电池系统及包括该电池系统的能量存储系统技术方案

本发明专利技术公开电池系统及包括该电池系统的能量存储系统。该电池系统包括电池管理系统（BMS）。所述BMS具有包括上层主部BMS和下层从部BMS的分级结构。所述主部将请求信号无线传送至所述从部，并且所述从部基于该请求信号将响应信号无线传送至所述主部。

【技术实现步骤摘要】
电池系统及包括该电池系统的能量存储系统对相关申请的交叉引用本申请要求于2012年8月6日递交到韩国知识产权局的韩国专利申请N0.10-2012-0086002的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体合并于此。
所公开的技术涉及电池系统以及包括该电池系统的能量存储系统。
技术介绍
随着环境破坏的继续，资源的耗尽变成问题，因此用于有效地存储电力和使用所存储的电力的系统正越来越引起关注。不产生污染的可再生能量也正引起更多的关注。能量存储系统链接可再生能量、电力存储电池以及常规系统电力，并且已经进行了许多与当前环境的改变相对应的研究和开发。在能量存储系统中，电池的有效管理是重要的。电池需要针对诸如充电、放电和单电池平衡之类的多种因素得到管理。电池的寿命可以通过其有效管理而得到延长。而且，电力可以被稳定供应至负载。电池系统监控它自身的内部状态以确保稳定的操作，并且采集通过这样的监控测得的数据。在这点上，电池系统包括多种具有主从结构的电池管理单元。与从部对应的电池管理单元将所测得数据传送至与主部对应的电池管理单元。与主部对应的电池管理单元接收和采集所有的数据。
技术实现思路
—个专利技术方面在于一种包括电池管理系统(BMS)的电池系统。该BMS具有包括上层BMS和下层BMS的层级结构，其中所述上层BMS是主部，并且所述下层BMS是从部。所述主部将请求信号无线传送至所述从部，并且所述从部基于该请求信号将响应信号无线传送至所述主部。另一专利技术方面在于一种包括电池管理系统(BMS)的电池系统。该BMS具有包括上层BMS和多个下层BMS的层级结构，其中所述上层BMS是主部，并且所述下层BMS中的一个或多个是从部。所述主部被配置成将请求信号基本同时地无线传送至所述从部，并且所述从部被配置成基于该请求信号无线传送响应信号。另一专利技术方面在于一种能量存储系统，该能量存储系统包括电力变换单元，被配置成将电力产生系统产生的电压变换为DC电压；双向逆变器，被配置成将所述DC电压变换为AC电压以及将其它AC电压变换为DC电压；以及包括电池模块的电池系统，该电池模块包括具有层级结构的一组电池。该电池系统还包括一组BMS，该组BMS被配置成控制该电池模块的充电和放电并且具有与所述电池的所述层级结构相对应的层级结构。该能量存储系统还包括集成控制器，该集成控制器用于对所述电池充电、对所述电池放电以及控制所述电力变换单元、所述双向逆变器、双向变换器、和所述电池系统，从而将电力供应至负载和电网。上层BMS是主部，并且下层BMS是从部，其中所述主部被配置成将基于Zigbee(紫蜂)的无线请求信号传送至所述从部，并且所述从部被配置成根据该基于Zigbee的无线请求信号传送基于Zigbee的无线响应信号。【附图说明】这些和/或其它方面将通过以下结合附图所做的对实施例的描述而变得明显和易于理解，在附图中:图1是示出根据实施例的能量存储系统的框图；图2是示出根据实施例的电池系统的框图；图3是示出根据实施例的电池架的框图；图4示出具有层级结构的电池管理系统(BMS)；图5是示出根据实施例的具有主从结构的通信系统的框图；以及图6是根据实施例的BMS之间通信的流程图。【具体实施方式】参照附图对各方面进行更充分描述，在附图中示出了示例性实施例。对这些实施例进行详细描述，使得本领域普通技术人员可以做出和使用所描述的方面。应该理解的是，所公开的实施例可以变化，但是不是必须要互斥的。例如，根据在本说明书中描述的第一实施例的特定形状、结构和特性可以针对其它实施例的方面进行修改。另外，这些实施例中每个实施例的各个部件的位置或布置也可以进行修改，而不偏离本专利技术的精神和范围。因此，以下的详细描述不应该被解释为具有限制的意思，而是要解释为包含权利要求的范围及其任何等同范围。在附图中，相似的附图标记通常表示各方面中的相似元件。下文中，通过参照附图解释特定实施例来详细描述各特征。如本文中所使用的那样，术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任意和所有的组合。图1是示出根据实施例的能量存储系统I的框图。参照图1，能量存储系统I与电力产生系统2和电网3合作地将电力供应至负载4。电力产生系统2通过利用能源产生电力。电力产生系统2将所产生的电力供应至能量存储系统I。电力产生系统2可以是，例如太阳能光伏电力系统、风力电力系统，潮汐电力系统等等。然而，这是示例性的，并且电力产生系统2不局限于上述的系统。电力产生系统2可以包括能够通过利用例如太阳热或地热之类的可再生能源而产生电力的任何电力系统。具体来说，通过使用太阳光产生电能的太阳能系统可以容易地被安装在家庭或工厂中，并且可以容易地被应用于分布在家庭或工厂的能量存储系统I。电力产生系统2包括多个并联的电力产生模块，并且为每个电力产生模块产生电力，从而构成大容量能量系统。电网3包括例如发电厂、变电站、电力线等。在电网3处于正常状态时，电网3将电力供应至能量存储系统1，使得电力可以被供应至负载4和/或电池系统20。另外，电网3可以从能量存储系统I接收电力。在电网3处于异常状态时，中断从电网3向能量存储系统I的电力供应，并且也中断从能量存储系统I向电网3的电力供应。负载4消耗由电力产生系统2产生的电力、存储在电池系统20中的电力或从电网3供应的电力。家庭或工厂可以是负载4的示例。能量存储系统I可以将电力产生系统2产生的电力存储在电池系统20中，并且将所产生的电力供应至电网3。而且，能量存储系统I可以将存储在电池系统20中的电力供应至电网3，或者将从电网3供应的电力供应至电池系统20。而且，在电网3处于异常状态时，例如在断电发生时，能量存储系统I可以执行不间断电源(UPS)操作以将电力供应至负载4。而且，在电网3处于正常状态时，能量存储系统I可以将电力产生系统2所产生的电力或存储在电池系统20中的电力供应至负载4。能量存储系统I包括用于控制电力变换的电力控制系统(PCS)IO、电池系统20、第一开关30和第二开关40。PCSlO将电力产生系统2、电网3和电池系统20的电力变换成合适的电力，并且将该电力供应至想要的地方。PCSio包括电力变换单元11、DC链路单元12、逆变器13、变换器14和集成控制器15。电力变换单元11连接在电力产生系统2和DC链路单元12之间。电力变换单元11通过将输出电压变换为DC链路电压，将电力产生系统2所产生的电力传送至DC链路单元12。根据电力产生系统2的类型，电力变换单元11可以为变换器的电力变换电路或整流器电路。在电力产生系统2产生直流电的情况下，电力变换单元11可以是用于将电力产生系统2的直流电变换为DC链路单元12的直流电的变换器。在电力产生系统2产生交流电的情况下，电力变换单元11可以是用于将电力产生系统2的交流电变换为DC链路单元12的直流电的整流器电路。具体来说，如果电力产生系统2是太阳能光伏电力系统，则电力变换单元11可以包括用于执行最大功率点跟踪(MPPT)控制的MPPT变换器，以便根据太阳辐射、温度等的改变而获得由电力产生系统2产生的最大功率。如果电力产生系统2不产生电力，则电力变换单元11可以停止操作，并且使变换器消耗的电力最小。DC链路电压可能由于例如电力产生系统2或电网3中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池系统，包括电池管理系统，该电池管理系统具有包括上层电池管理系统和下层电池管理系统的层级结构，其中所述上层电池管理系统是主部，并且所述下层电池管理系统是从部，其中所述主部将请求信号无线传送至所述从部，并且其中所述从部基于所述请求信号将响应信号无线传送至所述主部。

