CN107732336A - 一种能量管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能量管理系统，包括多个电池组、多个电池管理系统、逆变器、控制模块及监控平台；逆变器包括主控单元，每个电池管理系统与对应一个电池组及控制模块相连，每个电池管理系统采集对应一个电池组的电池信息并将电池信息传输至控制模块；逆变器与控制模块相连，逆变器还通过电线与负载相连，逆变器的主控单元采集逆变器的逆变器信息、电线的电力信息及负载的用电信息并将逆变器信息、电力信息及用电信息传输至控制模块；控制模块与监控平台相互通讯，控制模块对电池信息、逆变器信息、电力信息及用电信息进行分析处理并将处理结果发送至监控平台；监控平台显示处理结果。

Description

一种能量管理系统
【技术领域】
本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种储能电站中的能量管理系统。
【背景技术】
随着全球能源日益紧缺，人们的环保意识逐渐增强，新能源产业迅速兴起。储能系统作为存储新能源的系统得到了大力的发展。但是，目前的储能系统中远程监控和能量管理部分还缺乏有效的解决方案，储能系统通常依靠人工值守的方式进行管理，这样不仅耗费人力，物力，而且存在因人员疏于值守导致储能系统故障的隐患；且目前的储能系统仅依靠双向逆变器自身的能量管理来实现整个储能系统的能量管理，能量管理不全面，缺乏对整个系统的全面分析，容易导致系统的误判断。
鉴于此，实有必要提供一种新的能量管理系统以克服上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种能够对储能系统的电池组及逆变器进行全面管理及监控的能量管理系统。
为了实现上述目的，本发明提供一种能量管理系统，包括多个电池组、多个电池管理系统、逆变器、控制模块及监控平台；所述电池组与所述电池管理系统一一对应；所述逆变器包括主控单元，每个电池管理系统与对应一个电池组及所述控制模块相连，每个电池管理系统采集对应一个电池组的电池信息并将所述电池信息传输至所述控制模块；所述逆变器与所述控制模块相连，所述逆变器还通过电线与负载相连，所述逆变器的主控单元采集所述逆变器的逆变器信息、所述电线的电力信息及所述负载的用电信息并将所述逆变器信息、所述电力信息及所述用电信息传输至所述控制模块；所述控制模块与所述监控平台相互通讯，所述控制模块对所述电池信息、所述逆变器信息、所述电力信息及所述用电信息进行分析处理并将处理结果发送至所述监控平台；所述监控平台显示所述处理结果；用户根据所述处理结果通过所述监控平台发送控制指令至所述控制模块，所述控制模块将所述控制指令传输至所述电池管理系统及所述主控单元，所述电池管理系统根据所述控制指令控制所述电池组的工作状态，所述主控单元根据所述控制指令控制所述逆变器的工作状态。
在一个优选实施方式中，通过在所述监控平台中设置定时控制指令，所述监控平台通过所述控制模块将所述定时控制指令传输至所述电池管理系统及所述主控单元，进而所述主控单元控制所述逆变器及所述电池管理系统控制所述电池组在预定时间的工作状态。
在一个优选实施方式中，所述处理结果包括所述电池组及所述逆变器的故障信息，当所述电池组或所述逆变器出现故障时，通过将控制指令输入至所述监控平台，所述监控平台通过所述控制模块将控制指令传输至所述电池管理系统或主控单元，进而所述电池管理系统控制故障电池组停止工作，或所述主控单元控制所述逆变器停止工作。
在一个优选实施方式中，每个电池组包括多个单体电池；所述电池信息包括每个电池组的总电压、每个单体电池的最高电压、每个单体电池的最低电压、每个单体电池的温度、每个单体电池的充电电流或放电电流及每个电池组的绝缘值。
在一个优选实施方式中，所述逆变器用于将所述电池组的直流电转换成交流电并通过电线为所述负载供电或将交流市电转换成直流电为所述电池组充电。
在一个优选实施方式中，所述逆变器信息包括逆变器的工作模式、电压、电流、频率及温度；所述主控单元根据所述逆变器信息计算所述逆变器的功率及有效功率并将所述逆变器的功率及有效功率传输至所述控制模块；所述逆变器的工作模式包括将直流电转换成交流电及将交流电转换成直流电。
