CN110690721A - 储能系统的开机自检测方法及其应用装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的储能系统的开机自检测方法及其应用装置和系统，在储能系统中各个电池簇内正极继电器和/或负极继电器断开的情况下，通过PCS控制器，控制PCS中的主功率回路软启，使PCS的直流侧建立直流电压，并接收直流电压的检测值；然后控制BCP内的正负极继电器合闸；再通过各个电池簇内的CMU接收各个电池簇的输出端电压的检测值；若各个电池簇的输出端电压与直流电压满足对应关系，则判定各个电池簇的输出端正负极接线正常；而若存在电池簇的输出端电压与直流电压不满足对应关系，则判定相应电池簇的输出端正负极接线异常；进而实现储能系统电池簇与BCP之间接线情况在开机前的自检测，避免接线错误导致恶劣情况发生。

Description

储能系统的开机自检测方法及其应用装置和系统

技术领域

本发明涉及储能管理技术领域，特别涉及一种储能系统的开机自检测方法及其应用装置和系统。

背景技术

在电力储能系统中，多个并联的电池簇通过BCP(Battery Conlletion Panel，电池汇流柜)进行汇流后，接入PCS(Power Conversion System，储能逆变器)进行电能变换。以集装箱式储能系统为例，当多个电池簇同时接入同一个BCP时，即需要在BCP的输入端正负极铜排上，分别接几十根导线。在现场操作过程中，集装箱内空间狭小，接线工作量大、过程繁琐，需要有严格的品控体系，指导接线，及对完成连接的线缆进行检查、确认，防止错接导致短路等事故发生。

并且，由于锂电池储能产品需按第九类危险品运输，因此，电池模块之间的连接线缆在出厂前还需要拆出，再在运达现场后重新进行组装。而储能系统在项目现场操作过程中，因操作失误，导致电池簇与BCP之间接线异常的事例比较常见。比如，一旦接线短路，在系统开关合闸，开始投运的瞬间，将形成极大的短路电流，危及电池安全，如保护不及时，还可能引发火灾、爆炸等恶劣后果。

因此，当前亟需一种能够实现储能系统电池簇与BCP之间接线情况在开机前的自检测方案。

发明内容

本发明提供一种储能系统的开机自检测方法及其应用装置和系统，以提供一种能够实现储能系统电池簇与BCP之间接线情况在开机前的自检测方案。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

本发明一方面提供一种储能系统的开机自检测方法，包括：

在所述储能系统中各个电池簇内正极继电器和/或负极继电器断开的情况下，通过所述储能系统中PCS的PCS控制器，控制所述PCS中的主功率回路软启，使所述PCS的直流侧建立直流电压，并接收所述直流电压的检测值；

控制所述储能系统中BCP内的正负极继电器合闸；

通过各个电池簇内的CMU(Battery control management unit，电池簇管理单元)接收各个电池簇的输出端电压的检测值；

判断各个电池簇的输出端电压与所述直流电压是否满足对应关系；

若各个电池簇的输出端电压与所述直流电压满足所述对应关系，则判定各个电池簇的输出端正负极接线正常；

若存在电池簇的输出端电压与所述直流电压不满足所述对应关系，则判定相应电池簇的输出端正负极接线异常。

优选的，判断各个电池簇的输出端电压与所述直流电压是否满足对应关系，包括：

判断各个电池簇的输出端电压是否与所述直流电压相同或相反，或者，是否为零；

若各个电池簇的输出端电压均与所述直流电压相同，则判定各个电池簇的输出端电压与所述直流电压满足所述对应关系；

若存在电池簇的输出端电压为零，则判定相应电池簇的输出端电压与所述直流电压不满足所述对应关系，且对应的接线异常为同时接入BCP的输入端正负极铜排之一；

若存在电池簇的输出端电压为所述直流电压的相反数，则判定相应电池簇的输出端电压与所述直流电压不满足所述对应关系，且对应的接线异常为与 BCP的输入端正负极铜排之间的连接极性相反。

