CN106786995A - 储能控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储能控制装置及其控制方法，所述储能控制装置包括储能模块，所述储能模块通过继电器连接外部充电设备；与所述储能模块及外部充电设备连接的电池管理模块，用于采集所述储能模块的电信号；其中，在所述储能模块放电过程中，电池管理模块根据采集到的所述储能模块的电信号检测到所述储能模块需要停机时，则控制所述继电器断开；当所述电池管理模块检测到所述外部充电设备可以向所述储能模块充电时，则控制所述继电器吸合，使所述外部充电设备向所述储能模块充电。本发明可自动使储能模块停机和充电，提升停机和充电效率。

Description

储能控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及储能领域，，特别是涉及一种储能控制装置及其控制方法。

背景技术

随着新能源在近几年的高速发展，储能领域得到了世界各国的重视，无论是大型集装箱储能系统还是家用小型储能系统都得到了长足的发展。

储能系统一般为电池模组储能的形式，电池在充放电时有充放电电压上下限的限制。当充电时电池两端的电压达到上限以上时，则为过充电。当放电时电池两端的电压下降到下限以下时，则为过放电。出现过充或过放电任何一种情况都会对电池造成不可逆的损伤，尤其是过放电现象的出现。长时间的过放电极易引起电池鼓包，甚至造成起火爆炸的危险。

为了避免电池出现过放电的现象，储能系统需增加智能停机功能，即当储能系统的组端电压低于下限值时，电池管理系统软件控制继电器的断开进而控制整个储能系统进行智能关机处理。但此时要想对储能系统进行充电，则需要人工干预重启才行，但人工操作不便且成本高昂，尤其是在储能系统安装位置较偏远时。

发明内容

基于此，有必要提供一种储能控制装置及其控制方法，提升充电效率。

一种储能控制装置，包括：

储能模块，所述储能模块通过继电器连接外部充电设备；

与所述储能模块及外部充电设备连接的电池管理模块，用于采集所述储能模块的电信号；

其中，在所述储能模块放电过程中，电池管理模块根据采集到的所述储能模块的电信号检测到所述储能模块需要停机时，则控制所述继电器断开；

当所述电池管理模块检测到所述外部充电设备可以向所述储能模块充电时，则控制所述继电器吸合，使所述外部充电设备向所述储能模块充电。

在其中一个实施例中，在所述外部充电设备向所述储能模块充电的过程中，所述电池管理模块根据采集的所述储能模块的电信号检测所述储能模块的电量是否充满，如果是，则控制所述继电器断开。

在其中一个实施例中，所述电池管理模块根据采集的所述储能模块的电信号检测所述储能模块的电量是否充满具体为：

所述电池管理模块检测采集的所述储能模块两端的电压信号是否大于或等于预设的电压上限值。

在其中一个实施例中，所述储能控制装置还包括：

与所述电池管理模块连接的监控开关，用于在闭合状态下启动所述电池管理模块进入工作状态。

在其中一个实施例中，所述电信号为电压信号，所述电池管理模块根据采集到的所述储能模块的电信号检测到所述储能模块需要停机具体为：

电池管理模块检测采集的所述储能模块两端的电压信号小于预设的电压下限值。

在其中一个实施例中，所述电信号为电压信号，所述电池管理模块根据采集到的所述储能模块的电信号检测到所述储能模块需要停机具体为：

电池管理模块检测到所述储能模块两端的电压信号小于预设的电压下限值，且在预设的时间内没有检测到充电电流。

在其中一个实施例中，所述储能模块包括若干并联或串联的电池组。

以上所述储能控制装置中，在储能模块放电过程中，电池管理模块根据采集的储能模块的电信号自动控制储能模块停机，在储能模块停机后，可自动使外部充电设备向储能模块充电，从而避免人工操作使储能模块停机和充电，提升停机和充电效率。

一种储能控制装置的控制方法，所述储能控制装置基于以上所述的储能控制装置，所述方法包括：

在所述储能模块放电过程中，根据采集的所述储能模块的电信号检测所述储能模块是否需要停机；

若需要停机，则控制所述继电器断开；

在所述储能模块为停机状态下，检测所述外部充电设备是否可以向所述储能模块充电；

若是，则控制所述继电器吸合，使所述外部充电设备向所述储能模块充电。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

在所述外部充电设备向所述储能模块充电过程中，检测所述储能模块的电量是否充满；

若充满，则控制所述继电器断开。

以上所述储能控制装置的控制方法中，在储能模块放电过程中，电池管理模块根据采集的储能模块的电信号自动控制储能模块停机，在储能模块停机后，可自动使外部充电设备向储能模块充电，从而避免人工操作使储能模块停机和充电，提升停机和充电效率。

