一种光伏设备的储能动力电池管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种光伏设备的储能动力电池管理系统及方法，涉及物联网和

【技术实现步骤摘要】
一种光伏设备的储能动力电池管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及物联网和
BMS
电池管理
，特别是涉及一种光伏设备的储能动力电池管理系统及方法
。

技术介绍

[0002]在全球清洁能源中，光伏发电是不可或缺的一个部分
。
光伏板不仅可以安装在民用建筑和工业建筑上，也能在较大且光照时间和光照质量好的地区进行大面积铺装，从而带来更好的发电效益
。
光伏发电可并入国家电网，其电力由电网统一调配使用
。
在用电高峰的季节或时段，光伏发电可直接供给电网，但在非用电高峰时段，光伏发电的电力则需通过多种手段进行储存，以备在用电高峰时进行受控释放，从而辅助电网进行电力调配
。
在诸多存储电力的手段中，利用储能动力电池进行储能是一种高效
、
清洁
、
环保的方式
。
常用的储能动力电池为动力锂电池，锂电池作为一种高性能电池，在电动
、
无人机
、
能源存储等领域得到了广泛应用
。
然而，由于锂离子电池具有充放电容量不匹配
、
衰减失衡等问题，导致电池寿命缩短
、
安全风险增大
、
能量利用率下降等问题，因此，利用动力锂电池储能就需要开发一种高效
、
安全且易用的动力电机管理系统，即
BMS
（
Battery Management System
）
。
储能动力电池管理系统是一种智能电子模块，用于对电池，尤其是储能动力电池提供必要的保护和管理，
BMS
是纯电动和混合动力的核心部件之一，它不仅决定了储能动力电池组的性能表现，而且还与储能动力电池的使用寿命和安全性有关
。BMS
主要功能包括：监测电池状态
、
控制充放电
、
保护电池安全
、
延长电池使用寿命等该系统可以对电池组进行监测和管理，实现对单体电池的智能充放电控制
、
电压平衡调节
、
温度控制
、
状态估计等功能，从而提高储能动力电池的使用寿命
、
安全性和能量利用率，促进储能动力电池技术的发展
。
[0003]在当下的储能动力电池应用的过程中，
BMS
能够对储能动力电池进行检测和保护，同时对检测数据通过厂商定制的通讯接口和通讯协议完成传输
。
这种方式虽然能够满足基本的功能需求，但是也存在一些局限性，例如，由于储能动力电池应用于光伏发电储能的应用场景中，各个光伏发电机组或光伏发电站中会有大量的储能动力电池，此类储能动力电池所处的地域复杂，常见于大面积的平原地区和内陆人烟稀少地区，此类地域通常远离市区，单次维护成本较高，并且存在储能动力电池状态检测数据管理不方便，且难以及时回传等问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种光伏设备的储能动力电池管理系统及方法，可及时将储能动力电池状态检测数据回传，方便对储能动力电池进行管理，降低了维护成本
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种光伏设备的储能动力电池管理系统，所述储能动力电池管理系统包括传感器模块
、
电池管理
SoC
模块和通讯模块；所述通讯模块包括
eSIM
蜂窝网络模块；
[0007]其中，所述传感器模块用于监测储能电池的状态数据；所述状态数据包括储能电
池电芯表面的温度
、
电芯表面封装的应力
、
电芯外壳受电芯内部压力
、
储能电池所处环境的温湿度
、
储能电池是否浸入液体以及储能电池是否处于可燃气体环境中；
[0008]所述电池管理
SoC
模块用于监测所述储能电池的电荷状态，并接收用户端的指令，以改变所述储能动力电池管理系统的工作模式；所述电池管理
SoC
模块还用于根据所述工作模式将所述储能电池的状态数据通过所述
eSIM
蜂窝网络模块发送给所述用户端
。
