CN107749632B - 一种储能系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储能系统及其控制方法，该系统包括：储能本体结构(1)和待机供电电源(2)；其中，所述储能本体结构(1)，用于监测自身的电量状态，并在所述电量状态不满足设定状态的情况下进行充放电运行，或在所述电量状态满足所述设定状态的情况下切换为待机状态；所述待机供电电源(2)，与所述储能本体结构(1)连接，用于在所述储能本体结构(1)切换为待机状态后，为所述储能本体结构(1)提供待机供电电源，以继续监测所述电量状态。本发明的方案，可以克服现有技术中无法实现自启动、自放电量大和状态监控难度大等缺陷，实现能够实现自启动、自放电量小和状态监控难度小的有益效果。

Description

一种储能系统及其控制方法

技术领域

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种储能系统及其控制方法，尤其涉及一种储能系统及其自动运行、待机智能切换的实现方法。

背景技术

在对储能过程进行分析时，为了确定研究对象而划出的部分物体或空间范围，称为储能系统。它包括能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备。

在现有储能系统中，一般包括储能电池、BMS(Battery Management System，电池管理系统)、充放电控制器。系统正常开机为手动上电，然后正常运行。在电池不需要进行充、放电时，为避免储能电池自放电过快，BMS会将弱电电源供电通路切断，致使整个系统断电。当系统再次启动时，需人为的手动开机才能使系统运行。这使得在实际使用时，用户需要时刻关注储能系统状态，必要时进行开关机操作，人性化设计欠佳。

现有技术中，存在无法实现自启动、自放电量大和状态监控难度大等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种储能系统及其控制方法，以解决现有技术中储能系统停机后再次上电需手动操作而无法实现自启动的问题，达到储能系统停机后再次上电能够实现自启动的效果。

本发明提供一种储能系统，包括：储能本体结构和待机供电电源；其中，所述储能本体结构，用于监测自身的电量状态，并在所述电量状态不满足设定状态的情况下进行充放电运行，或在所述电量状态满足所述设定状态的情况下切换为待机状态；所述待机供电电源，与所述储能本体结构连接，用于在所述储能本体结构切换为待机状态后，为所述储能本体结构提供待机供电电源，以继续监测所述电量状态。

可选地，所述储能本体结构，包括：储能电池、电池管理系统、充放电控制器、主电源和第一控制装置；其中，所述储能电池，分别与所述电池管理系统和所述第一控制装置连接；所述电池管理系统的第一供电端，分别与所述充放电控制器的第一控制端、所述主电源的负极、以及所述待机供电电源的负极连接；所述电池管理系统的第二供电端，分别与所述充放电控制器的第二控制端、所述主电源的正极、以及所述待机供电电源的正极连接；所述第一控制装置，分别与所述充放电控制器和所述主电源连接。

可选地，所述第一控制装置，包括：第一控制开关和第二控制开关；其中，所述第一控制开关，连接在所述储能电池与所述充放电控制器之间；所述第二控制开关，连接在所述储能电池与所述主电源之间。

可选地，其中，所述第一控制开关，包括：第一接触器和第二接触器，所述第一接触器和所述第二接触器并行设置；和/或，所述第二控制开关，包括：断路器和第一继电器；所述断路器和所述第一继电器串行设置在所述储能电池与所述主电源之间。

可选地，其中，所述第一接触器和所述第二接触器的触点，均为常开触点；和/或，所述断路器的触点为常开触点；和/或，所述第一继电器的触点为常闭触点。

可选地，所述待机供电电源，包括：辅助电源和第二控制装置；其中，所述辅助电源和所述第二控制装置，依次连接至所述储能本体结构。

可选地，所述待机供电电源，还包括：发电装置；所述发电装置，与所述辅助电源连接。

可选地，所述第二控制装置，包括：第二继电器和第三继电器；其中，所述第二继电器中的第一触点，分别连接至所述辅助电源的正极、以及第三继电器中的第二触点；所述第二继电器中的第二触点，分别连接至所述辅助电源的负极、所述电池管理系统的第一供电端、所述充放电控制器的第一控制端、以及所述主电源的负极；和/或，所述第三继电器中的第一触点，分别连接至所述电池管理系统的第二供电端、所述充放电控制器的第二控制端、以及所述主电源的正极。

