CN113162237A - 一种基于无线通讯的储能电站管理系统、方法及储能电站 - Google Patents

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Abstract

一种基于无线通讯的储能电站管理系统、方法及储能电站，基于无线通讯的储能电站管理系统包括：电池组无线控制单元，用于接收电池组数据采集装置采集的电池组运行数据、以及调整电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的开关状态；电池簇无线控制单元，用于接收电池组运行数据、接收电池簇数据采集装置采集的电池簇运行数据、发送电池组控制信号、以及调整电池簇保护开关的开关状态；电池管理系统，用于接收电池组运行数据、电池簇运行数据以及发送电池簇控制信号。本发明去除有线通讯电缆，简化了线路布置，有效避免电力线对通讯干扰，提高了通讯稳定性。此外，本发明通讯网络的拓扑结构更加简单，进一步保证通讯的稳定性，降低了故障率。

Description

一种基于无线通讯的储能电站管理系统、方法及储能电站
技术领域
本发明属于储能技术领域，具体涉及一种基于无线通讯的储能电站管理系统、方法及储能电站。
背景技术
储能电站主要用于调节峰谷用电问题，是目前在各大领域都有广泛应用的技术。目前市场上储能电站能量管理系统主要实现对电池储能系统进行远程控制和监测，以保证储能电站的稳定运行。
随着储能电站技术的发展，储能电站的规模、容量越来越大，储能电站的能量管理系统的通讯复杂程度也越来越高。目前，电站能量管理系统主要是通过有线通讯电缆实现通讯，需要数量众多的中间通讯设备来辅助实现数据上行和监测。在这种复杂有线通讯网络下，通讯线布置的难度极大，且需要耗费大量的人力进行安装和维护，此外，考虑到电力线对通讯线的干扰，复杂的有线通讯网络也容易因为电力线的影响导致通讯错误，影响系统的稳定性。同时，复杂的通讯网络线路也会导致整个储能电站管理系统过于冗杂，进一步导致故障率增加。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于无线通讯的储能电站管理系统，所述基于无线通讯的储能电站管理系统解决了有线通讯网络复杂且稳定性差的问题。本发明还提出了一种基于无线通讯的储能电站管理方法和储能电站。
据本发明第一方面实施例的基于无线通讯的储能电站管理系统，包括：
电池组无线控制单元，用于接收电池组数据采集装置采集的电池组运行数据、以及调整电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的开关状态；
电池簇无线控制单元，与所述电池组无线控制单元无线连接，用于接收所述电池组运行数据、接收电池簇数据采集装置采集的电池簇运行数据、发送电池组控制信号、以及调整电池簇保护开关的开关状态；
电池管理系统，与所述电池簇无线控制单元无线连接，用于接收所述电池组运行数据、电池簇运行数据以及发送电池簇控制信号。
根据本发明实施例的基于无线通讯的储能电站管理系统，至少具有如下技术效果：通过在电池组无线控制单元、电池簇无线控制单元、电池管理系统建立无线通讯网络，可以直接去除有线通讯电缆，极大的简化了储能电站现场的线路布置，减少了安装和维护储能电站管理系统的人力、物力。同时，整体采用无线通讯的方式可以有效的避免储能电站自身电力线对通讯干扰，提高了通讯的稳定性。此外，在去除有线电缆之后，可以减少大量的中间通讯设备，使整个通讯网络的拓扑结构更加简单，进行一步保证了通讯的稳定性，且因为中间通讯设备的减少，也相当于变相降低了故障率。
根据本发明的一些实施例，所述电池簇无线控制单元有多个，多个所述电池簇无线控制单元皆与所述电池管理系统无线连接，每个所述电池簇无线控制单元皆无线连接有多个所述电池组无线控制单元。
根据本发明的一些实施例，上述储能电站管理系统还包括与所述电池管理系统无线连接的变流器控制单元，所述变流器控制单元用于接收变流器运行数据并发送至所述电池管理系统，以及调整变流器的工作状态。
根据本发明的一些实施例，所述电池组无线控制单元包括：
