJ45接口、安防消防通讯接口，四个对内接口包括供电电源接口、DI温度检测接口、继电器驱动与霍尔供电接口、高压箱插件接口；
[0006]高压箱包括继电器、电流传感器、熔丝器件；
[0007]主控模块的DI温度检测接口与从控模块连接进行数据传输；
[0008]主控模块的继电器驱动与霍尔供电接口与高压箱内部的继电器进行连接；
[0009]主控模块的高压箱插件接口与高压箱内部的熔丝器件连接；
[0010]主控模块的从控供电及通讯接口与从控模块连接；
[0011]主控模块的以太网通讯RJ45接口与总控模块连接；
[0012]主控模块的储能变流器PCS的CAN和RS485接口与PCS设备连接。
[0013]本技术中，主控的供电电源接口与24V电源相连。
[0014]本技术中，主控的安防消防通讯接口与安防和消防设备连接。
[0015]本技术中，高压箱包括第一连接器和第二连接器，第一连接器与电池簇的正/负极端口连接，第二连接器与PCS设备的正/负极端口连接。
[0016]本技术中，高压箱包括第一隔离开关和第二隔离开关，第一隔离开关控制高压箱与电池簇主回路连接的闭合与断开，第二隔离开关控制高压箱与PCS设备连接的闭合与断开。
[0017]有益效果：与现有技术相比，本技术的主控模块对于配套使用的高压箱，其内部设备的通讯和供电线束减少，降低生产成本；对于电池管理系统，本技术可以降低高压回路对通讯数据的影响，特别是降低对以太网的通讯影响，减少通讯误码率，提高数据可靠性。
附图说明
[0018]下面结合附图和具体实施方式对本技术做更进一步的具体说明，本技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0019]图1是主控模块示意图；
[0020]图2是高压箱内部结构俯视图；
[0021]图3是高压箱正视图；
[0022]图4是电池管理系统拓扑图。
具体实施方式
[0023]实施例：
[0024]如图1、图2、图3和图4，本实施例主控模块置于高压箱内部对外接口处，主控模块的对外接口直接与外部设备进行通讯连接和供电，无需额外的线束进行转接；主控模块的对内接口连接高压箱内部的设备器件进行数据通讯和控制。
[0025]储能系统中最核心的单元是电池系统，电池系统由电池簇，电池管理系统BMS，高压箱组成。电池管理系统则采用三级安全架构：一级从控BMU、二级主控BCMU、三级总控BSMU；一级从控模块BMU对每个单体的电压和温度进行高精度采集和实时监控，具有主动/被动均衡能力，并通过CAN总线与二级主控模块BCMU进行通讯；二级主控模块BCMU对电池簇电压、电流、功率和绝缘电阻等重要参数信息进行实时采集和监控，SOC/SOH等数据统计和计算，均衡策略判断和执行，进行实时电池故障诊断并根据既定策略系统进行保护，通过CAN与BMU与BSMU进行数据通讯。三级总控模块BSMU实时采集并显示电池系统的相关信息，
接收并响应用户操作，提供数值统计、运行数据存储、故障录波、定值修改，系统校时、操作权限管理等，与PCS、EMS进行通信和联动控制，保证电池系统稳定运行。
[0026]如图2和图3，高压箱包括第一开关电源1、第二开关电源2、第一连接器3、第二连接器4、第一隔离开关5、第二隔离开关6、预充电阻7、电流传感器8、第一继电器9、第二继电器10、第三继电器11、熔丝12、主控13：
[0027]第一开关电源1：AC/DC电源，用于电网给BMS供电；
[0028]第二开关电源2：DC/DC电源，用于电池给BMS供电，作备用电源
[0029]第一连接器3：用于电池簇的正/负极端口连接，构成主回路；
[0030]第二连接器4：用于PCS设备的正/负极端口连接，用于给电池进行充放电操作；
[0031]第一隔离开关5：用于控制高压箱与电池簇主回路连接的闭合与断开；
[0032]第二隔离开关6：用于控制高压箱与PCS设备连接的闭合与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统用锂离子电池管理装置，其特征在于，包括主控模块以及高压箱，所述主控模块包括四个对外接口和四个对内接口，四个对外接口包括从控供电机通讯接口、以太网通讯RJ45接口、PCS的CAN和RS485通讯RJ45接口、安防消防通讯接口，四个对内接口包括供电电源接口、DI温度检测接口、继电器驱动与霍尔供电接口、高压箱插件接口；高压箱包括继电器、电流传感器、熔丝器件；主控模块的DI温度检测接口与从控模块连接进行数据传输；主控模块的继电器驱动与霍尔供电接口与高压箱内部的继电器进行连接；主控模块的高压箱插件接口与高压箱内部的熔丝器件连接；主控模块的从控供电及通讯接口与从控模块连接；主控模块的以太网通讯RJ45接口与总控模块连接；主控模块的储能变流器PCS的CAN...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊峰，吴慧鹏，吴江浩，邓雨欣，
申请(专利权)人：南京科列电气技术有限公司，
类型：新型
国别省市：