可选地，其中，当所述待机供电电源还包括发电装置时，所述发电装置，包括：日光发电装置、温差发电装置中的至少之一；和/或，所述辅助电源，包括：UPS电源；和/或，所述第二继电器中的第一触点为常开触点，所述第二继电器中的第二触点为常开触点；和/或，所述第三继电器中的第一触点为常闭触点，所述第三继电器中的第二触点为常开触点。

与上述储能系统相匹配，本发明再一方面提供一种储能系统的控制方法，包括：使所述储能本体结构监测自身的电量状态，并在所述电量状态不满足设定状态的情况下进行充放电运行；在所述电量状态满足所述设定状态的情况下使所述储能本体结构切换为待机状态，并为所述储能本体结构提供待机供电电源，以继续监测所述电量状态。

可选地，其中，当所述储能系统包括储能电池、电池管理系统、充放电控制器、主电源、第一接触器、第二接触器、断路器和第一继电器时，使所述储能本体结构监测自身的电量状态，包括：通过所述电池管理系统，监测所述储能电池的电量状态；和/或，在所述电量状态不满足设定状态的情况下进行充放电运行，包括：通过所述电池管理系统控制所述第一接触器和所述第二接触器闭合，接通所述充放电控制器的充放电主回路，进行所述充放电运行，此时所述主电源向外供电；和/或，当所述储能系统还包括辅助电源、第二继电器和第三继电器时，在所述电量状态满足所述设定状态的情况下使所述储能本体结构切换为待机状态，包括：通过所述电池管理系统控制所述第一接触器和所述第二接触器断开，切断所述充放电控制器的充放电主回路后，控制所述第二继电器闭合，控制所述第三继电器的第二触点闭合、第一触点断开，并控制所述第一继电器断开，使所述电池管理系统的供电电源切入到所述辅助电源所在电源支路；和/或，继续监测所述电量状态，包括：在所述待机状态下，通过所述电池管理系统实时监测所述储能电池的状态，当发现所述储能电池需要进行充放电运行时，通过所述电池管理系统控制所述第一继电器闭合，控制所述第三继电器的第一触点闭合、第二触点断开，控制所述第二继电器断开，使所述电池管理系统的电源切换到所述主电源供电的状态，然后通过所述电池管理系统控制接触器所述第一接触器和所述第二接触器闭合，接通所述储能电池的充放电主回路，继续进行充放电运行。

本发明的方案，通过在原有储能系统的基础上，增加小功率弱电电源、发电小装置、继电器等组成待机时BMS专用弱电电源，以实现储能系统充放电运行、待机状态的智能切换，两种状态下均可实时监测储能电池状态，首次开机后无需人工介入，解决储能系统停机后再次上电需手动操作而无法实现自启动的问题；在待机状态下切断主弱电电源，减小储能电池的自放电量，解决储能电池在不进行充、放电时系统需断电、否则储能电池自放电量大的问题，延长其使用寿命，并达到节能的目的。

进一步，本发明的方案，通过在原有系统中增加小功率弱电电源(UPS)、发电小装置、继电器来实现储能系统自动运行和待机两种状态智能切换，一方面无需占用用户时间关注系统运行状态，解决当储能系统中弱电电源断开后BMS无法获得储能电池的状态的问题；另一方面减少储能电池的自放电量，节能并延长其使用寿命。

由此，本发明的方案，通过增加待机时BMS专用供电电源，实现储能系统充放电运行、待机状态的智能切换，解决现有技术中储能系统停机后再次上电需手动操作而无法实现自启动的问题，从而，克服现有技术中无法实现自启动、自放电量大和状态监控难度大的缺陷，实现能够实现自启动、自放电量小和状态监控难度小的有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的储能系统的一实施例的结构示意图；

图2为本发明的储能系统(即实现充放电运行和待机状态智能切换的储能系统)的另一实施例的结构示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-储能本体结构；10-储能电池；11-电池管理系统；12-充、放电控制器；13-主电源(即主弱电电源)；2-待机供电结构；20-发电装置；21-辅助电源；KM1-第一接触器；KM2-第二接触器；QF1-断路器；K1-第一继电器(常闭继电器)；K2-第二继电器(常开继电器)；K3-第三继电器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种储能系统，如图1所示本发明的系统的一实施例的结构示意图。该储能系统可以包括：储能本体结构1和待机供电电源2。