第一低功耗处理器单元，分别与所述电池组数据采集装置、电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关连接，用于接收所述电池组运行数据、以及调整所述电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的开关状态；
第一低功耗无线通讯模块，与第一低功耗处理器单元连接，用于与所述电池簇无线控制单元进行无线通讯。
根据本发明的一些实施例，所述电池组无线控制单元还包括：
第一采样信号调理电路，连接在所述电池组数据采集装置和第一低功耗处理器单元之间，用于调理所述电池组数据采集装置和所述第一低功耗处理器单元之间的信号；
第一开关信号调理电路，连接在所述电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关和所述第一低功耗处理器单元之间，用于调理所述电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关分别与所述第一低功耗处理器单元之间的信号。
根据本发明的一些实施例，所述第一低功耗处理器单元采用STM32L4A6；所述第一低功耗无线通讯模块采用CC2540。
根据本发明的一些实施例，所述电池簇无线控制单元包括：
第二低功耗处理器单元，分别与所述电池簇数据采集装置、电池簇保护开关连接，用于接收所述电池簇运行数据、发送所述电池组控制信号、以及调整所述电池簇保护开关的开关状态；
第二低功耗无线通讯模块，与第二低功耗处理器单元连接，用于接收所述电池组无线控制单元无线传输的电池组运行数据并发送至所述第二低功耗处理器单元、以及将所述电池组控制信号无线传输至所述电池组无线控制单元。
根据本发明的一些实施例，所述电池簇无线控制单元还包括：
第二采样信号调理电路，连接在所述电池簇数据采集装置和第而低功耗处理器单元之间，用于调理所述电池簇数据采集装置和所述第二低功耗处理器单元之间的信号；
第二开关信号调理电路，连接在所述电池簇保护开关和所述第二低功耗处理器单元之间，用于调理所述电池簇保护开关和所述第二低功耗处理器单元之间的信号。
根据本发明的一些实施例，所述第二低功耗处理器单元采用STM32L4A6；所述第二低功耗无线通讯模块采用CC2540。
根据本发明的一些实施例，所述电池组运行数据包括电池组的电池组保护开关状态数据、被动均衡控制开关状态数据以及电池组中每个电芯的电压数据、温度数据；所述电池簇运行数据包括电池簇的电流数据、电池簇保护开关状态数据。
根据本发明第二方面实施例的基于无线通讯的储能电站管理方法，包括以下步骤：
装置布置：将电池组无线控制单元分别与电池组数据采集装置、调整电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关连接；将电池簇无线控制单元分别与电池簇数据采集装置、电池簇保护开关连接；所述电池管理系统、所述电池簇无线控制单元和电池组无线控制单元内皆设置有无线通讯模块；
数据上行：通过所述电池组无线控制单元将所述电池组数据采集装置采集的电池组运行数据传输至所述电池簇无线控制单元；通过所述电池簇无线控制单元将所述电池组运行数据、以及所述电池簇数据采集装置采集的电池簇运行数据传输至所述电池管理系统；通过所述电池管理系统将所述电池组运行数据和电池簇运行数据传输至集控终端；
数据下行：通过所述电池管理系统向所述电池簇无线控制单元无线发送电池簇控制信号，所述电池簇无线控制单元控制所述电池簇保护开关通断；通过所述电池簇无线控制单元向所述电池组无线控制单元无线发送电池组控制信号，所述电池组无线控制单元控制所述电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关通断。