优选的，在控制所述BCP内的正负极继电器合闸之后，还包括：

通过各个电池簇内的CMU接收各个电池簇的电芯串联支路电压的检测值；判断各个电池簇的电芯串联支路电压与输出端电压是否相同；

若存在电池簇的电芯串联支路电压与输出端电压相同，则判定相应电池簇内的正极继电器和负极继电器均出现粘连异常。

优选的，在通过所述PCS控制器，控制所述PCS中的主功率回路软启之前，还包括在所述PCS内的正负极继电器以及各个电池簇内的正极继电器和负极继电器均断开的情况下执行的：

控制所述BCP内的绝缘检测电路运行，接收BCP正负极对地绝缘阻值的检测值；

通过各个CMU控制相应电池簇内的绝缘检测电路运行，接收各个电池簇正负极对地绝缘阻值的检测值；

通过所述PCS控制器控制所述PCS内的绝缘检测电路运行，接收PCS正负极对地绝缘阻值的检测值；

判断所述BCP正负极对地绝缘阻值、所述PCS正负极对地绝缘阻值以及各个电池簇正负极对地绝缘阻值是否均正常；

若存在对地绝缘阻值异常，则输出绝缘故障告警信号。

优选的，还包括在所述PCS内的正负极继电器、所述BCP内的正负极继电器以及各个电池簇内的正极继电器和负极继电器均处于合闸状态的情况下执行的：

通过所述PCS控制器接收所述PCS的电流I的检测值；

通过各个电池簇内的CMU接收各个电池簇的电流I1至In的检测值；n为电池簇的个数；

判断各个电池簇的电流I1至In是否均等于I/n；

若存在电池簇的电流Im不等于I/n，则判定相应电池簇与其他电池簇之间产生了环流；m为小于n的正整数。

优选的，在判定相应电池簇与其他电池簇之间产生了环流之后，还包括：

计算环流大小Im－I/n；

根据环流大小Im－I/n，估算各个电池簇之间的内阻差异；

根据各个电池簇之间的内阻差异，识别各个电池簇内存在的电气连接异常。

优选的，在所述PCS内的正负极继电器、所述BCP内的正负极继电器以及各个电池簇内的正极继电器和负极继电器均处于合闸状态的情况下执行的：

通过各个电池簇内的CMU接收各个电池簇的电芯串联支路电压的检测值；

判断各个电池簇的电芯串联支路电压与输出端电压是否相同；

若存在电池簇的电芯串联支路电压与输出端电压不相同，则判定相应电池簇内电芯串联支路电压和/或输出端电压的检测回路异常。

优选的，在判定相应电池簇内电芯串联支路电压和/或输出端电压的检测回路异常之后，还包括：

判断相应电池簇的电芯串联支路电压和输出端电压是否均与所述PCS的直流侧电压相同；

若相应电池簇的电芯串联支路电压与所述PCS的直流侧电压不相同，则判定相应电池簇内电芯串联支路电压的检测回路异常；

若相应电池簇的输出端电压与所述PCS的直流侧电压不相同，则判定相应电池簇内输出端电压的检测回路异常。

本发明第二方面还提供了一种一种系统电池管理单元，设置于储能系统的 BCP中，与所述储能系统中PCS的PCS控制器及各个电池簇的CMU通信连接，并与所述BCP内的正负极继电器的控制端相连；

并且，所述系统电池管理单元用于执行如上述任一所述的储能系统的开机自检测方法。

本发明第三方面还提供了一种储能系统的本地控制器，与所述储能系统中 EMS(Energy Management System，能量管理系统)、PCS的PCS控制器以及BCP 的SMU通信连接；