附图说明

图1为一实施例的储能控制装置的结构图；

图2为储能控制装置的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种储能控制装置，包括：

储能模块110，储能模块110通过继电器120连接外部充电设备130；

与储能模块110及外部充电设备130连接的电池管理模块140，用于采集储能模块110的电信号；

其中，在储能模块110放电过程中，电池管理模块140根据采集到的储能模块110的电信号检测到储能模块110需要停机时，则控制继电器120断开；

当电池管理模块140检测到外部充电设备130可以向储能模块110充电时，则控制继电器120吸合，使外部充电设备130向储能模块110充电。

以上所述储能控制装置中，在储能模块放电过程中，电池管理模块根据采集的储能模块的电信号自动控制储能模块停机，在储能模块停机后，可自动使外部充电设备向储能模块充电，从而避免人工操作使储能模块停机和充电，提升停机和充电效率。

储能模块在本实施例中可以为大型集装箱储能系统或家用小型储能系统，包括光伏储能系统等各种新新能源储能系统。一般储能模块均由若干并联或串联的电池组组成。储能模块中电池的连接结构在不同的应用中会有不同，这种不同体现在电池的材料上，如锂电池，镍电池等；电池排列的方式上，如并联或串联；电池的个数上，如15组、25组等不同数目的电池。有时候环境因素，如阳光、温度、湿度等，也需要采用不同的电池，但这些因素并不影响本实施例的实现。

储能模块在充电时，随着充电的持续，其两端电压会持续升高，当其电量充满时，储能模块两端的电压可以达到理论上的最大值。最大值也可以理解为储能模块在出厂时的额定电压，也可以为在充电过程中，可以检测到的某一设定的电压值，这种电压值的设定可以对储能模块产生保护作用。此时，对储能模块的进一步充电会造成过充电，对电池造成不良影响。

当外部电量不足时，储能模块可以对外放电，储能模块一般设置有放电过程中允许的最低电压。储能模块在低于最低电压时的放电通常为过放电，过放电会对电池的寿命造成严重影响，有时可能会造成安全事故。

因此，对于储能模块要避免其过放电和过充电。

电池管理模块140可以采集储能模块110的电信号，对储能模块110的充放电进行管理。电池管理模块140通常包括采集单元、与采集单元连接的芯片、与芯片连接的存储器等。采集单元可以为与储能模块110连接的电压检测线，以采集储能模块110的电信号。存储器可以存储应用程序，芯片在接收到电信号时，通过执行应用程序分析储能模块110是否过充或过放电。电信号包括电压、电流等信号，本实施例采用电压信号。

储能模块110在正常放电过程中，当电池管理模块140检测到储能模块110两端的电压信号小于预设的电压下限值，如45V，则表示储能模块110需要停机。在实际的应用中，在检测到储能模块110两端的电压小于预设的电压下限值时，还可以检测在预设的时间内是否有充电电流，如10分钟内有没有大于3A电流对储能模块进行充电动作，如果有，则不需要停机，否则，则表示需要停机。以上只是本实施例采取停机机制的两种设置方案，包括电压和时间两个特征，本实施例不限于其它方案的设置。当需要停机时，电池管理模块140则控制继电器120断开。此时，仅有电池管理模块140与储能模块110连接，储能模块110的耗电量会明显的减小，防止储能模块110过放电。

一般储能模块110在停机后，通常需要人工再次唤醒。但人工操作效率低，尤其是对于储能模块110较为偏远时。本实施例中，电池管理模块140可以直接检测外部充电设备130是否可以向储能模块110充电。例如，电池管理模块140检测到外部充电设备130的电压大于预设的电压下限，或者电池管理模块140检测到充电电压大致某一值，如设置的35V等；或者电池管理模块140检测到充电电流大于某一值等。当电池管理模块140检测到外部充电设备130可以向储能设备充电时，则控制继电器120吸合。

在外部充电设备130向储能模块110充电的过程中，电池管理模块140根据采集的储能模块110的电信号检测储能模块110的电量是否充满，如果是，则控制继电器断开。其中，电池管理模块140可以检测采集的储能模块110两端的电压信号是否大于或等于预设的电压上限值，如果是，则储能模块110的电量已经充满。

如图2所示，为可应用于以上储能控制装置的电路原理图。其中，储能模块110包括B1至B15等数目的电池组。储能模块110通过继电器连接外部充电设备130。电池管理模块140连接储能模块110，可采集储能模块110的电信号。电池管理模块140可控制继电器的吸合与断开。