其中，所述储能本体结构1，可以用于在所述储能系统首次开机后，监测自身的电量状态，并在所述电量状态不满足设定状态的情况下进行充放电运行，或在所述电量状态满足所述设定状态的情况下切换为待机状态。所述待机供电电源2，与所述储能本体结构1连接，可以用于在所述储能本体结构1切换为待机状态后，为所述储能本体结构1提供待机供电电源，以继续监测所述电量状态。

例如：在原有储能系统的基础上，增加小功率弱电电源、发电小装置、继电器等组成待机时BMS专用弱电电源，以实现储能系统充放电运行、待机状态的智能切换，两种状态下均可实时监测储能电池状态，首次开机后无需人工介入；在待机状态下切断主弱电电源，减小储能电池的自放电量，延长其使用寿命，并达到节能的目的。

例如：在本系统方案中，BMS始终有电源供电，可实时监测储能电池的状态，实现正常运行和待机两种状态的智能切换。

由此，通过在储能本体结构的基础上增加待机供电电源，可以实现储能系统首次开机后无需人工介入，系统能够根据储能电池的状态实现充、放电操作；并在储能电池无需进行充、放电时，系统切换至小功率弱电电源供电支路，仅使BMS工作，实时监测储能电池状态，必要时再次启动充、放电操作。

在一个可选例子中，参见图2所示的例子，所述储能本体结构1，可以包括：储能电池10、电池管理系统11、充放电控制器12、主电源13和第一控制装置。

其中，所述储能电池10，分别与所述电池管理系统11和所述第一控制装置连接。所述电池管理系统11的第一供电端，分别与所述充放电控制器12的第一控制端、所述主电源13的负极、以及所述待机供电电源2的负极连接。所述电池管理系统11的第二供电端，分别与所述充放电控制器12的第二控制端、所述主电源13的正极、以及所述待机供电电源2的正极连接。所述第一控制装置，分别与所述充放电控制器12和所述主电源13连接。

例如：本储能系统中当储能电池无需进行充、放电操作时，BMS的电源切换至小功率电源，同时切断正常工作时的主弱电电源，减少储能电池的自放电量，延长电池的使用寿命，并起到节能的效果。

例如：判断储能电池无需进行充、放电的过程，可以是：储能电池的荷电状态(SOC，State Of Charge)正常工作范围通常在30％-70％。当BMS监测出储能电池SOC小于30％时，即发出充电指令实现充电功能；当储能电池SOC大于30％，即有剩余电量时，可以发出放电指令实现放电功能。具体应用时，可以根据具体的储能电池设定相应的SOC范围。

由此，通过储能电池、电池管理系统、充放电控制器、主电源和第一控制装置的适配设置，可以监测储能电池的电量状态，并在需要进行充放电时开启充放电主回路，控制方式简便、且可靠。

可选地，所述第一控制装置，可以包括：第一控制开关和第二控制开关。

其中，所述第一控制开关，连接在所述储能电池10与所述充放电控制器12之间。所述第二控制开关，连接在所述储能电池10与所述主电源13之间。

由此，通过不同的控制开关控制不同的控制对象，有利于提升控制的可靠性和灵活性。

更可选地，所述第一控制开关，可以包括：第一接触器KM1和第二接触器KM2，所述第一接触器KM1和所述第二接触器KM2并行设置。

由此，通过两个接触器进行控制，控制可靠性高、安全性强。

其中，所述第一接触器KM1和所述第二接触器KM2的触点，均为常开触点。

由此，通过将第一接触器和第二接触器的触点均设置为常开触点，控制方式简便，且控制可靠性高。

更可选地，所述第二控制开关，可以包括：断路器QF1和第一继电器K1。所述断路器QF1和所述第一继电器K1串行设置在所述储能电池10与所述主电源13之间。

由此，通过断路器和第一继电器进行配合控制，可靠性高，安全性强。

其中，所述断路器QF1的触点为常开触点，和/或，所述第一继电器K1的触点为常闭触点。

例如：切断正常工作时的主弱电电源，可以是：BMS控制常闭继电器K1的线圈得电，使常闭继电器K1的常闭触点断开，即可切断主弱电电源。

例如：手动闭合断路器QF1，主弱电电源工作，充放电控制器和BMS均得电。BMS采集储能电池参数，判断是否进行充放电操作。当储能电池需要进行充放电操作时，BMS控制接触器KM1/KM2(即第一接触器KM1和第二接触器KM2)闭合，接通充放电主回路，执行充放电操作，此时主弱电电源向外提供弱电电源。

