一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法技术

技术编号:38926210 阅读:10 留言:0更新日期:2023-09-25 09:33
本发明专利技术公开了一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法,该逻辑控制方法采用一路CANBUS的两级架构,替代传统需要M

【技术实现步骤摘要】
一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法


[0001]本专利技术涉及储能电池供电控制
,具体的说是涉及一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法。

技术介绍

[0002]在已授权的《CN201811171033

基于直流母线压差保护的储能电池簇自动并离网控制方法》中,描述了储能电池簇自动并离网控制方法,该储能电池簇自动并离网控制方法描述电池内阻,电池内阻随电池容量而变,也随温度而变,也随电池容量衰减而变,根本不是一个定值,不能够计算,就算能够忽略电池内阻变化所导致电流不同,也改变不了导致各电池簇间的电流不同的这个情况。
[0003]现有的储能多电池簇的控制方法是三级管理架构,多电池簇并机前,先由人工将各电池簇的总电压做出判断,人工在现场调整到总电压基本一致,再发命令将各电池簇的继电器闭合,当且仅当所想要的各电池簇的继电器闭合以后,才算各电池簇并机完成。三级管理架构,在硬件成本上并不经济,尤其在小型工商业储能应用,如果采用大型集装箱架构的方式,并不合算。
[0004]因此,传统的储能多电池簇逻辑控制方法需要改进。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足,本专利技术要解决的技术问题在于提供了一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法,通过该逻辑控制方法构建多电池簇并接控制逻辑算法模型,通过算法模型,动态控制、联动控制各继电器的开合闸,实现所述多电池簇并机运行。
[0006]为解决上述技术问题,本专利技术通过以下方案来实现:本专利技术的一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法,该逻辑控制方法包括以下步骤:
[0007]S1,电路的连接:多组电池簇的主路上分别设有对应的继电器,各继电器都连接有相对应的主控模块,所述主控模块控制对应的继电器开合闸,各继电器的电源端均接入动力线汇集模块,每一个主控模块和其对应的电池簇形成独立的储能电池管理系统;
[0008]各主控模块通信端均接入CAN接口汇集模块,所述CAN接口汇集模块、动力线汇集模块均连接至PCS逆变器;
[0009]各主控模块通过WIFI模块连接EMS系统;
[0010]S2,采集各个独立的储能电池管理系统的各项数据,建立数据分析模型,多组所述电池簇之间通过CAN接口汇集模块建立内部通信逻辑控制系统,多组所述电池簇与逆变器PCS之间建立外部通信逻辑控制系统;
[0011]S3,通过S2的内部通信逻辑控制系统、外部通信逻辑控制系统,构建多电池簇并接控制逻辑算法模型,通过算法模型,动态控制、联动控制各继电器的开合闸,实现所述多电池簇并机运行。
[0012]进一步的,多个主控模块中,通过拨码开关设置其中的一个主控模块为主控板
BCCU,其它的主控模块为主控板BCU;
[0013]所述主控板BCCU、各主控板BCU采集对应的多电池簇数据,并进行信息运算;
[0014]其中,只有主控板BCCU响应PCS逆变器请求,将多电池簇综合集中信息传递给PCS逆变器,其它主控板BCU将所接收到由主控板BCCU传递给PCS逆变器的多电池簇综合集中信息,跟己方所进行多电池簇综合集中信息进行比较,协同监控各方信息的有效性。
[0015]更进一步的,所述拨码开关为4位拨码开关,其中3位用来设置从控制箱的电池簇数码;
[0016]当一组4位拨码开关为1XXXB时,该组4位拨码开关对应的主控模块为主控板BCCU,其中,XXXB为0~7的数码,分别代表所带的0到7共8个BCU个数码BcuNumber,0是单电池簇独立运行;
[0017]当4位拨码开关为0XXXB时,该组4位拨码开关对应的主控模块为主控板BCU,其中,XXXB为0~7的数码,分别代表该BCU的通信ID号,ID=3+XXXB。
[0018]更进一步的,主控板BCCU、各主控板BCU均设有内外两个通信ID:外部通信ExternalID和内部通信InternalID;
[0019]在主控板BCCU中,ExternalID=01为主控板BCCU与PCS逆变器的外部通信时所使用的ID,InternalID=2为主控板BCCU与主控板BCU之间的内部通信时所使用的ID;
[0020]在主控板BCU中,主控板BCU不与PCS逆变器通信,其外部通信为呼叫不到的ExternalID=0,与主控板BCCU通信的内部ID是通过拨码开关设置的InternalID=3+XXXB;
[0021]综合所有ID取值范围,分别是:
[0022]不与PCS逆变器通信ExternalID:0

