储能系统全范围电流保护电路、方法、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及一种储能系统全范围电流保护电路、方法、设备及存储介质，所示电流保护电路包括直流母线和至少一条电池支路，每条电池支路串接至少一个电池组，至少一条电池支路上设置有断路器、熔断器、接触器和电流互感器，接入电池组两端；所述断路器、第二熔断器、接触器和电流互感器分别与电池管理系统BMS连接以进行电流分阶段保护控制。与现有技术相比，本发明专利技术具有可实现全范围无死区电流保护，且成本低，易于维护。易于维护。易于维护。

【技术实现步骤摘要】
储能系统全范围电流保护电路、方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及储能系统电路保护
，尤其是涉及一种储能系统全范围电流保护电路、方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着新能源行业及智能电网建设的快速发展，为满足市场需求，对储能系统的智能化运行要求也在逐步提高，目前储能系统的主回路均包含熔断器、接触器、断路器等一系列装置，以保障系统的正常工作和运行。
[0003]如图1所示的储能系统电流保护电路，其中，I
n
为储能系统直流侧电池支路的额定电流，熔断器FuaaR2的起始动作电流为10I
n
，隔离开关QS2、接触器KM的动作电流为2I
n
，若短路节点K2处发生故障时，处理过程为：
[0004]故障电流I＞10I
n
，熔断器FuaaR2动作；
[0005]故障电流I＜2I
n
，隔离开关QS2、接触器KM动作；
[0006]故障电流处于2I
n
＜I＜10I
n
范围内，无保护器件可以动作。
[0007]因此，上述储能系统电流保护电路存在以下隐患：故障会一直存在，电流保护存在死区。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种储能系统全范围电流保护电路、方法、设备及存储介质，可实现全范围电流保护，且采用1个断路器取代传统电流保护电路中隔离开关、熔断器和接触器的3个器件，降低了成本，同时断路器较熔断器，维护简单，可减少维护成本和工作量。
[0009]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0010]根据本专利技术的第一方面，提供了一种储能系统全范围电流保护电路，包括直流母线和至少一条电池支路，每条电池支路串接至少一个电池组，其特征在于，至少一条电池支路上设置有断路器、熔断器、接触器和电流互感器，接入电池组两端；所述断路器、熔断器、接触器和电流互感器分别与电池管理系统BMS连接。
[0011]优选地，单个电池支路中的熔断器数量为一，设置在所在电池支路中的正极侧或负极侧。
[0012]优选地，单个电池支路中的接触器数量为一，设置在所在电池支路中的正极侧或负极侧。
[0013]优选地，所述断路器的动作电流为k1I
n
，所述熔断器的起始动作电流为k2I
n
，其中，I
n
为储能系统直流侧电池支路的额定电流，k1、k2为设定的常系数，满足1≤k1＜k2。
[0014]根据本专利技术的第二方面，提供了一种储能系统全范围电流保护方法，采用所述的保护电路，该方法包括：
[0015]步骤S1、电流互感器获取电池支路电流I；
[0016]步骤S2、若电池支路电流I≤k2I
n
，电池管理系统BMS发出信号，转步骤S3，否则转步骤S4；
[0017]步骤S3、若电池支路电流I≤k1I
n
，接触器断开，若接触器故障单一失效，则电池管理系统BMS发出信号，断路器分励脱扣，电路断开；若k1I
n
＜I≤k2I
n
，断路器分励脱扣，电路断开；
[0018]步骤S4、若I＞k2I
n
，熔断器被动脱扣，若k2I
n
＜I＜A，A为熔断器与断路器的分断电流的交叉点，断路器被动脱扣，电路断开，若I＞A，熔断器熔断，此时若熔断器故障单一失效，断路器被动脱扣，电路断开。
[0019]根据本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现任一项所述的方法。
[0020]根据本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现任一项所述的方法。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0022]1)本专利技术的保护电路设置可实现全范围电流保护，保护无死区；
[0023]2)采用单个断路器取代传统电流保护电路中隔离开关、熔断器和接触器的3个器件，降低成本；
[0024]3)基于熔断器与断路器的分断电流交叉点A对电池支路电流再次进行分别处理，电池支路电流低于分断电流交叉点A仅需断路器进行相关动作，减少了熔断器的动作更换频次，断路器较熔断器，维护简单，可减少维护成本和工作量。
附图说明
[0025]图1为储能系统直流侧典型拓扑图；
[0026]图2为本专利技术的储能系统直流侧拓扑图；
[0027]图3为本专利技术的储能系统直流侧单个电池支路拓扑图；
[0028]图4为本专利技术的全范围电流保护控制逻辑图；
[0029]图5为接触器带载切断寿命曲线图；
[0030]图6为熔断器与断路器动作曲线图；
[0031]附图标记：K1、K2为短路点，Fu1aR、Fu2aR分别为第一熔断器、第二熔断器，QF为断路器，KM为接触器，QS为隔离开关，Rack为电池组。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。
[0033]实施例
[0034]如图2和图3所示，本实施例给出了一种储能系统全范围电流保护电路，包括直流母线和至少一条电池支路，每条电池支路串接至少一个电池组，直流母线上设置有第一隔离开关和第一熔断器，至少一条电池支路上设置有断路器、第二熔断器、接触器和电流互感
器，接入电池组两端；断路器、第二熔断器、接触器和电流互感器分别与电池管理系统BMS连接以进行电流分阶段保护控制。
[0035]第二熔断器数量为一，设置在所在电池支路中的正极侧或负极侧。
[0036]断路器的动作电流为k1I
n
，所述第二熔断器的起始动作电流为k2I
n
，其中，I
n
为储能系统直流侧电池支路的额定电流，k1、k2为设定的常系数，满足1≤k1＜k2。
[0037]本实施例中，一般情况下k1范围为1～2，k2范围为10～15，具体数值也可视采用的器件具体型号进行相应调整设置。
[0038]接下来，给出本专利技术的方法实施例，一种储能系统全范围电流保护方法，采用上述的保护电路，其中，k1＝1，k2＝10，如图4所示，该方法包括：
[0039]步骤S1、电流互感器获取电池支路电流I；
[0040]步骤S2、若电池支路电流I≤k2I
n
，电池管理系统BMS发出信号，转步骤S3，否则转步骤S4；
[0041]步骤S3、若电池支路电流I≤k1I
n
，接触器断开，若接触器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统全范围电流保护电路，包括直流母线和至少一条电池支路，每条电池支路串接至少一个电池组，其特征在于，至少一条电池支路上设置有断路器、熔断器、接触器和电流互感器，接入电池组两端；所述断路器、熔断器、接触器和电流互感器分别与电池管理系统BMS连接以进行电流分阶段保护控制。2.根据权利要求1所述的一种储能系统全范围电流保护电路，其特征在于，单个电池支路中的熔断器数量为一，设置在所在电池支路中的正极侧或负极侧。3.根据权利要求1所述的一种储能系统全范围电流保护电路，其特征在于，单个电池支路中的接触器数量为一，设置在所在电池支路中的正极侧或负极侧。4.根据权利要求1所述的一种储能系统全范围电流保护电路，其特征在于，所述断路器的动作电流为k1I
n
，所述熔断器的起始动作电流为k2I
n
，其中，I
n
为储能系统直流侧电池支路的额定电流，k1、k2为设定的常系数，满足1k1＜k2。5.一种储能系统全范围电流保护方法，其特征在于，采用权利要求4所述的保护电路，该方...

【专利技术属性】
技术研发人员：高彦静，丁立志，端木银志，
申请(专利权)人：远景能源有限公司，
类型：发明
国别省市：