由此，通过将断路器的触点设置为常开触点，将第一继电器的触点设置为常闭触点，有利于提升控制的便捷性和安全性。

在一个可选例子中，参见图2所示的例子，所述待机供电电源2，可以包括：辅助电源21和第二控制装置。

例如：该储能系统，可以在原有系统中增加小功率弱电电源(UPS)、发电小装置、继电器来实现储能系统自动运行和待机两种状态智能切换，一方面无需占用用户时间关注系统运行状态，另一方面减少储能电池的自放电量，节能并延长其使用寿命。

其中，所述辅助电源21和所述第二控制装置，依次连接至所述储能本体结构1。

由此，通过所述辅助电源和所述第二控制装置的适配设置，一方面可以实现待机状态下对电源管理系统的供电，供电方便，且节能效果好；另一方面可以保证充放电运行状态和待机状态的可靠切换，且安全性好。

可选地，所述待机供电电源2，还可以包括：发电装置20。

其中，所述发电装置20，与所述辅助电源21连接。

由此，通过发电装置，可以提升辅助电源的供电可靠性，有利于提升储能系统运行的安全性和稳定性。

可选地，所述第二控制装置，可以包括：第二继电器K2和第三继电器K3。

例如：实现充放电运行和待机状态智能切换的储能系统结构示意图如图2所示，其中发电小装置、小功率弱电电源、继电器K2/K3组成储能系统待机时BMS专用弱电电源支路。

例如：图2为能够实现充放电运行和待机状态智能切换的储能系统结构示意图，其中包括：储能电池、BMS(电池管理系统Battery Management System)、充放电控制器、主弱电电源、发电小装置、小功率弱电电源、继电器K1/K2/K3(即第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器K3)，由发电小装置、小功率弱电电源、继电器K2/K3(即第二继电器K2和第三继电器K3)组成储能系统待机时BMS专用弱电电源支路。

其中，所述第二继电器K2中的第一触点，分别连接至所述辅助电源21的正极、以及第三继电器K3中的第二触点。所述第二继电器K2中的第二触点，分别连接至所述辅助电源21的负极、所述电池管理系统11的第一供电端、所述充放电控制器12的第一控制端、以及所述主电源13的负极。所述第三继电器K3中的第一触点，分别连接至所述电池管理系统11的第二供电端、所述充放电控制器12的第二控制端、以及所述主电源13的正极。

由此，通过第二继电器和第三继电器的适配设置，可以实现充放电运行状态和待机状态的可靠切换，且控制便捷性好、安全性好。

更可选地，所述第二继电器K2中的第一触点为常开触点，所述第二继电器K2中的第二触点为常开触点。

更可选地，所述第三继电器K3中的第一触点为常闭触点，所述第三继电器K3中的第二触点为常开触点。

例如：当储能电池无需进行充放电操作时，BMS控制接触器KM1/KM2(即第一接触器KM1和第二接触器KM2)断开，切断充放电主回路。然后控制继电器K2(即第二继电器K2)闭合，控制继电器K3(即第三继电器K3)常开触点闭合、常闭触点断开，最后控制继电器K1(即第一继电器K1)断开，使BMS的供电电源切入到小功率弱电电源支路。由于该支路只需给BMS提供弱电电源，无需向充放电控制器提供弱电电源，也无需考虑接触器的供电功率，所以可选择小功率电源，减少能耗。在此状态下，BMS可实时监测储能电池的状态，一旦发现储能电池需要进行充放电，那么BMS控制继电器K1(即第一继电器K1)闭合，控制继电器K3(即第三继电器K3)常闭触点闭合、常开触点断开，控制继电器K2(即第二继电器K2)断开，使系统的电源切换到主弱电电源供电状态，然后BMS控制接触器KM1/KM2(即第一接触器KM1和第二接触器KM2)闭合，接通储能电池充放电主回路，进行充放电操作。

例如：在储能系统首次手动闭合断路器后，BMS可根据储能电池的状态自动切换弱电供电电源，无需人工再次介入：正常充放电过程是主弱电电源提供弱电；待机状态是小功率弱电电源提供弱电。整个过程中BMS能够实时监测储能电池状态，减少能量损耗，延长储能电池使用寿命。

