CN109148983A - 一种用于储能系统的电池管理系统 - Google Patents

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徐近龙
刘利国
张玮
朱卫平
李陈龙
何武龙
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Suzhou Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种用于储能系统的电池管理系统，所述系统包括：终端模块，包括电压采集模块、温度采集模块，所述电压采集模块用于实时获取单体电池的电压数据，所述温度采集模块用于实时获取单体电池的温度数据；中央控制单元，与所述终端模块通过通信线路连接，用于接收各终端模块获取的电压数据和温度数据，以及用于向所述终端模块发送单体均衡控制指令，所述终端模块还包括均衡模块，用于对与其对应的单体电池进行均衡；高压控制单元，与所述中央控制单元通过通信线路连接，所述高压控制单元用于控制整组电池的总电压。利用本申请中各个实施例，可以提高储能系统的均衡能力，提高电池的能量利用率，降低安全隐患。

Description

一种用于储能系统的电池管理系统
技术领域
本申请涉及储电技术领域，特别涉及一种用于储能系统的电池管理系统。
背景技术
随着能源短缺和环境污染问题日益严重，开发大规模新能源储能系统已成为各国关注的焦点。近几年，储能行业发展速度迅猛，各国都大力支持储能系统的发展，储能系统的电池管理系统成为储能技术发展的关键技术。
但是，储能系统中的电池的出厂一致性差，均衡能力差，造成整组电池的能量利用率较低，电池的续航能力较弱、使用寿命较短，也存在一定的安全隐患。
现有技术中至少存在如下问题：储能系统中的电池的出厂一致性差，均衡能力差，造成整组电池的能量利用率较低，电池的续航能力较弱、使用寿命较短，也存在一定的安全隐患。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种用于储能系统的电池管理系统，以提高储能系统的均衡能力，提高电池的能量利用率，降低安全隐患。
本申请实施例提供一种用于储能系统的电池管理系统是这样实现的：
一种用于储能系统的电池管理系统，所述系统包括：
终端模块，包括电压采集模块、温度采集模块，所述电压采集模块用于实时获取单体电池的电压数据，所述温度采集模块用于实时获取单体电池的温度数据；
中央控制单元，与所述终端模块通过通信线路连接，用于接收各终端模块获取的电压数据和温度数据，以及用于向所述终端模块发送单体均衡控制指令，所述终端模块还包括均衡模块，用于对与其对应的单体电池进行均衡；
高压控制单元，与所述中央控制单元通过通信线路连接，所述高压控制单元用于控制整组电池的总电压。
优选实施例中，所述中央控制单元根据所述电压数据和所述温度数据，生成所述单体均衡控制指令，并将所述单体控制指令发送至所述终端模块。
优选实施例中，所述中央控制单元根据所述电压数据和所述温度数据，生成电压控制指令并发送至所述高压控制模块，所述高压控制单元用于根据所述电压控制指令控制所述整组电池的总电压。
优选实施例中，各所述终端模块通过变压器隔离式通信模块与所述中央控制单元通信。
优选实施例中，所述系统还包括：
电流传感器，与所述中央控制单元通过通信线路连接，用于实时获取所述整组电池的电流数据，以及用于向所述中央控制单元发送所述电流数据。
优选实施例中，所述系统还包括：
烟雾检测电路，与所述中央控制单元通过通信线路连接，用于检测储能系统内是否存在烟雾，当检测到存在烟雾时，向所述中央控制单元发送烟雾告警信号；
漏电检测电路，与所述中央控制单元通过通信线路连接，用于检测储能系统内的漏电情况，当检测到发生漏电时，向所述中央控制单元发送漏电告警信号。
优选实施例中，所述高压控制单元与所述各电池串联，与储能变流器电性连接，所述储能变流器的输出端作为所述储能系统的输出端，用于输出电能。
优选实施例中，所述终端模块与单体电池一一对应。
优选实施例中，所述终端模块通过2线SPI通信线路与所述中央控制单元连接。
优选实施例中，所述系统还包括人机界面模块，与所述中央控制单元通信，用于显示所述各中央控制单元获取的数据。
利用本申请实施例提供的一种用于储能系统的电池管理系统，可以通过实时获取的单体电池的电压数据、温度数据、电流数据，通过高压控制模块和各终端模块中的均衡模块相配合，提高电池的稳定性和效率，提高通信的抗干扰性，从而提高储能系统的均衡能力，提高能量的利用率。通过所述系统中的漏电检测电路和所述烟雾检测电路，可以进一步提高所述系统的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例提供的一种用于储能系统的电池管理系统的模块结构示意图；
图2是本申请一个应用实例提供的一种用于储能系统的电池管理系统的模块结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种用于储能系统的电池管理系统。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
图1是本申请所述一种用于储能系统的电池管理系统一种实施例的模块结构示意图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本申请实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。
具体的，如图1所述，本申请提供的用于储能系统的电池管理系统的一种实施例可以包括：
终端模块101，包括电压采集模块、温度采集模块，所述电压采集模块用于实时获取单体电池102的电压数据，所述温度采集模块用于实时获取单体电池102的温度数据；
中央控制单元103，与所述终端模块101通过通信线路连接，用于接收各终端模块101获取的电压数据和温度数据，以及用于向所述终端模块101发送单体均衡控制指令，所述终端模块101还包括均衡模块，用于对与其对应的单体电池102进行均衡；
高压控制单元104，与所述中央控制单元103通过通信线路连接，所述高压控制单元104用于控制整组电池的总电压。
其中，所述终端模块101与单体电池102的一一对应，可以实时获取与其对应的单体电池102的电压数据、温度数据等。所述终端模块101的个数本申请不作限定，可以根据实际的储能系统的中的单体电池的个数确定所述终端模块101的个数。
本例中，所述中央控制单元103根据所述电压数据和所述温度数据，生成所述单体均衡控制指令，并将所述单体控制指令发送至所述终端模块102。
本例中，所述中央控制单元103根据所述电压数据和所述温度数据，生成电压控制指令并发送至所述高压控制模块，所述高压控制单元用于根据所述电压控制指令控制所述整组电池的总电压。
本例中，各所述终端模块101通过变压器隔离式通信模块105与所述中央控制单元103通信。所述变压器隔离式通信模块105可以提高通信抗干扰能力。
本例中，所述系统还哭包括：
电流传感器106，与所述中央控制单元103通过通信线路连接，用于实时获取所述整组电池的电流数据，以及用于向所述中央控制单元103发送所述电流数据。所述中央控制单元103也以所述电流数据作为均衡的数据依据。
本例中，所述系统还可以包括：
烟雾检测电路107，与所述中央控制单元103通过通信线路连接，用于检测储能系统内是否存在烟雾，当检测到存在烟雾时，向所述中央控制单元发送烟雾告警信号；
漏电检测电路108，与所述中央控制单元103通过通信线路连接，用于检测储能系统内的漏电情况，当检测到发生漏电时，向所述中央控制单元发送漏电告警信号。
本例中，所述高压控制单元104与所述各电池串联，与储能变流器电性连接，所述储能变流器的输出端作为所述储能系统的输出端，用于输出电能。
本例中，所述终端模块101通过2线SPI通信线路与所述中央控制单元103连接。
本例中，所述系统还可以包括人机界面模块109，与所述中央控制单元103通信，用于实时显示所述各中央控制单元103获取的数据。
图2是本申请一个应用实例提供的一种用于储能系统的电池管理系统的模块结构示意图。如图2所述，所述系统可以用于电动汽车的储能系统中，所述中央控制单元103可以通过CAN总线与整车控制器和汽车连接，以获取控制指令以及充电相关的数据等。
利用上述实施例提供的一种用于储能系统的电池管理系统的实施方式，可以通过实时获取的单体电池的电压数据、温度数据、电流数据，通过高压控制模块和各终端模块中的均衡模块相配合，提高电池的稳定性和效率，提高通信的抗干扰性，从而提高储能系统的均衡能力，提高能量的利用率。通过所述系统中的漏电检测电路和所述烟雾检测电路，可以进一步提高所述系统的安全性。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (10)