在一个优选实施方式中，所述电力信息包括电线的电压及频率。
在一个优选实施方式中，所述用电信息包括所述负载的电压及实际功率。
本发明的能量管理系统，通过所述电池管理系统将所述电池组的电池信息、所述逆变器的主控单元将逆变器信息、电力信息及用电信息传输至所述控制模块，所述控制模块对所述电池信息、所述逆变器信息、所述电力信息及所述用电信息进行分析处理并将处理结果发送至所述监控平台，用户通过所述监控平台获取所述电池组、所述逆变器及所述负载的工作状态，进一步地，用户通过所述监控平台发送控制指令，控制所述电池组及所述逆变器的工作状态。
【附图说明】
图1为本发明实施方式提供的能量管理系统的原理框图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种能量管理系统100，其应用于储能电站中，所述能量管理系统100包括多个电池组10、多个BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)20、逆变器30、控制模块40及监控平台50。所述电池组10与所述BMS20一一对应。所述逆变器30包括主控单元31。每个BMS20与对应一个电池组10及所述控制模块40相连，每个BMS20采集对应一个电池组10的电池信息并将所述电池信息传输至所述控制模块40。所述逆变器30与所述控制模块40相连，所述逆变器30还通过电线与负载相连。所述逆变器30的主控单元31采集所述逆变器30的逆变器信息、所述电线的电力信息及所述负载的用电信息并将所述逆变器信息、所述电力信息及所述用电信息传输至所述控制模块40。所述控制模块40与所述监控平台50相互通讯。所述控制模块40对所述电池信息、所述逆变器信息、所述电力信息及所述用电信息进行分析处理并将处理结果发送至所述监控平台50，所述监控平台50显示所述处理结果，用户根据所述处理结果通过所述监控平台50发送控制指令至所述控制模块40，所述控制模块40将所述控制指令传输至所述BMS20及所述主控单元31，所述BMS20根据所述控制指令控制所述电池组10的工作状态，所述主控单元31根据所述控制指令控制所述逆变器30的工作状态。
每个电池组10包括多个单体电池。
所述电池信息包括每个电池组10的总电压、每个单体电池的最高电压、每个单体电池的最低电压、每个单体电池的温度、每个单体电池的充电电流或放电电流及每个电池组10的绝缘值。
每个BMS20还根据所述电池信息计算每个单体电池的SOC(State of Charge，剩余电量)及SOH(State of Health，健康状态)。每个BMS20还将对应一个电池组10的每个单体电池的SOC及SOH传输至所述控制模块40，所述控制模块40结合所述电池组10的每个单体电池的SOC及SOH与所述电池信息进行分析处理，可以得到所述电池组10更全面的处理结果。
所述逆变器30用于将所述电池组10的直流电转换成交流电并通过电线为所述负载供电或将交流市电转换成直流电为所述电池组10充电。
所述逆变器信息包括逆变器的工作模式、电压、电流、频率及温度。所述主控单元31根据所述逆变器信息计算所述逆变器的功率及有效功率并将所述逆变器的功率及有效功率传输至所述控制模块40。所述逆变器的工作模式包括将直流电转换成交流电及将交流电转换成直流电。
所述电力信息包括电线的电压及频率。
所述用电信息包括所述负载的电压及实际功率。
所述处理结果包括所述电池组10及所述逆变器30的故障信息，当所述电池组10或所述逆变器30出现故障时，用户通过将控制指令输入至所述监控平台50，所述监控平台50通过所述控制模块40将控制指令传输至所述BMS20或所述主控单元31，进而所述BMS20控制故障电池组10停止工作，或所述主控单元31控制所述逆变器30停止工作。
用户可在所述监控平台50中设置定时控制指令，所述监控平台50通过所述控制模块40将所述定时控制指令传输至所述BMS20及所述主控单元31，进而所述主控单元31控制所述逆变器30及所述BMS20控制所述电池组10在预定时间的工作状态。具体的，当市电处于电价的峰值时，控制所述电池组10放电及所述逆变器30将所述电池组10的直流电转换成交流电并通过电线为所述负载供电；当市电处于电价的谷值时，控制所述电池组10充电及所述逆变器30将交流市电转换成直流电为所述电池组10充电，从而避开用电高峰期，还实现所述负载的经济用电，节约用电成本。