[0009]可选的，所述通讯模块还包括蓝牙网络连接模块；所述蓝牙网络连接模块用于对若干储能电池进行级联组网，得到电池小组；所述电池小组包括一发送储能电池；所述发送储能电池为电池小组中任一储能电池；所述电池小组中各储能电池的状态数据通过所述发送储能电池发送给所述用户端
。
[0010]可选的，所述电池管理
SoC
模块还包括
NPU
单元；所述
NPU
单元用于根据所述储能电池的体征参数预测得到所述储能电池的电池寿命；所述体征参数包括电池电压
、
电流
、
电量
、
电池充放电循环寿命
、
电池温度在单位时间内的变化率
、
电池外壳封装在单位时间内的压力变化率与形变率
。
[0011]可选的，所述
NPU
单元用于利用支持向量机算法根据所述储能电池的体征参数预测得到所述储能电池的电池寿命
。
[0012]可选的，所述储能动力电池管理系统还包括电池充放电控制模块；所述电池充放电控制模块，与所述电池管理
SoC
模块通信连接，用于根据所述储能电池的电荷状态和状态数据对所述储能电池进行充放电控制
。
[0013]可选的，所述工作模式包括用户命令模式
、
自动发送模式和危险主动控制模式；其中，所述用户命令模式为根据用户端的指令将所述储能电池的状态数据发送给所述用户端；所述自动发送模式为自动将所述储能电池的状态数据发送给所述用户端；所述危险主动控制模式为在储能电池处于危险临界状态时，对所述储能电池进行隔离，并对所述储能电池进行放电至安全阈值；所述危险临界状态由所述储能电池的状态数据确定
。
[0014]可选的，所述储能动力电池管理系统还包括预警模块；所述预警模块用于在所述储能电池处于危险临界状态时进行预警；所述危险临界状态由所述储能电池的状态数据确定
。
[0015]本专利技术还提供一种基于前述的光伏设备的储能动力电池管理系统的储能动力电池管理方法，所述储能动力电池管理方法包括：
[0016]利用传感器模块监测储能电池的状态数据；所述状态数据包括储能电池电芯表面的温度
、
电芯表面封装的应力
、
电芯外壳受电芯内部压力
、
储能电池所处环境的温湿度
、
储能电池是否浸入液体以及储能电池是否处于可燃气体环境中；
[0017]利用电池管理
SoC
模块监测所述储能电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光伏设备的储能动力电池管理系统，其特征在于，所述储能动力电池管理系统包括传感器模块
、
电池管理
SoC
模块和通讯模块；所述通讯模块包括
eSIM
蜂窝网络模块；其中，所述传感器模块用于监测储能电池的状态数据；所述状态数据包括储能电池电芯表面的温度
、
电芯表面封装的应力
、
电芯外壳受电芯内部压力
、
储能电池所处环境的温湿度
、
储能电池是否浸入液体以及储能电池是否处于可燃气体环境中；所述电池管理
SoC
模块用于监测所述储能电池的电荷状态，并接收用户端的指令，以改变所述储能动力电池管理系统的工作模式；所述电池管理
SoC
模块还用于根据所述工作模式将所述储能电池的状态数据通过所述
eSIM
蜂窝网络模块发送给所述用户端
。2.
根据权利要求1所述的光伏设备的储能动力电池管理系统，其特征在于，所述通讯模块还包括蓝牙网络连接模块；所述蓝牙网络连接模块用于对若干储能电池进行级联组网，得到电池小组；所述电池小组包括一发送储能电池；所述发送储能电池为电池小组中任一储能电池；所述电池小组中各储能电池的状态数据通过所述发送储能电池发送给所述用户端
。3.
根据权利要求1所述的光伏设备的储能动力电池管理系统，其特征在于，所述电池管理
SoC
模块还包括
NPU
单元；所述
NPU
单元用于根据所述储能电池的体征参数预测得到所述储能电池的电池寿命；所述体征参数包括电池电压
、
电流
、
电量
、
电池充放电循环寿命
、
电池温度在单位时间内的变化率
、
电池外壳封装在单位时间内的压力变化率与形变率
。4.
根据权利要求3所述的光伏设备的储能动力电池管理系统，其特征在于，所述
NPU...

【专利技术属性】
技术研发人员：范宏杰，郑长水，
申请(专利权)人：北京烽火万家科技有限公司，
类型：发明
国别省市：