根据本发明实施例的基于无线通讯的储能电站管理方法，至少具有如下技术效果：通过在电池组无线控制单元、电池簇无线控制单元、电池管理系统之间建立无线通讯网络，可以直接去除有线通讯电缆，极大的简化了储能电站现场的线路布置，减少了安装和维护储能电站管理系统的人力、物力。同时，整体采用无线通讯的方式可以有效的避免储能电站自身电力线对通讯干扰，提高了通讯的稳定性。在去除有线电缆之后，可以减少大量的中间通讯设备，使整个通讯网络的拓扑结构更加简单，进行一步保证了通讯的稳定性，且因为中间通讯设备的减少，也相当于变相降低了故障率。此外，采用本发明实施例的基于无线通讯的储能电站管理方法布置通讯网络之后，可以有效的降低通讯的复杂程度，能够更加直接有效的对电池组或电池簇实现进行精准控制，也能够更加快速的对整个储能电站中的数据进行集中采集和传输。
根据本发明的一些实施例，还包括以下步骤：当所述无数据上行和数据处理时，让所述电池组无线控制单元和所述电池簇无线控制单元进行休眠状态。
根据本发明的一些实施例，所述电池组运行数据包括电池组的电池组保护开关状态数据、被动均衡控制开关状态数据以及电池组中每个电芯的电压数据、温度数据；所述电池簇运行数据包括电池簇的电流数据、电池簇保护开关状态数据。
据本发明第三方面实施例的储能电站，应用了上述的基于无线通讯的储能电站管理系统。
根据本发明实施例的储能电站，至少具有如下技术效果：本发明实施例的储能电站通过应用上述基于无线通讯的储能电站管理系统，可以直接去除有线通讯电缆，极大的简化了储能电站现场的线路布置，减少了安装和维护储能电站管理系统的人力、物力。同时，可以有效的避免储能电站自身电力线对通讯干扰，提高了通讯的稳定性。此外，还可以使整个通讯网络的拓扑结构更加简单，进行一步保证了通讯的稳定性，降低故障率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例的基于无线通讯的储能电站管理系统的框图；
图2是本发明实施例的电池簇无线控制单元的结构框图；
图3是本发明实施例的电池组无线控制单元的结构框图。
附图标记：
电池组无线控制单元100、第一低功耗处理器单元110、第一低功耗无线通讯模块120、第一采样信号调理电路130、第一开关信号调理电路140、
电池簇无线控制单元200、第二低功耗处理器单元210、第二低功耗无线通讯模块220、第二采样信号调理电路230、第二开关信号调理电路240、
电池管理系统300、
变流器控制单元400。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
下面参考图1至图3描述根据本发明第一方面实施例的基于无线通讯的储能电站管理系统。
电池组无线控制单元100，用于接收电池组数据采集装置采集的电池组运行数据、以及调整电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的开关状态；
电池簇无线控制单元200，与电池组无线控制单元100无线连接，用于接收电池组运行数据、接收电池簇数据采集装置采集的电池簇运行数据、发送电池组控制信号、以及调整电池簇保护开关的开关状态；
电池管理系统300，与电池簇无线控制单元200无线连接，用于接收电池组运行数据、电池簇运行数据以及发送电池簇控制信号。
参考图1至图3，电池组无线控制单元100、电池簇无线控制单元200、电池管理系统300皆内置有无线通讯模块，进而可以通过无线通讯模块实现电池组无线控制单元100与电池簇无线控制单元200之间、以及电池簇无线控制单元200与电池管理系统300之间的无线通讯。
电池组无线控制单元100是针对每一个电池组进行设置的，电池组无线控制单元100可以接收对应电池组运行数据，以及控制电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的通断，进而实现对电池组的超温保护、超压保护、欠压保护，以及实现电池组被动均衡控制等。电池组无线控制单元100设置在对应的电池组之后，可以直接从电池组上进行取电，这样可以有效的减少电力线的布置。在本发明的一些实施例中，电池组无线控制单元100可以也采用纽扣电池等进行供电，在电力耗尽时，直接更换纽扣电池即可。
