包括模块化BMS连接结构的电力储存系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种包括模块化BMS连接结构的电力储存系统及其控制方法。根据本发明专利技术的电力储存系统，包括：n个从BMS，用于将与包括在由自身管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输；m个主BMS，用于对通过所述从通信网络传输的与电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理，并将所述一次处理的数据通过主通信网络传输；以及超级主BMS，用于对通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理的。由于从各从BMS传输的数据是在主BMS中处理，所以能够减少在通信线路上的数据量。因此，即使电力储存系统的容量增加，也可以快速收集并控制数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括模块化BMS连接结构的电力储存系统及其控制方法
本专利技术涉及一种由多个电力储存单元架组合构成的电力储存系统，尤其涉及一种包括在每个单元架中的模块化BMS连接结构及其控制方法。本申请要求2011年5月31日提交的第10-2011-0051802号韩国专利申请以及2012年5月10日提交的第10-2012-004952号韩国专利申请的优先权，将该申请的说明书和附图记载的所有内容以引用的方式纳入本申请。
技术介绍
作为具有高的产品易用性，且具有高能量密度等电特性的二次电池，不仅应用在便携式设备中，也普遍应用在通过电驱动源来驱动的电动汽车（EV，ElectricVehicle）或者混合动力汽车（HEV，HybridElectricVehicle）等中。这种二次电池具有能够显著地减少矿物燃料的使用量的一个优点，而且几乎不产生由使用能量而产生的副产品，因此，二次电池作为亲环境和提高能量效率的替代能源而受到瞩目。二次电池包括阴极集电体、阳极集电体、隔膜、活性物质、电解质溶液等，并可以具有通过这些组成成分之间的电化学反应进行充放电的结构。另一方面，近年来二次电池常常用作能量储存源，对于具有大容量的电池结构的需求也正在增长，并且普遍使用具有多个二次电池以串联或者并联等的方式相连接的多模块结构的二次电池组。所述电力储存系统中所使用的二次电池组包括，组合有多个二次电池单元的二次电池模块以及组壳（packcase）。除了这种基本结构之外，二次电池组进一步包括BMS（电池管理系统，BatteryManagementSystem），该BMS通过应用一个算法来监视并控制二次电池单元或者二次电池模块的状态，该算法用于控制到负荷的电力供给、测量诸如电流或者电压等的电特性值、控制充放电、控制电压均衡性（equalization）、估计SOC（充电状态，StateOfCharge）等。同时，为了满足各种各样的电压和容量的需求条件，将包括多个如上所述的二次电池组的小容量电力储存单元架以串联或者并联的方式进行组合，由此构成电力储存系统。最近，随着对智能电网的关注增加，为实现智能电网，用来存储闲置电量的大容量的电力储存系统的必要性增强。电力储存单元架由多个二次电池组构成，每个二次电池组包括多个二次电池单元或二次电池模块。并且，根据需要的电力储存系统的容量，连接多个与所述相同的单元架。所以，一个电力储存系统内包括数十个到数万个二次电池单元或二次电池模块。操作这样的电力储存系统，需要持续地监视数十个到数万个的单元或模块单元的电压、电流、温度、充电状态（SOC）等。为监视每个二次电池单元或模块的状态并有效地控制所述单元或模块，设定包括在所述电池组中的BMS的相互关系，使得将包括在所述电池组中的BMS设定为从BMS，将能够控制所述从BMS的一个单独的BMS设定为主BMS，由此一体地操作和控制所述电力储存系统。同时，像智能电网一样，最近电力储存系统的概念在逐渐扩大，从单个家庭或办公室到一幢大厦、小规模地域、一座城市或一个国家。但是，像所述这样的现有方式，需要并管理与在二次电池组内存在的从BMS的数量相同的单独的硬件或软件的驱动机制。并且，随着电力储存系统的规模增大，存在主BMS从每个从BMS接收信息以及处理该信息的时间增加的缺点。即，现有方式不能及时应对外部的变化，违反了智能电网有效地使用能源的初衷。因此，对于包括有BMS（BatteryManagementSystem）连接结构的电力储存系统及其控制方法的开发需求正在增加，在BMS连接结构中，BMS可以被安装至每个单元、模块或组且可以被有效地统一管理。
技术实现思路
技术问题本专利技术是鉴于所述现有技术所提出的，其目的在于提供一种包括模块化BMS连接结构的电力储存系统及控制该系统的方法。技术方案为实现所述目的，本专利技术提供一种电力储存系统，该系统包括：n个从BMS，用于将与包括在由所述从BMS管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输；m个主BMS，用于对通过所述从通信网络传输的与电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理，并将所述一次处理的数据通过主通信网络传输；以及超级主BMS，用于对通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理。根据本专利技术，所述电特性值包括下述值中的至少一个：电池单元的电压测量值、充放电电流测量值、温度测量值、充电量估值及劣化度估值。根据本专利技术，所述主BMS或所述超级主BMS通过使用下述计算方法中的至少一个方法来处理数据：计算所述接收的数据的平均值、计算所述接收的数据的标准偏差、计算与预定的条件对应的数据个数、计算所述接收的数据的最大值、以及计算所述接收的数据的最小值。根据本专利技术的一方面，所述主BMS是所述n个从BMS中的任意一个，所述超级主BMS是所述m个主BMS中的任意一个。