并且，所述本地控制器用于执行如上述任一所述的储能系统的开机自检测方法。

本发明第四方面还提供了一种储能系统，包括：EMS、本地控制器、PCS、 BCP以及多个电池簇；其中：

多个电池簇的输出端并联连接于所述BCP的输入端正负极铜排上；

所述BCP的输出端正负极铜排与所述PCS的直流侧相连；

所述PCS的交流侧与电网相连；

各个电池簇内均设置有相应的CMU，与相应电池簇内电芯串联支路电压的检测回路的输出端、输出端电压的检测回路的输出端、正极继电器的控制端以及负极继电器的控制端相连；

所述BCP内设置有SMU(Battery System Management Unit，系统电池管理单元)，所述SMU为如上述所述的系统电池管理单元；

所述PCS内设置有PCS控制器，分别与所述PCS内正负极继电器的控制端和主功率回路的控制端相连，并与所述SMU以及所述本地控制器通信连接；

所述本地控制器还与所述EMS通信连接。

优选的，各个电池簇内，正极继电器设置于电芯串联支路的正极与相应电池簇的输出端正极之间，负极继电器设置于电芯串联支路的负极与相应电池簇的输出端负极之间。

优选的，各个电池簇内，正极继电器与相应电池簇的输出端正极之间、电芯串联支路的负极与负极继电器之间、所述BCP内的正负极继电器与输出端正负极铜排对应极之间，均还设置有相应的熔断器。

本发明提供的储能系统的开机自检测方法，在所述储能系统中各个电池簇内正极继电器和/或负极继电器断开的情况下，通过所述PCS控制器，控制所述PCS中的主功率回路软启，使所述PCS的直流侧建立直流电压，并接收所述直流电压的检测值；然后控制所述BCP内的正负极继电器合闸；再通过各个电池簇内的CMU接收各个电池簇的输出端电压的检测值；若各个电池簇的输出端电压与直流电压满足对应关系，则判定各个电池簇的输出端正负极接线正常；而若存在电池簇的输出端电压与直流电压不满足对应关系，则判定相应电池簇的输出端正负极接线异常；进而实现储能系统电池簇与BCP之间接线情况在开机前的自检测，避免接线错误导致恶劣情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，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，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明申请实施例提供的储能系统的结构示意图；

图2是本发明申请实施例提供的储能系统的开机自检测方法的流程图；

图3是本发明申请实施例提供的第m个电池簇输出端正负极短路的连接关系示意图；

图4是本发明申请实施例提供的第m个电池簇输出端正负极反接的连接关系示意图；

图5是本发明申请另一实施例提供的储能系统的开机自检测方法的部分流程图；

图6是本发明申请另一实施例提供的储能系统的开机自检测方法的部分流程图；

图7是本发明申请另一实施例提供的储能系统的开机自检测方法的部分流程图。

具体实施方式

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，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明提供一种储能系统的开机自检测方法，以提供一种能够实现储能系统电池接线在开机前的自检测方案。

具体的，请参见图1，该储能系统包括：EMS、本地控制器、PCS、BCP以及多个电池簇(如图1中所示的BC1、BC2…BCn)；其中：

多个电池簇的输出端(如图1中所示的各个P+和P-)并联连接于BCP的输入端正负极铜排上。各个电池簇内，多个电芯串联连接，构成电芯串联支路；其电芯串联支路的正极依次通过正极继电器和熔断器(如图1中所示的 FUSE11、FUSE12…FUSE1n)，与相应电池簇的输出端正极相连；其电芯串联支路的负极依次通过熔断器(如图1中所示的FUSE21、FUSE22…FUSE2n)和负极继电器，与相应电池簇的输出端负极相连。并且，各个电池簇内还分别设置有相应的CMU，与相应电池簇内电芯串联支路电压(如图1中所示的V11、 V12…V1n)的检测回路的输出端、输出端电压(如图1中所示的V21、V22…V2n) 的检测回路的输出端、正极继电器(如图1中所示的K11、K12…K1n)的控制端以及负极继电器(如图1中所示的K21、K22…K2n)的控制端相连。实际应用中，各个电池簇内的CMU还应当与各个电芯的BCU(Battery Management Unit，电池管理单元)通信连接。

BCP的输出端正负极铜排与PCS的直流侧相连；BCP内部，其输入端正极铜排依次通过正极继电器和熔断器(如图1中的FUSE1)与其输出端正极相连，其输入端负极铜排依次通过负极继电器和熔断器(如图1中的FUSE1)与其输出端负极相连。并且，BCP内设置有SMU，该SMU与PCS控制器及各个CMU通信连接，并与BCP内的正负极继电器(如图1中所示的K1)的控制端相连。另外，该SMU还用于执行下面涉及的储能系统的开机自检测方法。