由此，通过将第二继电器的两个触点均设置为常开触点，并将第三继电器的两个触点分别设置为常开触点和常闭触点，控制的便捷性好、可靠性高。

可选地，当所述待机供电电源2还可以包括发电装置20时，所述发电装置20，可以包括：日光发电装置、温差发电装置中的至少之一。

例如：小功率电源选择可充电式电源，通过在系统中增加发电小装置(例如：日光发电、温差发电)来维持小功率电源的电能供应，无需消耗储能电池中的电能。

由此，通过多种形式的发电装置，发电可靠性高、安全性好。

可选地，所述辅助电源，可以包括：UPS电源。

由此，通过UPS电源，使用便捷性好，供电可靠性高，且节能效果好。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过在原有储能系统的基础上，增加小功率弱电电源、发电小装置、继电器等组成待机时BMS专用弱电电源，以实现储能系统充放电运行、待机状态的智能切换，两种状态下均可实时监测储能电池状态，首次开机后无需人工介入，解决储能系统停机后再次上电需手动操作而无法实现自启动的问题。在待机状态下切断主弱电电源，减小储能电池的自放电量，解决储能电池在不进行充、放电时系统需断电、否则储能电池自放电量大的问题，延长其使用寿命，并达到节能的目的。

根据本发明的实施例，还提供了对应于储能系统的一种储能系统的控制方法。该储能系统的控制方法可以包括：使所述储能本体结构1监测自身的电量状态，并在所述电量状态不满足设定状态的情况下进行充放电运行；在所述电量状态满足所述设定状态的情况下使所述储能本体结构1切换为待机状态，并为所述储能本体结构1提供待机供电电源，以继续监测所述电量状态。

例如：在原有储能系统的基础上，增加小功率弱电电源、发电小装置、继电器等组成待机时BMS专用弱电电源，以实现储能系统充放电运行、待机状态的智能切换，两种状态下均可实时监测储能电池状态，首次开机后无需人工介入；在待机状态下切断主弱电电源，减小储能电池的自放电量，延长其使用寿命，并达到节能的目的。

例如：在本系统方案中，BMS始终有电源供电，可实时监测储能电池的状态，实现正常运行和待机两种状态的智能切换。

由此，通过在储能本体结构的基础上增加待机供电电源，可以实现储能系统首次开机后无需人工介入，系统能够根据储能电池的状态实现充、放电操作；并在储能电池无需进行充、放电时，系统切换至小功率弱电电源供电支路，仅使BMS工作，实时监测储能电池状态，必要时再次启动充、放电操作。

在一个可选例子中，当所述储能系统可以包括储能电池10、电池管理系统11、充放电控制器12、主电源13、第一接触器KM1、第二接触器KM2、断路器QF1和第一继电器K1时，使所述储能本体结构1监测自身的电量状态，可以包括：通过所述电池管理系统11，监测所述储能电池10的电量状态。

可选地，在所述电量状态不满足设定状态的情况下进行充放电运行，可以包括：通过所述电池管理系统11控制所述第一接触器KM1和所述第二接触器KM2闭合，接通所述充放电控制器12的充放电主回路，进行所述充放电运行，此时所述主电源13向外供电。

由此，通过储能电池、电池管理系统、充放电控制器、主电源和第一控制装置的适配设置，可以监测储能电池的电量状态，并在需要进行充放电时开启充放电主回路，控制方式简便、且可靠。

在一个可选例子中，当所述储能系统还可以包括辅助电源21、第二继电器K2和第三继电器K3时，在所述电量状态满足所述设定状态的情况下使所述储能本体结构1切换为待机状态，可以包括：通过所述电池管理系统11控制所述第一接触器KM1和所述第二接触器KM2断开，切断所述充放电控制器12的充放电主回路后，控制所述第二继电器K2闭合，控制所述第三继电器K3的第二触点闭合、第一触点断开，并控制所述第一继电器K1断开，使所述电池管理系统11的供电电源切入到所述辅助电源21所在电源支路。