其中，储能控制装置中还设置有与电池管理模块140连接的监控开关，用于在闭合状态下启动电池管理模块进入工作状态。本实施例中，监控开关闭合是启动电池管理模块的前提，只有在闭合监控开关后，才可以启动电池管理模块。

储能模块110在对外放电时，如果电量不足，电压降低到电压下限值时，电池管理模块140检测到此现象时，在一定的时间内没有检测到充电电流时，则控制断开继电器。

在储能模块110停机后，电池管理模块140可以及时检测外部充电设备130是否能够向储能模块110充电，如果可以，则控制继电器吸合，使外部充电设备130对储能模块110进行充电。

其中，电池管理模块140连接有电量显示模块，可以显示储能模块的电量。电池管理模块140连接通信模块，可以将储能模块110的电信号发送至外部监控设备。

本实施例还提供了一种储能控制装置的控制方法，储能控制装置基于以上所述的储能控制装置，所述方法包括：

在储能模块放电过程中，根据采集的储能模块的电信号检测储能模块是否需要停机；

若需要停机，则控制继电器断开；

在储能模块为停机状态下，检测外部充电设备是否可以向储能模块充电；

若是，则控制继电器吸合，使外部充电设备向储能模块充电。

以上所述储能控制装置的控制方法中，在储能模块放电过程中，电池管理模块根据采集的储能模块的电信号自动控制储能模块停机，在储能模块停机后，可自动使外部充电设备向储能模块充电，从而避免人工操作使储能模块停机和充电，提升停机和充电效率。

其中，所述方法还包括：

在外部充电设备向储能模块充电过程中，检测储能模块的电量是否充满；若充满，则控制继电器断开。

本实施例中，电池管理模块140安装有实现以上所述方法的检测程序，电池管理模块140执行以上检测程序可以检测储能模块110是否需要停机，并在需要停机时，断开继电器，使储能模块110停机。储能模块110在停机后，电池管理模块140执行检测程序检测外部充电设备130是否可以向储能模块110充电，如果可以，可以吸合继电器，使外部充电设备130向储能模块110充电。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种储能控制装置，其特征在于，包括：

储能模块，所述储能模块通过继电器连接外部充电设备；

与所述储能模块及外部充电设备连接的电池管理模块，用于采集所述储能模块的电信号；

其中，在所述储能模块放电过程中，电池管理模块根据采集到的所述储能模块的电信号检测到所述储能模块需要停机时，则控制所述继电器断开；

当所述电池管理模块检测到所述外部充电设备可以向所述储能模块充电时，则控制所述继电器吸合，使所述外部充电设备向所述储能模块充电。

2.根据权利要求1所述的储能控制装置，其特征在于，在所述外部充电设备向所述储能模块充电的过程中，所述电池管理模块根据采集的所述储能模块的电信号检测所述储能模块的电量是否充满，如果是，则控制所述继电器断开。

3.根据权利要求2所述的储能控制装置，其特征在于，所述电池管理模块根据采集的所述储能模块的电信号检测所述储能模块的电量是否充满具体为：

所述电池管理模块检测采集的所述储能模块两端的电压信号是否大于或等于预设的电压上限值。

4.根据权利要求1所述的储能控制装置，其特征在于，还包括：

与所述电池管理模块连接的监控开关，用于在闭合状态下启动所述电池管理模块进入工作状态。

5.根据权利要求1所述的储能控制装置，其特征在于，所述电信号为电压信号，所述电池管理模块根据采集到的所述储能模块的电信号检测到所述储能模块需要停机具体为：

电池管理模块检测采集的所述储能模块两端的电压信号小于预设的电压下限值。

6.根据权利要求1所述的储能控制装置，其特征在于，所述电信号为电压信号，所述电池管理模块根据采集到的所述储能模块的电信号检测到所述储能模块需要停机具体为：

电池管理模块检测到所述储能模块两端的电压信号小于预设的电压下限值，且在预设的时间内没有检测到充电电流。

7.根据权利要求1所述的储能控制装置，其特征在于，所述储能模块包括若干并联或串联的电池组。

8.一种储能控制装置的控制方法，其特征在于，所述储能控制装置基于权利要求1－7任一项所述的储能控制装置，所述方法包括：

在所述储能模块放电过程中，根据采集的所述储能模块的电信号检测所述储能模块是否需要停机；

若需要停机，则控制所述继电器断开；

在所述储能模块为停机状态下，检测所述外部充电设备是否可以向所述储能模块充电；

若是，则控制所述继电器吸合，使所述外部充电设备向所述储能模块充电。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述外部充电设备向所述储能模块充电过程中，检测所述储能模块的电量是否充满；

若充满，则控制所述继电器断开。