PCS的交流侧与电网相连，其主功率回路用于实现电能变换的功能；并且， PCS内设置有PCS控制器，该PCS控制器分别与PCS内正负极继电器(如图1 中所示的K2和K3)的控制端及主功率回路的控制端相连。

本地控制器分别与SMU、PCS控制器及EMS通信连接。且EMS还与电网相连，能够检测电网电压的相位、频率及幅值，实现对于储能系统的调度。

如图2所示，该储能系统的开机自检测方法包括在储能系统中各个电池簇内正极继电器和/或负极继电器断开的情况下执行的：

S101、通过PCS控制器，控制PCS中的主功率回路软启，使PCS的直流侧建立直流电压，并接收直流电压的检测值。

在首次上电前，该BMS可以通过下发指令至各个CMU，使各个CMU将图1 中所示的K11、K12…K1n(和/或K21、K22…K2n)断开；再通过与PCS控制器通信，控制K2、K3合闸，并利用PCS软启建立直流电压U，通过PCS控制器接收该直流电压U的检测值。

S102、控制BCP内的正负极继电器合闸。

控制图1中所示的K1合闸，使得BCP的直流母线电压U1＝U。

S103、通过各个电池簇内的电池簇管理单元CMU接收各个电池簇的输出端电压的检测值。

当BCP的输入端存在直流母线电压U1时，与该BCP输入端正负极铜排均相连的各个电池簇，除非出现电池接线错误的情况，否则其输出端电压V21、 V22…V2n应该均与U1和U相同。

S104、判断各个电池簇的输出端电压与直流电压是否满足对应关系。

具体的，可以是判断各个电池簇的输出端电压是否与直流电压相同或相反，或者，是否为零。

正常情况下，电池簇的输出端正负极，应该与BCP的输入端正负极铜排对应相连，此时，其输出端电压应该与该直流电压相同，即输出端电压与直流电压满足对应关系，即可判定相应电池簇的输出端正负极接线正常。

如果各个电池簇的输出端电压均与该直流电压相同，则可判定各个电池簇的输出端电压与该直流电压满足对应关系，即可执行步骤S105。

假如某个电池簇BCm(m为1至n中的任意一个)的输出端正负极同时接入BCP的输入端正负极铜排之一，以其输出端正负极同时接入BCP的输入端正极铜排为例进行说明，如图3所示(省略其他电池簇及相应连接关系)，则该电池簇的输出端电压V2m为零，此时，将判定相应电池簇的输出端电压V2m 与直流电压U不满足对应关系，即可执行步骤S106。

而假如某个电池簇BCm的输出端正负极与BCP的输入端正负极铜排之间的连接极性相反，也即该电池簇BCm的输出端正极与BCP的输入端负极铜排相连、输出端负极与BCP的输入端正极铜排相连，如图4所示，则将导致局部电池簇间串联回路，形成短路，带来严重危险；此时，该电池簇的输出端电压V2m 等于－U1，即与U1和U均相反，此时，将判定相应电池簇的输出端电压V2m 与直流电压U不满足对应关系，执行步骤S106。

S105、判定各个电池簇的输出端正负极接线均正常。

S106、判定相应电池簇的输出端正负极接线异常。

并且，上述接线异常分为两种情况：如果存在电池簇的输出端电压为零，则判定相应电池簇的输出端正负极同时接入BCP的输入端正负极铜排之一，进而识别出电池簇输出端接线短路的情况；而若存在电池簇的输出端电压为所述直流电压的相反数，则判定相应电池簇的输出端正负极与BCP的输入端正负极铜排之间的连接极性相反，进而识别出电池簇输出端反接的情况。