1.一种用于储能系统的电池管理系统，其特征在于，所述系统包括：
终端模块，包括电压采集模块、温度采集模块，所述电压采集模块用于实时获取单体电池的电压数据，所述温度采集模块用于实时获取单体电池的温度数据；
中央控制单元，与所述终端模块通过通信线路连接，用于接收各终端模块获取的电压数据和温度数据，以及用于向所述终端模块发送单体均衡控制指令，所述终端模块还包括均衡模块，用于对与其对应的单体电池进行均衡；
高压控制单元，与所述中央控制单元通过通信线路连接，所述高压控制单元用于控制整组电池的总电压。
2.如权利要求1所述的一种用于储能系统的电池管理系统，其特征在于，所述中央控制单元根据所述电压数据和所述温度数据，生成所述单体均衡控制指令，并将所述单体控制指令发送至所述终端模块。
3.如权利要求1所述的一种用于储能系统的电池管理系统，其特征在于，所述中央控制单元根据所述电压数据和所述温度数据，生成电压控制指令并发送至所述高压控制模块，所述高压控制单元用于根据所述电压控制指令控制所述整组电池的总电压。
4.如权利要求1所述的一种用于储能系统的电池管理系统，其特征在于，各所述终端模块通过变压器隔离式通信模块与所述中央控制单元通信。
5.如权利要求1所述的一种用于储能系统的电池管理系统，其特征在于，所述系统还包括：
电流传感器，与所述中央控制单元通过通信线路连接，用于实时获取所述整组电池的电流数据，以及用于向所述中央控制单元发送所述电流数据。
6.如权利要求1所述的一种用于储能系统的电池管理系统，其特征在于，所述系统还包括：
烟雾检测电路，与所述中央控制单元通过通信线路连接，用于检测储能系统内是否存在烟雾，当检测到存在烟雾时，向所述中央控制单元发送烟雾告警信号；
漏电检测电路，与所述中央控制单元通过通信线路连接，用于检测储能系统内的漏电情况，当检测到发生漏电时，向所述中央控制单元发送漏电告警信号。
7.如权利要求1所述的一种用于储能系统的电池管理系统，其特征在于，所述高压控制单元与所述各电池串联，与储能变流器电性连接，所述储能变流器的输出端作为所述储能系统的输出端，用于输出电能。
8.如权利要求1所述的一种用于储能系统的电池管理系统，其特征在于，所述终端模块与单体电池一一对应。
9.如权利要求1所述的一种用于储能系统的电池管理系统，其特征在于，所述终端模块通过2线SPI通信线路与所述中央控制单元连接。
10.如权利要求1所述的一种用于储能系统的电池管理系统，其特征在于，所述系统还包括人机界面模块，与所述中央控制单元通信，用于显示所述各中央控制单元获取的数据。
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