根据本专利技术的电力储存装置，可以进一步包括：外部监视装置，所述外部监视装置从所述超级BMS接收所述二次处理的数据，并将基于所述二次处理的数据产生的控制信号向所述超级主BMS传输。此时，所述超级主BMS基于从所述外部监视装置接收的控制信号，通过所述主通信网络输出主控制信号用于控制所述主BMS。并且，所述主BMS基于从所述超级主BMS接收的主控制信号，通过所述从通信网络输出从控制信号用于控制所述从BMS。为了实现本专利技术的目的，提供一种控制包括n个从BMS、m个主BMS以及一个超级主BMS的电力储存系统的方法，所述方法包括：（a）所述n个从BMS将与包括在由该从BMS管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输的步骤；（b）所述m个主BMS对与通过所述从通信网络传输的电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理，并通过主通信网络传输所述处理的数据的步骤；及（c）所述超级主BMS对通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理的步骤。技术效果根据本专利技术的一方面，由于从多个从BMS传输的数据可以在主BMS进行处理，因此可以减少通信线路上负载的数据量。因此，即使电力储存系统的容量增加，也可以快速收集并控制数据。根据本专利技术的另一方面，可以对与包括在电力储存系统的电力储存单元架中的多个单元模块对应的模块化BMS进行有效统一管理，且可以分散并减轻执行电力储存系统的统一管理的外部监视单元的负担。附图说明本说明书的附图所示的是本专利技术的优选的实施例，起到与后述的详细说明一起使本专利技术的技术构思更易于理解的作用，因此本专利技术不应解释为仅限定于附图所示的实施例。图1是示意性地示出了根据本专利技术实施例的电力储存系统的连接结构的框图。图2是根据本专利技术实施例的电池组结构的分解立体图。图3是根据本专利技术实施例的电池架结构的立体图。图4是根据本专利技术实施例的控制电力储存系统的方法的流程图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明。在此之前，在说明书和权利要求中使用的术语和词汇不应被解释为具有通常含义和词典中的含义，专利技术人可以基于将其专利技术以最佳方法进行说明而适当地定义用语的概念的原则，应该解释为符合本专利技术的技术构思的宗旨和概念。因此，本说明书所记载的实施例和附图所示的结构仅是本专利技术最优选的实施例，并非代表本专利技术的所有技术构思，应理解出于本申请的观点，还可能有可取代所述实施例的多种等效方案和变形例。图1是示意性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力储存系统，其特征在于，所述电力储存系统包括：n个从BMS，用于将与包括在由自身管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输；m个主BMS，用于对通过所述从通信网络传输的与电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理，并将所述一次处理的数据通过主通信网络传输；以及一个超级主BMS，用于对通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.31 KR 10-2011-0051802;2012.05.10 KR 10-201.一种电力储存系统，其特征在于，所述电力储存系统包括：n个从BMS，用于将与包括在由自身管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输；m个主BMS，用于对通过所述从通信网络传输的与电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理，以减少数据的数量并将所述数量减少的一次处理的数据通过主通信网络传输；以及一个超级主BMS，用于对通过所述主通信网络传输的数量减少的数据进行二次处理；其中所述超级主BMS通过主通信网络输出主控制信号，以用于控制主BMS；所述主BMS基于从所述超级主BMS接收的主控制信号，通过从通信网络输出从控制信号，以用于控制从BMS；所述超级主BMS以将具体的控制方法或控制对象向主BMS委托的方式输出所述主控制信号；以及所述主BMS或所述超级主BMS通过使用下述计算方法中的至少一个方法来处理数据：计算接收的数据的平均值、计算接收的数据的标准偏差值、计算与预定的条件对应的数据个数、计算接收的数据的最大值以及计算接收的数据的最小值。2.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，所述电特性值包括下述值中的至少一个：电池单元的电压测量值、电池单元的充放电电流测量值、电池单元的温度测量值、电池单元的充电量估值及电池单元的劣化度估值。3.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，所述主BMS是所述n个从BMS中的任意一个。4.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，所述超级主BMS是所述m个主BMS中的任意一个。5.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，进一步包括外部监视装置，所述外部监视装置从所述超级主BMS接收所述二次处理的数据，并将基于所述二次处理的数据产生的控制信号向所述超级主BMS传输。6.根据权利要求5所述的电力储存系统，其特征在于，所述超级主BMS基于从所述外部监视装置接收的控制信号，通过所述主通信网络输出主控制信号用于控制所述主BMS。7.一种控制电力储存系统的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹永宝，康桢洙，朴赞敏，朴正民，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：
国别省市：