本实施例提供的该储能系统的开机自检测方法，通过上述原理，能够实现储能系统电池簇与BCP之间接线情况在开机前的自检测，避免接线错误导致恶劣情况发生。

本发明另一实施例还为该储能系统提供了一种具体的开机自检测方法，在上述实施例及图1至图4的基础之上，优选的，在步骤S102之后还包括如图 5所示的：

S201、通过各个电池簇内的CMU接收各个电池簇的电芯串联支路电压的检测值。

该步骤可以和步骤S103同时执行，也可以分别执行，并不限定先后顺序。

S202、判断各个电池簇的电芯串联支路电压与输出端电压是否相同。

由于在各个电池簇内，其正极继电器设置于电芯串联支路的正极与相应电池簇的输出端正极之间，其负极继电器设置于电芯串联支路的负极与相应电池簇的输出端负极之间；且步骤S101之前已经将这两个继电器中的至少一个设置为处于断开的状态，在这种情况下，其电芯串联支路电压与输出端电压应该是不相同的，若存在电池簇BCm的电芯串联支路电压与输出端电压相同，则说明这两个继电器出现了粘连情况，执行步骤S203；否则，说明各个电池簇内的正负极继电器均正常。

S203、判定相应电池簇内的正极继电器和负极继电器均出现粘连异常。

在电池簇内的继电器未合闸的情况下，能够分别通过图2和图5所示的开机自检测方法识别相应的电池接线短路、电池反接以及电池簇继电器粘连的异常情况，为开机后的安全运行提供可靠保障。

本发明另一实施例还为该储能系统提供了一种具体的开机自检测方法，在上述实施例及图1至图5的基础之上，优选的，在步骤S101之前，如图6所示，还包括在PCS内的正负极继电器以及各个电池簇内的正极继电器和负极继电器均断开的情况下执行的：

S301、控制BCP内的绝缘检测电路运行，接收BCP正负极对地绝缘阻值 RB的检测值。

S302、通过各个CMU控制相应电池簇内的绝缘检测电路运行，接收各个电池簇正负极对地绝缘阻值R1至Rn的检测值。

S303、通过PCS控制器控制PCS内的绝缘检测电路运行，接收PCS正负极对地绝缘阻值RP的检测值。

电池簇、BCP、PCS中分别设置的正负极继电器及绝缘检测电路，正负极继电器及绝缘检测电路投切分别由SMU直接或间接控制；并且，步骤S301至 S303的执行顺序并不唯一，可以按照一定的先后顺序，也可以同时执行，此处不做具体限定，视其应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。

S304、判断BCP正负极对地绝缘阻值RB、PCS正负极对地绝缘阻值RP以及各个电池簇正负极对地绝缘阻值R1至Rn是否均正常。

若上述对地绝缘阻值中的至少一个存在异常，则执行步骤S305。

S305、输出绝缘故障告警信号。

本实施例能够在系统主回路上电前，通过SMU协调控制，检验相应直流端的绝缘性能是否正常，保障电气安全性。

本发明另一实施例还为该储能系统提供了一种具体的开机自检测方法，在上述实施例及图1至图6的基础之上，优选的，如图7所示，还包括在PCS 内的正负极继电器、BCP内的正负极继电器以及各个电池簇内的正极继电器和负极继电器均处于合闸状态的情况下执行的：

S401、通过PCS控制器接收PCS的电流I的检测值。

PCS控制器能够将PCS的工作电压(至少包括其直流电压U)、工作电流(即 PCS的电流I)上传至SMU。

S402、通过各个电池簇内的CMU接收各个电池簇的电流I1至In的检测值。

其中，n为电池簇的个数。每个电池簇内中设置两路电压、一路电流检测，并通过CMU上传至SMU；进而使SMU能够对获取到的电压、电流做相应比较运算。

其中步骤S401和S402的先后顺序也不做具体限定，视其应用环境而定即可。

S403、判断各个电池簇的电流I1至In是否均等于I/n。

正常情况下，各个并联连接的电池簇，由于配置相同，所以其电流均应该等于汇流后的电流按照电池簇个数平均分配的值才对，所以，若存在电池簇的电流Im不等于I/n，则执行步骤S404。

S404、判定相应电池簇与其他电池簇之间产生了环流。

确定相应电池簇与其他电池簇之间产生了环流的同时，还可以执行步骤 S405。

S405、计算环流大小Im－I/n。

S406、根据环流大小Im－I/n，估算各个电池簇之间的内阻差异。

S407、根据各个电池簇之间的内阻差异，识别各个电池簇内存在的电气连接异常。

值得说明的是，现有技术中在保障接线位置正确的同时，还需要保障扭力达标，避免因接线松动导致接触电阻过大，带来局部过温。对于单个电池簇而言，每一级电池模块之间的串接线，行业内有采用各种快插件方式，比如航空插头，也有采用端子螺钉压接方式；接线是否松动需要靠装配人员操作，并检验纠错。