可选地，继续监测所述电量状态，可以包括：在所述待机状态下，通过所述电池管理系统11实时监测所述储能电池10的状态，当发现所述储能电池10需要进行充放电运行时，通过所述电池管理系统11控制所述第一继电器K1闭合，控制所述第三继电器K3的第一触点闭合、第二触点断开，控制所述第二继电器K2断开，使所述电池管理系统11的电源切换到所述主电源13供电的状态，然后通过所述电池管理系统11控制接触器所述第一接触器KM1和所述第二接触器KM2闭合，接通所述储能电池10的充放电主回路，继续进行充放电运行。

由此，通过所述辅助电源和所述第二控制装置的适配设置，一方面可以实现待机状态下对电源管理系统的供电，供电方便，且节能效果好；另一方面可以保证充放电运行状态和待机状态的可靠切换，且安全性好。

在一个可选实施方式中，该储能系统，是在原有储能系统的基础上，增加小功率弱电电源、发电小装置、继电器等组成待机时BMS专用弱电电源，以实现储能系统充放电运行、待机状态的智能切换，两种状态下均可实时监测储能电池状态，首次开机后无需人工介入；在待机状态下切断主弱电电源，减小储能电池的自放电量，延长其使用寿命，并达到节能的目的。

在一个可选例子中，该储能系统，可以在原有系统中增加小功率弱电电源(UPS)、发电小装置、继电器来实现储能系统自动运行和待机两种状态智能切换，一方面无需占用用户时间关注系统运行状态，另一方面减少储能电池的自放电量，节能并延长其使用寿命。

可见，该储能系统，至少可以达到的有益效果可以包括：

⑴实现储能系统首次开机后无需人工介入，系统能够根据储能电池的状态实现充、放电操作。在储能电池无需进行充、放电时，系统切换至小功率弱电电源供电支路，仅使BMS工作，实时监测储能电池状态，必要时再次启动充、放电操作。

其中，小功率弱电电源，可以是如80W左右的电源，但具体应用时可以根据储能电池和BMS实际功耗做调整。

⑵本储能系统中当储能电池无需进行充、放电操作时，BMS的电源切换至小功率电源，同时切断正常工作时的主弱电电源，减少储能电池的自放电量，延长电池的使用寿命，并起到节能的效果；

⑶在本系统方案中，BMS始终有电源供电，可实时监测储能电池的状态，实现正常运行和待机两种状态的智能切换。

可选地，判断储能电池无需进行充、放电的过程，可以是：储能电池的荷电状态(SOC，State Of Charge)正常工作范围通常在30％-70％。当BMS监测出储能电池SOC小于30％时，即发出充电指令实现充电功能；当储能电池SOC大于30％，即有剩余电量时，可以发出放电指令实现放电功能。具体应用时，可以根据具体的储能电池设定相应的SOC范围。

可选地，切断正常工作时的主弱电电源，可以是：BMS控制常闭继电器K1的线圈得电，使常闭继电器K1的常闭触点断开，即可切断主弱电电源。

在一个可选实施方式中，实现充放电运行和待机状态智能切换的储能系统结构示意图如图2所示，其中发电小装置、小功率弱电电源、继电器K2/K3组成储能系统待机时BMS专用弱电电源支路。

其中，图2为能够实现充放电运行和待机状态智能切换的储能系统结构示意图，其中包括：储能电池、BMS(电池管理系统Battery Management System)、充放电控制器、主弱电电源、发电小装置、小功率弱电电源、继电器K1/K2/K3(即第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器K3)，由发电小装置、小功率弱电电源、继电器K2/K3(即第二继电器K2和第三继电器K3)组成储能系统待机时BMS专用弱电电源支路。

在一个可选例子中，以首次开机为例，其上电及运行过程分析如下：

⑴手动闭合断路器QF1，主弱电电源工作，充放电控制器和BMS均得电。BMS采集储能电池参数，判断是否进行充放电操作。

⑵当储能电池需要进行充放电操作时，BMS控制接触器KM1/KM2(即第一接触器KM1和第二接触器KM2)闭合，接通充放电主回路，执行充放电操作，此时主弱电电源向外提供弱电电源。