电池簇无线控制单元200是针对整个电池簇进行设置的，可以以无线通讯的方式接收电池组无线控制单元100发送的电池组运行数据，以及接收对应电池簇的电池簇运行数据和控制电池簇保护开关的通断，进而实现对区域中所有电池组运行数据、电池簇运行数据的汇总，并统一传输到电池管理系统300中。电池簇无线控制单元200同样可以从电池组中直接取电，这样可以有效的减少电力线的布置。在本发明的一些实施例中，电池簇无线控制单元200同样也采用纽扣电池等进行供电，在电力耗尽时，直接更换纽扣电池即可。
电池管理系统300相当于一个本地集控中心，也是储能电站本地无线通讯的最后一级，它在接收到电池簇无线控制单元200传输过来的数据后，会进一步传输到电站能量管理系统的集控终端，最后由集控终端对所有的数据进行处理。同时，电池管理系统300也会接收集控终端发送的控制指令，控制电池组、电池簇的运行。
下面简单叙述如何通过本发明实施例的基于无线通讯的储能电站管理系统的实现对储能电站的管理。
数据上行：电池组无线控制单元100接收电池组运行数据并无线传输至电池簇无线控制单元200；电池簇无线控制单元200进一步接收电池簇运行数据并将电池组运行数据和电池簇运行数据上传到电池管理系统300；电池管理系统300将所有数据进行汇总，最后通过以太网传输到集控终端，由集控终端统一进行数据分析和处理。
数据下行：电站能量管理系统的集控终端发送电池簇控制信号到电池管理系统300，电池管理系统300进一步将电池簇控制信号发送到电池簇无线控制单元200；电池簇无线控制单元200依据电池簇控制信号对电池簇保护开关通断进行控制，以及依据电池簇控制信号进一步发送电池组控制信号到电池组无线控制单元100；电池组无线控制单元100根据电池组控制信号控制电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的通断。
在本发明的一些实施例中，电池管理系统300也可以直接发送控制信号控制电池组、电池簇的运行，不需要通过集控终端发送控制信号。
此外，需要说明，电池组数据采集装置采集电池组运行数据，电池组无线控制单元100通过电池组数据采集装置获取电池组运行数据。电池簇数据采集装置电池簇运行数据，电池簇无线控制单元200通过电池簇数据采集装置获取电池簇运行数据。
根据本发明实施例的基于无线通讯的储能电站管理系统，通过在电池组无线控制单元100、电池簇无线控制单元200、电池管理系统300建立无线通讯网络，可以直接去除有线通讯电缆，极大的简化了储能电站现场的线路布置，减少了安装和维护储能电站管理系统的人力、物力。同时，整体采用无线通讯的方式可以有效的避免储能电站自身电力线对通讯干扰，提高了通讯的稳定性。此外，在去除有线电缆之后，可以减少大量的中间通讯设备，使整个通讯网络的拓扑结构更加简单，进行一步保证了通讯的稳定性，且因为中间通讯设备的减少，也相当于变相降低了故障率。
在本发明的一些实施例中，电池簇无线控制单元200有多个，多个电池簇无线控制单元200皆与电池管理系统300无线连接，每个电池簇无线控制单元200皆无线连接有多个电池组无线控制单元100。通常一个电池簇会包括多个电池组，因此一个电池簇无线控制单元200会连接一个区域中的多个电池组无线控制单元100，实现对该区域的运行数据汇总以及运行控制。而在一个储能电站中，同样存在多个电池簇，因此一个储能电站中电池管理系统300会连接多个电池簇无线控制单元200，进一步实现对整个储能电站的运行数据汇总以及运行控制。最后由电池管理系统300将所有数据统一传输到集控终端。
在本发明的一些实施例中，上述储能电站管理系统还包括与电池管理系统300无线连接的变流器控制单元400，变流器控制单元400用于接收变流器运行数据并发送至电池管理系统300，以及调整变流器的工作状态。变流器控制单元400可以将变流器电压、电流、功率、接触器状态、断路器状态等信息通过无线通信的方式发送至电池管理系统300；还可以接收并执行电池管理系统300主控器下发的调峰、调频、削峰填谷、并网工作、离网工作、有功需求、无功需求等工作指令，实现对电池簇输出的控制。