而本实施例提供的该储能系统的开机自检测方法，不仅能够实现对于电池簇间环流的识别，还能够实现对于电池簇间内阻差异的识别，进而识别出回路中间电气连接异常，如电芯焊接点脱落、电池模块间的线缆松动等，避免了局部过温情况额产生，而且无需人工手动检查和纠错。

本发明另一实施例还为该储能系统提供了一种具体的开机自检测方法，在上述实施例及图1至图7的基础之上，优选的，在PCS内的正负极继电器、BCP 内的正负极继电器以及各个电池簇内的正极继电器和负极继电器均处于合闸状态的情况下执行的：

S501、通过各个电池簇内的CMU接收各个电池簇的电芯串联支路电压的检测值。

S502、判断各个电池簇的电芯串联支路电压与输出端电压是否相同。

若存在电池簇的电芯串联支路电压与输出端电压不相同，则执行步骤 S503。

S503、判定相应电池簇内电芯串联支路电压和/或输出端电压的检测回路异常。

S504、判断相应电池簇的电芯串联支路电压和输出端电压是否均与PCS 的直流侧电压相同。

若相应电池簇的电芯串联支路电压与PCS的直流侧电压不相同，则执行步骤S505。若相应电池簇的输出端电压与PCS的直流侧电压不相同，则执行步骤S506。

S505、判定相应电池簇内电芯串联支路电压的检测回路异常；

S506、判定相应电池簇内输出端电压的检测回路异常。

对于电池簇m，在K1m、K2m合闸条件下，若V1m≠V2m，则判断该电池簇内至少有一路检测回路异常。具体可以在SMU中将V1m、V2m分别与PCS上传的直流电压U做比较，可进一步识别CMUm接收的V1m还是V2m发生异常，实现故障自动定位及冗错。

本发明另一实施例还提供了一种系统电池管理单元，即SMU，其设置于储能系统的BCP中，与储能系统中PCS的PCS控制器及各个电池簇的CMU通信连接，并与BCP内的正负极继电器的控制端相连；

并且，该SMU用于执行上述任一实施例所述的储能系统的开机自检测方法。

该储能系统的开机自检测方法的具体原理可以参见上述实施例，此处不再一一赘述。

本发明另一实施例还提供了一种储能系统的本地控制器，其特征在于，与储能系统中EMS、PCS的PCS控制器以及BCP的SMU通信连接；

并且，该本地控制器用于执行如上述任一实施例所述的储能系统的开机自检测方法。

该储能系统的开机自检测方法的具体原理可以参见上述实施例，此处不再一一赘述。

值得说明的是，该本地控制器需要通过与SMU和PCS控制器之间分别进行通信，来实现上述开机自检测方法，该SMU与PCS控制器还分别需要实现对于各自所在设备内待控制器件的控制，以及与其他单元之间的通信；此处不再一一赘述，均可参见上述实施例。

本发明另一实施例还提供了一种储能系统，如图1所示，包括：EMS、本地控制器、PCS、BCP以及多个电池簇(如图1中所示的BC1、BC2…BCn)；其中：

多个电池簇的输出端(如图1中所示的各个P+和P-)并联连接于BCP的输入端正负极铜排上。各个电池簇内，多个电芯串联连接，构成电芯串联支路；其电芯串联支路的正极依次通过正极继电器和熔断器，与相应电池簇的输出端正极相连；其电芯串联支路的负极依次通过熔断器和负极继电器，与相应电池簇的输出端负极相连。并且，各个电池簇内还分别设置有相应的CMU，与相应电池簇内电芯串联支路电压(如图1中所示的V11、V12…V1n)的检测回路的输出端、输出端电压(如图1中所示的V21、V22…V2n)的检测回路的输出端、正极继电器(如图1中所示的K11、K12…K1n)的控制端以及负极继电器(如图1中所示的K21、K22…K2n)的控制端相连。实际应用中，各个电池簇内的 CMU还应当与各个电芯的BCU(Battery Management Unit，电池管理单元)通信连接。