所有主控板BCU的外部通信ID;
[0023]与逆变器通信ExternalID:1

主控板BCCU;
[0024]主控板BCCU与主控板BCU之间的通信InternalID:2、3、4、5、6、7、8、9;
[0025]用01号ID能够访问主控板BCCU、各方主控板BCU之间的集中综合信息;用02号ID能够将主控板BCCU中己方电池簇的信息传递给各主控板BCU。
[0026]进一步的,所述内部通信逻辑控制系统和所述外部通信逻辑控制系统之间采用的通信协议数据单元为J1939协议格式;
[0027]所述CAN接口汇集模块的CAN通信协议是基于T/CIAPS0006—2020协议而进行通信,CAN通信协议设置为PCS逆变器ID为1,与PCS逆变器交互信息的BMS的ID也是1;
[0028]在CAN通信中,设置标识的数据,这帧数据谁是数据发出方SA,J1939协议定义的是谁为接收方PS,与该J1939的做法不同,内部通信和外部通信协议让任意一主控板都能接收其它主控板所传递过来的所有信息,接收方PS不再是接收方ID,更改为令牌交递到承接方的InternalID;
[0029]各方主控板BCU收到主控板BCCU传递给PCS逆变器的综合信息与己方所算出的综合信息进行比较,当两者不相吻合时,或连续发生若干次不相吻合时,标记数据比较出错误;
[0030]在一路CAN通信中,所述内部通信逻辑控制系统和所述外部通信逻辑控制系统之间的通信方法包括以下步骤:
[0031]步骤一,按照T/CIAPS0006—2020协议格式,PCS逆变器下发给主控板BCCU的信号为0x18F10101,其中ExternalID=01,则主控板BCCU发出给PCS逆变器的信号为:
0x18E10101、0x18E20101、0x18E30101、0x18E40101、0x18C10101、0x18C20101、0x18C30101、0x18C40101集中综合信息外部数据帧;
[0032]步骤二,设置CAN_ID:0x18E10P0S、0x18E20P0S、0x18E30P0S、0x18E40P0S、0x18C10P0S、0x18C20P0S、0x18C30P0S、0x18C40P0S,其中,0P为令牌号、0S为数据源号,其所标识的数据帧集称为数据帧本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法,其特征在于,该逻辑控制方法包括以下步骤:S1,电路的连接:多组电池簇(1)的主路上分别设有对应的继电器(4),各继电器(4)都连接有相对应的主控模块,所述主控模块控制对应的继电器开合闸,各继电器(4)的电源端均接入动力线汇集模块,每一个主控模块和其对应的电池簇(1)形成独立的储能电池管理系统;各主控模块通信端均接入CAN接口汇集模块,所述CAN接口汇集模块、动力线汇集模块均连接至PCS逆变器;各主控模块通过WIFI模块连接EMS系统;S2,采集各个独立的储能电池管理系统的各项数据,建立数据分析模型,多组所述电池簇(1)之间通过CAN接口汇集模块建立内部通信逻辑控制系统,多组所述电池簇(1)与逆变器PCS之间建立外部通信逻辑控制系统;S3,通过S2的内部通信逻辑控制系统、外部通信逻辑控制系统,构建多电池簇(1)并接控制逻辑算法模型,通过算法模型,动态控制、联动控制各继电器(4)的开合闸,实现所述多电池簇并机运行。2.根据权利要求1所述的一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法,其特征在于,多个主控模块中,通过拨码开关设置其中的一个主控模块为主控板BCCU,其它的主控模块为主控板BCU;所述主控板BCCU、各主控板BCU采集对应的多电池簇数据,并进行信息运算;其中,只有主控板BCCU响应PCS逆变器请求,将多电池簇(1)综合集中信息传递给PCS逆变器,其它主控板BCU将所接收到由主控板BCCU传递给PCS逆变器的多电池簇综合集中信息,跟己方所进行多电池簇(1)综合集中信息进行比较,协同监控各方信息的有效性。3.根据权利要求2所述的一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法,其特征在于,所述拨码开关为4位拨码开关,其中3位用来设置从控制箱(6)的电池簇数码;当一组4位拨码开关为1XXXB时,该组4位拨码开关对应的主控模块为主控板BCCU,其中,XXXB为0~7的数码,分别代表所带的0到7共8个BCU个数码BcuNumber,0是单电池簇独立运行;当4位拨码开关为0XXXB时,该组4位拨码开关对应的主控模块为主控板BCU,其中,XXXB为0~7的数码,分别代表该BCU的通信ID号,ID=3+XXXB。4.根据权利要求3所述的一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法,其特征在于,主控板BCCU、各主控板BCU均设有内外两个通信ID:外部通信ExternalID和内部通信InternalID;在主控板BCCU中,ExternalID=01为主控板BCCU与PCS逆变器的外部通信时所使用的ID,InternalID=2为主控板BCCU与主控板BCU之间的内部通信时所使用的ID;在主控板BCU中,主控板BCU不与PCS逆变器通信,其外部通信为呼叫不到的ExternalID=0,与主控板BCCU通信的内部ID是通过拨码开关设置的InternalID=3+XXXB;综合所有ID取值范围,分别是:不与PCS逆变器通信ExternalID:0