【技术特征摘要】
2012.08.06 KR 10-2012-00860021.一种电池系统,包括电池管理系统，该电池管理系统具有包括上层电池管理系统和下层电池管理系统的层级结构，其中所述上层电池管理系统是主部，并且所述下层电池管理系统是从部，其中所述主部将请求信号无线传送至所述从部，并且其中所述从部基于所述请求信号将响应信号无线传送至所述主部。2.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述电池管理系统的所述层级结构包括中间层电池管理系统，所述中间层电池管理系统位于所述上层电池管理系统与所述下层电池管理系统之间，并且其中所述请求信号从所述主部被传送至所述从部而无需经过所述中间层电池管理系统，并且所述响应信号从所述从部被传送至所述主部而无需经过所述中间层电池管理系统。3.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述主部与所述从部之间的无线通信是Zigbee无线通信。4.根据权利要求2所述的电池系统，其中所述上层电池管理系统是系统电池管理系统，所述中间层电池管理系统是机架电池管理系统，并且所述下层电池管理系统是托盘电池管理系统。5.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述主部和所述从部被布置在彼此之间小于50米的距离内。6.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述请求信号和所述响应信号被编码。7.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述主部将基于随机数产生的种子包括在所述请求信号中，所述从部产生与所述种子相对应的密钥值并将所述密钥值包括在所述响应信号中，并且所述主部通过参考所述密钥值来验证所述从部。8.—种电池系统,包括电池管理系统,该电池管理系统具有包括上层电池管理系统和多个下层电池管理系统的层级结构，其中所述上层电池管理系统是主部，并且所述下层电池管理系统中的一个或多个是从部，其中所述主部被配置成将请求信号同时地无线传送至所述从部，并且其中所述从部被配置成基于所述请求信号无线传送响应信号。9.根据权利要求8所述的电池系统，其中所述主部被配置成通过使用同步的信号将所述请求信号传送至所述从部。10.根据权利要求8所述的电池系统，其中所述响应信号包括关于同时测得的所述同步的状态的信息。11.根据权利要求8所述的电池系统，其中所述电池管理系统的所述层级结构包括中间层电池管理系统，所述中间层电池管理系统位于所述上层电池管理系统与所述下层电池管理系统之间，并且其中所述请求信号从所述主部被传送至所述从部而无需经过所述中间层电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘焕星，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：