所述监控平台50包括培训模块51，所述培训模块51包括所述能量管理系统100的全部数据信息、所述电池组10及所述逆变器30工作状态的判断、所述能量管理系统100的参数设置、所述能量管理系统100的故障处理方法、所述逆变器30的工作模式切换及所述电池组10的充放电切换，通过所述培训模块51用户可迅速了解所述能量管理系统100及熟练所述监控平台50的操作。
本发明的能量管理系统100，通过所述BMS20将所述电池组10的电池信息、所述逆变器30的主控单元31将逆变器信息、电力信息及用电信息传输至所述控制模块40，所述控制模块40对所述电池信息、所述逆变器信息、所述电力信息及所述用电信息进行分析处理并将处理结果发送至所述监控平台50，用户通过所述监控平台50获取所述电池组10、所述逆变器30及所述负载的工作状态，进一步地，用户通过所述监控平台50发送控制指令，控制所述电池组10及所述逆变器30的工作状态。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (8)

1.一种能量管理系统，其特征在于：包括多个电池组、多个电池管理系统、逆变器、控制模块及监控平台；所述电池组与所述电池管理系统一一对应；所述逆变器包括主控单元，每个电池管理系统与对应一个电池组及所述控制模块相连，每个电池管理系统采集对应一个电池组的电池信息并将所述电池信息传输至所述控制模块；所述逆变器与所述控制模块相连，所述逆变器还通过电线与负载相连，所述逆变器的主控单元采集所述逆变器的逆变器信息、所述电线的电力信息及所述负载的用电信息并将所述逆变器信息、所述电力信息及所述用电信息传输至所述控制模块；所述控制模块与所述监控平台相互通讯，所述控制模块对所述电池信息、所述逆变器信息、所述电力信息及所述用电信息进行分析处理并将处理结果发送至所述监控平台；所述监控平台显示所述处理结果；用户根据所述处理结果通过所述监控平台发送控制指令至所述控制模块，所述控制模块将所述控制指令传输至所述电池管理系统及所述主控单元，所述电池管理系统根据所述控制指令控制所述电池组的工作状态，所述主控单元根据所述控制指令控制所述逆变器的工作状态。
2.如权利要求1所述的能量管理系统，其特征在于：通过在所述监控平台中设置定时控制指令，所述监控平台通过所述控制模块将所述定时控制指令传输至所述电池管理系统及所述主控单元，进而所述主控单元控制所述逆变器及所述电池管理系统控制所述电池组在预定时间的工作状态。
3.如权利要求1所述的能量管理系统，其特征在于：所述处理结果包括所述电池组及所述逆变器的故障信息，当所述电池组或所述逆变器出现故障时，通过将控制指令输入至所述监控平台，所述监控平台通过所述控制模块将控制指令传输至所述电池管理系统或所述主控单元，进而所述电池管理系统控制故障电池组停止工作，或所述主控单元控制所述逆变器停止工作。
4.如权利要求1所述的能量管理系统，其特征在于：每个电池组包括多个单体电池；所述电池信息包括每个电池组的总电压、每个单体电池的最高电压、每个单体电池的最低电压、每个单体电池的温度、每个单体电池的充电电流或放电电流及每个电池组的绝缘值。
5.如权利要求1所述的能量管理系统，其特征在于：所述逆变器用于将所述电池组的直流电转换成交流电并通过电线为所述负载供电或将交流市电转换成直流电为所述电池组充电。
6.如权利要求5所述的能量管理系统，其特征在于：所述逆变器信息包括逆变器的工作模式、电压、电流、频率及温度；所述主控单元根据所述逆变器信息计算所述逆变器的功率及有效功率并将所述逆变器的功率及有效功率传输至所述控制模块；所述逆变器的工作模式包括将直流电转换成交流电及将交流电转换成直流电。
7.如权利要求1所述的能量管理系统，其特征在于：所述电力信息包括电线的电压及频率。
8.如权利要求1所述的能量管理系统，其特征在于：所述用电信息包括所述负载的电压及实际功率。
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