BCP的输出端正负极铜排与PCS的直流侧相连；并且，BCP内设置有SMU，该SMU与PCS控制器及各个CMU通信连接，并与BCP内的正负极继电器(如图 1中所示的K1)的控制端相连。另外，该SMU还用于执行上面涉及的储能系统的开机自检测方法。

PCS的交流侧与电网相连，其主功率回路用于实现电能变换的功能；并且，PCS内设置有PCS控制器，该PCS控制器分别与PCS内正负极继电器(如图1 中所示的K2和K3)的控制端及主功率回路的控制端相连。

本地控制器分别与SMU、PCS控制器及EMS通信连接。且EMS还与电网相连，能够检测电网电压的相位、频率及幅值，实现对于储能系统的调度。

该储能系统的开机自检测方法的原理参见上述实施例即可，此处不再一一赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同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。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种储能系统的开机自检测方法，其特征在于，包括：

在所述储能系统中各个电池簇内正极继电器和/或负极继电器断开的情况下，通过所述储能系统中储能逆变器PCS的PCS控制器，控制所述PCS中的主功率回路软启，使所述PCS的直流侧建立直流电压，并接收所述直流电压的检测值；

控制所述储能系统中电池汇流柜BCP内的正负极继电器合闸；

通过各个电池簇内的电池簇管理单元CMU接收各个电池簇的输出端电压的检测值；

判断各个电池簇的输出端电压与所述直流电压是否满足对应关系；

若各个电池簇的输出端电压与所述直流电压满足所述对应关系，则判定各个电池簇的输出端正负极接线正常；

若存在电池簇的输出端电压与所述直流电压不满足所述对应关系，则判定相应电池簇的输出端正负极接线异常。

2.根据权利要求1所述的储能系统的开机自检测方法，其特征在于，判断各个电池簇的输出端电压与所述直流电压是否满足对应关系，包括：

判断各个电池簇的输出端电压是否与所述直流电压相同或相反，或者，是否为零；

若各个电池簇的输出端电压均与所述直流电压相同，则判定各个电池簇的输出端电压与所述直流电压满足所述对应关系；

若存在电池簇的输出端电压为零，则判定相应电池簇的输出端电压与所述直流电压不满足所述对应关系，且对应的接线异常为同时接入BCP的输入端正负极铜排之一；

若存在电池簇的输出端电压为所述直流电压的相反数，则判定相应电池簇的输出端电压与所述直流电压不满足所述对应关系，且对应的接线异常为与BCP的输入端正负极铜排之间的连接极性相反。

3.根据权利要求1所述的储能系统的开机自检测方法，其特征在于，在控制所述BCP内的正负极继电器合闸之后，还包括：

通过各个电池簇内的CMU接收各个电池簇的电芯串联支路电压的检测值；判断各个电池簇的电芯串联支路电压与输出端电压是否相同；

若存在电池簇的电芯串联支路电压与输出端电压相同，则判定相应电池簇内的正极继电器和负极继电器均出现粘连异常。

4.根据权利要求1所述的储能系统的开机自检测方法，其特征在于，在通过所述PCS控制器，控制所述PCS中的主功率回路软启之前，还包括在所述PCS内的正负极继电器以及各个电池簇内的正极继电器和负极继电器均断开的情况下执行的：

控制所述BCP内的绝缘检测电路运行，接收BCP正负极对地绝缘阻值的检测值；

通过各个CMU控制相应电池簇内的绝缘检测电路运行，接收各个电池簇正负极对地绝缘阻值的检测值；

通过所述PCS控制器控制所述PCS内的绝缘检测电路运行，接收PCS正负极对地绝缘阻值的检测值；

判断所述BCP正负极对地绝缘阻值、所述PCS正负极对地绝缘阻值以及各个电池簇正负极对地绝缘阻值是否均正常；

若存在对地绝缘阻值异常，则输出绝缘故障告警信号。

5.根据权利要求1-4任一所述的储能系统的开机自检测方法，其特征在于，还包括在所述PCS内的正负极继电器、所述BCP内的正负极继电器以及各个电池簇内的正极继电器和负极继电器均处于合闸状态的情况下执行的：