所有主控板BCU的外部通信ID;与逆变器通信ExternalID:1

主控板BCCU;
主控板BCCU与主控板BCU之间的通信InternalID:2、3、4、5、6、7、8、9;用01号ID能够访问主控板BCCU、各方主控板BCU之间的集中综合信息;用02号ID能够将主控板BCCU中己方电池簇的信息传递给各主控板BCU。5.根据权利要求1所述的一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法,其特征在于,所述内部通信逻辑控制系统和所述外部通信逻辑控制系统之间采用的通信协议数据单元为J1939协议格式;所述CAN接口汇集模块的CAN通信协议是基于T/CIAPS0006—2020协议而进行通信,CAN通信协议设置为PCS逆变器ID为1,与PCS逆变器交互信息的BMS的ID也是1;在CAN通信中,设置标识的数据,这帧数据谁是数据发出方SA,J1939协议定义的是谁为接收方PS,与该J1939的做法不同,内部通信和外部通信协议让任意一主控板都能接收其它主控板所传递过来的所有信息,接收方PS不再是接收方ID,更改为令牌交递到承接方的InternalID;各方主控板BCU收到主控板BCCU传递给PCS逆变器的综合信息与己方所算出的综合信息进行比较,当两者不相吻合时,或连续发生若干次不相吻合时,标记数据比较出错误;在一路CAN通信中,所述内部通信逻辑控制系统和所述外部通信逻辑控制系统之间的通信方法包括以下步骤:步骤一,按照T/CIAPS0006—2020协议格式,PCS逆变器下发给主控板BCCU的信号为0x18F10101,其中ExternalID=01,则主控板BCCU发出给PCS逆变器的信号为:0x18E10101、0x18E20101、0x18E30101、0x18E40101、0x18C10101、0x18C20101、0x18C30101、0x18C40101集中综合信息外部数据帧;步骤二,设置CAN_ID:0x18E10P0S、0x18E20P0S、0x18E30P0S、0x18E40P0S、0x18C10P0S、0x18C20P0S、0x18C30P0S、0x18C40P0S,其中,0P为令牌号、0S为数据源号,其所标识的数据帧集称为数据帧组,所述数据源号表达的是帧信息跟J1939的一致,是发送方ID,各主控板都接收该帧信息;步骤三,内部通信逻辑控制系统的内部通信是由主控板BCCU定时发起,间隔1秒时间;当没有外部通信,所述主控板BCCU定时发起的时间周期为1秒的循环发起内部通信;当有外部通信,外部通信的巡查周期是1秒,内部通信的起点时间由外部通信进行协调同步,进而同步刷新定时时间常数;步骤四,主控板BCCU的本电池簇信息部分用InternalID=02的CANID组织相应的数据帧组,主控板BCCU传完数据帧组后,让03号主控板BCU接着传己方数据帧组,则0P令牌号03,先发送0x18E10302数据帧,然后依次发送0x18E20302数据帧、0x18E30302数据帧、0x18E40302数据帧、0x18C10302数据帧、0x18C20302数据帧、0x18C30302数据帧、直到发送0x18C40302数据帧,所有主控板BCU都能够收到来自02的主控板BCU的数据,令牌传递是02的BCU发完数据帧组后,由03的BCU接力将己方的数据帧组发出去;步骤五,当03的主控板BCU接受0x18C40302以后,就将0S=03的BCU组织数据帧组,令牌号0P=04的主控板BCU,先发送0x18E10403数据帧,再依次发送0x18E20403数据帧、0x18E30403数据帧、0x18E40403数据帧、0x18C10403数据帧、0x18C20403数据帧、0x18C30403数据帧、直到发送0x18C40403数据帧,同理,所有主控板BCU都能够收到来自0S=03的BCU的数据;