⑶当储能电池无需进行充放电操作时，BMS控制接触器KM1/KM2(即第一接触器KM1和第二接触器KM2)断开，切断充放电主回路。然后控制继电器K2(即第二继电器K2)闭合，控制继电器K3(即第三继电器K3)常开触点闭合、常闭触点断开，最后控制继电器K1(即第一继电器K1)断开，使BMS的供电电源切入到小功率弱电电源支路。由于该支路只需给BMS提供弱电电源，无需向充放电控制器提供弱电电源，也无需考虑接触器的供电功率，所以可选择小功率电源，减少能耗。另外小功率电源选择可充电式电源，通过在系统中增加发电小装置(例如：日光发电、温差发电)来维持小功率电源的电能供应，无需消耗储能电池中的电能。在此状态下，BMS可实时监测储能电池的状态，一旦发现储能电池需要进行充放电，那么BMS控制继电器K1(即第一继电器K1)闭合，控制继电器K3(即第三继电器K3)常闭触点闭合、常开触点断开，控制继电器K2(即第二继电器K2)断开，使系统的电源切换到主弱电电源供电状态，然后BMS控制接触器KM1/KM2(即第一接触器KM1和第二接触器KM2)闭合，接通储能电池充放电主回路，进行充放电操作。

⑷在储能系统首次手动闭合断路器后，BMS可根据储能电池的状态自动切换弱电供电电源，无需人工再次介入：正常充放电过程是主弱电电源提供弱电；待机状态是小功率弱电电源提供弱电。整个过程中BMS能够实时监测储能电池状态，减少能量损耗，延长储能电池使用寿命。

其中，继电器的主要作用是起信号检测、传递、变换或处理用的，它通断的电路电流通常较小，即一般用在控制电路中，以与主电路对比。而接触器的主要作用是用来接通或断开主电路的，所谓主电路是指一个电路工作与否是由该电路是否接通为标志。主电路概念与控制电路相对应，一般主电路通过的电流比控制电路大。

由于本实施例的控制方法所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图2所示的系统的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在原有系统中增加小功率弱电电源(UPS)、发电小装置、继电器来实现储能系统自动运行和待机两种状态智能切换，一方面无需占用用户时间关注系统运行状态，解决当储能系统中弱电电源断开后BMS无法获得储能电池的状态的问题；另一方面减少储能电池的自放电量，节能并延长其使用寿命。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种储能系统，其特征在于，包括：储能本体结构（1）和待机供电电源（2）；其中，

所述储能本体结构（1），用于监测自身的电量状态，并在所述电量状态不满足设定状态的情况下进行充放电运行，在所述电量状态满足所述设定状态的情况下切换为待机状态；通过在原有储能系统的基础上，增加待机时BMS专用弱电电源，以实现储能系统充放电运行、待机状态的智能切换；

所述待机供电电源（2），与所述储能本体结构（1）连接，用于在所述储能本体结构（1）切换为待机状态后，为所述储能本体结构（1）提供待机供电电源，以继续监测所述电量状态；

所述储能本体结构（1），包括：储能电池（10）、电池管理系统（11）、充放电控制器（12）、主电源（13）和第一控制装置；其中，

所述储能电池（10），分别与所述电池管理系统（11）和所述第一控制装置连接；

所述电池管理系统（11）的第一供电端，分别与所述充放电控制器（12）的第一控制端、所述主电源（13）的负极、以及所述待机供电电源（2）的负极连接；

所述电池管理系统（11）的第二供电端，分别与所述充放电控制器（12）的第二控制端、所述主电源（13）的正极、以及所述待机供电电源（2）的正极连接；

所述第一控制装置，分别与所述充放电控制器（12）和所述主电源（13）连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一控制装置，包括：第一控制开关和第二控制开关；其中，

所述第一控制开关，连接在所述储能电池（10）与所述充放电控制器（12）之间；

所述第二控制开关，连接在所述储能电池（10）与所述主电源（13）之间。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，其中，

所述第一控制开关，包括：第一接触器和第二接触器，所述第一接触器和所述第二接触器并行设置；

和/或，

所述第二控制开关，包括：断路器和第一继电器；所述断路器和所述第一继电器串行设置在所述储能电池（10）与所述主电源（13）之间。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，其中，

所述第一接触器和所述第二接触器的触点，均为常开触点；

和/或，

所述断路器的触点为常开触点；

和/或，

所述第一继电器的触点为常闭触点。

5.根据权利要求1-4之一所述的系统，其特征在于，所述待机供电电源（2），包括：辅助电源（21）和第二控制装置；其中，

所述辅助电源（21）和所述第二控制装置，依次连接至所述储能本体结构（1）。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述待机供电电源（2），还包括：发电装置（20）；