通过所述PCS控制器接收所述PCS的电流I的检测值；

通过各个电池簇内的CMU接收各个电池簇的电流I1至In的检测值；n为电池簇的个数；

判断各个电池簇的电流I1至In是否均等于I/n；

若存在电池簇的电流Im不等于I/n，则判定相应电池簇与其他电池簇之间产生了环流；m为小于n的正整数。

6.根据权利要求5所述的储能系统的开机自检测方法，其特征在于，在判定相应电池簇与其他电池簇之间产生了环流之后，还包括：

计算环流大小Im－I/n；

根据环流大小Im－I/n，估算各个电池簇之间的内阻差异；

根据各个电池簇之间的内阻差异，识别各个电池簇内存在的电气连接异常。

7.根据权利要求1-4任一所述的储能系统的开机自检测方法，其特征在于，在所述PCS内的正负极继电器、所述BCP内的正负极继电器以及各个电池簇内的正极继电器和负极继电器均处于合闸状态的情况下执行的：

通过各个电池簇内的CMU接收各个电池簇的电芯串联支路电压的检测值；

判断各个电池簇的电芯串联支路电压与输出端电压是否相同；

若存在电池簇的电芯串联支路电压与输出端电压不相同，则判定相应电池簇内电芯串联支路电压和/或输出端电压的检测回路异常。

8.根据权利要求7所述的储能系统的开机自检测方法，其特征在于，在判定相应电池簇内电芯串联支路电压和/或输出端电压的检测回路异常之后，还包括：

判断相应电池簇的电芯串联支路电压和输出端电压是否均与所述PCS的直流侧电压相同；

若相应电池簇的电芯串联支路电压与所述PCS的直流侧电压不相同，则判定相应电池簇内电芯串联支路电压的检测回路异常；

若相应电池簇的输出端电压与所述PCS的直流侧电压不相同，则判定相应电池簇内输出端电压的检测回路异常。

9.一种系统电池管理单元，其特征在于，设置于储能系统的BCP中，与所述储能系统中PCS的PCS控制器及各个电池簇的CMU通信连接，并与所述BCP内的正负极继电器的控制端相连；

并且，所述系统电池管理单元用于执行如权利要求1-8任一所述的储能系统的开机自检测方法。

10.一种储能系统的本地控制器，其特征在于，与所述储能系统中能量管理系统EMS、PCS的PCS控制器以及BCP的SMU通信连接；

并且，所述本地控制器用于执行如权利要求1-8任一所述的储能系统的开机自检测方法。

11.一种储能系统，其特征在于，包括：EMS、本地控制器、PCS、BCP以及多个电池簇；其中：

多个电池簇的输出端并联连接于所述BCP的输入端正负极铜排上；

所述BCP的输出端正负极铜排与所述PCS的直流侧相连；

所述PCS的交流侧与电网相连；

各个电池簇内均设置有相应的CMU，与相应电池簇内电芯串联支路电压的检测回路的输出端、输出端电压的检测回路的输出端、正极继电器的控制端以及负极继电器的控制端相连；

所述BCP内设置有系统电池管理单元SMU，所述SMU为如权利要求8所述的系统电池管理单元；

所述PCS内设置有PCS控制器，分别与所述PCS内正负极继电器的控制端和主功率回路的控制端相连，并与所述SMU以及所述本地控制器通信连接；

所述本地控制器还与所述EMS通信连接。

12.根据权利要求11所述的储能系统，其特征在于，各个电池簇内，正极继电器设置于电芯串联支路的正极与相应电池簇的输出端正极之间，负极继电器设置于电芯串联支路的负极与相应电池簇的输出端负极之间。

13.根据权利要求12所述的储能系统，其特征在于，各个电池簇内，正极继电器与相应电池簇的输出端正极之间、电芯串联支路的负极与负极继电器之间、所述BCP内的正负极继电器与输出端正负极铜排对应极之间，均还设置有相应的熔断器。

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