步骤六,其它后续的主控板BCU以此类推,直到0P=BcuNumber+3为止。6.根据权利要求1所述的一种储能多电池簇BESS并接的逻辑控制方法,其特征在于,所述多电池簇(1)并接的继电器合闸与断开的方法包括以下步骤:步骤一,所述主控板BCCU或主控板BCU的主控板程序在实现CAN内部通信时,获得每个电池簇的状态;步骤二,设置主控板BCCU包括初始状态、正常状态、禁充状态、禁放状态、待机状态、故障状态和均衡状态这8个状态;设置主控板BCU包括初始状态、正常状态、禁充状态、禁放状态、待机状态和故障状态这7个状态;均衡状态是已合闸主控板BCU的ID号集已有合闸的且待合闸主控板BCU的ID号集还有没合闸BCU的ID号的这种状态;步骤三,根据初始状态,各主控板BCU的继电器断开,建立一个已接收主控板BCU数据的ID号集:ReceivedDataID={2,3,4,...NormalBcuNumber},其个数为NormalBcuNumber=BcuNumber+1;初始时,ID号全0,当接收完各项数据以后,就将该ID号移进主控板BCU数据的ID号集;步骤四,建立一个故障主控板BCU的ID号集FaultID={Error_Id1,Error_Id2,...Error_Idnum},初始时,ID号全0,查找哪些是有故障状态的主控板BCU,找出主控板BCU处于故障状态的主控板BCU,将有故障的主控板BCU数目从NormalBcuNumber中踢出去,移入故障BCU的ID号集;步骤五,建立待合闸BCU的ID号集:ReadyToCloseID={rc_Id1,rc_Id2,...rc_Idnum},将没有故障状态BCU的ID号移进待合闸BCU的ID号集;步骤六,将待合闸BCU的ID号集按照总电压做从大到小的排序,也即用排序算法找出满足如下关系式:Voltage[Mrc_Id1]≥Voltage[Mrc_Id2]≥...≥Voltage[Mrc_Idnum],记录其BCU的从大到小排序的ID集:MaxReadyToCloseID={Mrc_Id1,Mrc_Id2,...Mrc_Idnum};步骤七,建立一个已合闸BCU的ID号集ClosedID={cd_Id1,cd_Id2,...cd_Idnum},当然,初始已合闸的ID集是0;当BCU合闸了继电器,就将该ID号填写到为0的位置;步骤八,主控板BCU接到充电请求或者放电请求命令,当成功合上继电器,则主控板BCU的状态由待机...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁绪平
申请(专利权)人:深圳市傲雷新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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