所述发电装置（20），与所述辅助电源（21）连接。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二控制装置，包括：第二继电器和第三继电器；其中，

所述第二继电器中的第一触点，分别连接至所述辅助电源（21）的正极、以及第三继电器中的第二触点；

所述第二继电器中的第二触点，分别连接至所述辅助电源（21）的负极、所述电池管理系统（11）的第一供电端、所述充放电控制器（12）的第一控制端、以及所述主电源（13）的负极；

和/或，

所述第三继电器中的第一触点，分别连接至所述电池管理系统（11）的第二供电端、所述充放电控制器（12）的第二控制端、以及所述主电源（13）的正极。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二控制装置，包括：第二继电器和第三继电器；其中，

所述第二继电器中的第一触点，分别连接至所述辅助电源（21）的正极、以及第三继电器中的第二触点；

所述第二继电器中的第二触点，分别连接至所述辅助电源（21）的负极、所述电池管理系统（11）的第一供电端、所述充放电控制器（12）的第一控制端、以及所述主电源（13）的负极；

和/或，

所述第三继电器中的第一触点，分别连接至所述电池管理系统（11）的第二供电端、所述充放电控制器（12）的第二控制端、以及所述主电源（13）的正极。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，其中，

当所述待机供电电源（2）还包括发电装置（20）时，所述发电装置（20），包括：日光发电装置、温差发电装置中的至少之一；

和/或，

所述辅助电源，包括：UPS电源；

和/或，

所述第二继电器中的第一触点为常开触点，所述第二继电器中的第二触点为常开触点；和/或，

所述第三继电器中的第一触点为常闭触点，所述第三继电器中的第二触点为常开触点。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，其中，

当所述待机供电电源（2）还包括发电装置（20）时，所述发电装置（20），包括：日光发电装置、温差发电装置中的至少之一；

和/或，

所述辅助电源，包括：UPS电源；

和/或，

所述第二继电器中的第一触点为常开触点，所述第二继电器中的第二触点为常开触点；和/或，

所述第三继电器中的第一触点为常闭触点，所述第三继电器中的第二触点为常开触点。

11.一种如权利要求1-10任一项所述的储能系统的控制方法，其特征在于，包括：

使所述储能本体结构（1）监测自身的电量状态，并在所述电量状态不满足设定状态的情况下进行充放电运行；

在所述电量状态满足所述设定状态的情况下使所述储能本体结构（1）切换为待机状态，并为所述储能本体结构（1）提供待机供电电源，以继续监测所述电量状态。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，其中，

当所述储能系统包括储能电池（10）、电池管理系统（11）、充放电控制器（12）、主电源（13）、第一接触器、第二接触器、断路器和第一继电器时，

使所述储能本体结构（1）监测自身的电量状态，包括：

通过所述电池管理系统（11），监测所述储能电池（10）的电量状态；

和/或，

在所述电量状态不满足设定状态的情况下进行充放电运行，包括：

通过所述电池管理系统（11）控制所述第一接触器和所述第二接触器闭合，接通所述充放电控制器（12）的充放电主回路，进行所述充放电运行，此时所述主电源（13）向外供电；

和/或，

当所述储能系统还包括辅助电源（21）、第二继电器和第三继电器时，

在所述电量状态满足所述设定状态的情况下使所述储能本体结构（1）切换为待机状态，包括：

通过所述电池管理系统（11）控制所述第一接触器和所述第二接触器断开，切断所述充放电控制器（12）的充放电主回路后，控制所述第二继电器闭合，控制所述第三继电器的第二触点闭合、第一触点断开，并控制所述第一继电器断开，使所述电池管理系统（11）的供电电源切入到所述辅助电源（21）所在电源支路；

和/或，

继续监测所述电量状态，包括：

在所述待机状态下，通过所述电池管理系统（11）实时监测所述储能电池（10）的状态，当发现所述储能电池（10）需要进行充放电运行时，

通过所述电池管理系统（11）控制所述第一继电器闭合，控制所述第三继电器的第一触点闭合、第二触点断开，控制所述第二继电器断开，使所述电池管理系统（11）的电源切换到所述主电源（13）供电的状态，然后通过所述电池管理系统（11）控制接触器所述第一接触器和所述第二接触器闭合，接通所述储能电池（10）的充放电主回路，继续进行充放电运行。

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