在本发明的一些实施例中，电池组无线控制单元100包括：第一低功耗处理器单元110、第一低功耗无线通讯模块120。第一低功耗处理器单元110，分别与电池组数据采集装置、电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关连接，用于接收电池组运行数据、以及调整电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的开关状态；第一低功耗无线通讯模块120，与第一低功耗处理器单元110连接，用于与电池簇无线控制单元200进行无线通讯。通过第一低功耗无线通讯模块120可以实现与电池簇无线控制单元200的无线通讯。同时采用低功耗的第一低功耗处理器单元110、第一低功耗无线通讯模块120以有效的降低功耗，减少能源的消耗，特别在采用纽扣电池等蓄能模块进行供电时，可以有效的提高运行时间。
在本发明的一些实施例中，电池组无线控制单元100还包括：第一采样信号调理电路130、第一开关信号调理电路140。第一采样信号调理电路130，连接在电池组数据采集装置和第一低功耗处理器单元110之间，用于调理电池组数据采集装置和第一低功耗处理器单元110之间的信号；第一开关信号调理电路140，连接在电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关和第一低功耗处理器单元110之间，用于调理电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关分别与第一低功耗处理器单元110之间的信号。第一采样信号调理电路130、第一开关信号调理电路140主要是实现对电信号的调理，通过滤波电路等降低信号干扰，进一步提高数据传输的稳定性。
在本发明的一些实施例中，电池簇无线控制单元200包括：第二低功耗处理器单元210、第二低功耗无线通讯模块220。第二低功耗处理器单元210，分别与电池簇数据采集装置、电池簇保护开关连接，用于接收电池簇运行数据、发送电池组控制信号、以及调整电池簇保护开关的开关状态；第二低功耗无线通讯模块220，与第二低功耗处理器单元210连接，用于接收电池组无线控制单元100无线传输的电池组运行数据并发送至第二低功耗处理器单元210、以及将电池组控制信号无线传输至电池组无线控制单元100。通过第二低功耗无线通讯模块220可以实现与电池组无线控制单元100以电池管理系统300的无线通讯。同时采用低功耗的第二低功耗处理器单元210、第二低功耗无线通讯模块220以有效的降低功耗，减少能源的消耗，特别在采用纽扣电池等蓄能模块进行供电时，可以有效的提高运行时间。
在本发明的一些实施例中，电池簇无线控制单元200还包括：第二采样信号调理电路230、第二开关信号调理电路240。第二采样信号调理电路230，连接在电池簇数据采集装置和第而低功耗处理器单元之间，用于调理电池簇数据采集装置和第二低功耗处理器单元210之间的信号；第二开关信号调理电路240，连接在电池簇保护开关和第二低功耗处理器单元210之间，用于调理电池簇保护开关和第二低功耗处理器单元210之间的信号。第二采样信号调理电路230、第二开关信号调理电路240主要是实现对电信号的调理，通过滤波电路等降低信号干扰，进一步提高数据传输的稳定性。
在本发明的一些实施例中，第一低功耗处理器单元110和第二低功耗处理器单元210皆采用STM32L4A6；第一低功耗无线通讯模块120和第二低功耗无线通讯模块220皆采用CC2540。STM32L4A6是低功耗模块，在无数据传输或处理的情形时，会进入低功耗模式，降低功耗；CC2540同样是低功耗模块，在无数据传输时，会进入休眠状态，降低功耗。
在本发明的一些实施例中，电池组运行数据包括电池组的电池组保护开关状态数据、被动均衡控制开关状态数据以及电池组中每个电芯的电压数据、温度数据；电池簇运行数据包括电池簇的电流数据、电池簇保护开关状态数据。电池组保护开关状态数据、被动均衡控制开关状态数据、电池簇保护开关状态数据可以有效反馈储能电站当前的工作状态，每个电芯的电压数据、温度数据、以及电池簇的电流数据可以作为电池组、电池簇运行是否正常的依据；这些数据最终传输到集控终端进行处理。当集控终端通过电池管理系统300发送控制信号(例如：电池过/欠压保护，电池过高/低温保护，被动均衡控制信号等等)到电池簇无线控制单元200时，电池簇无线控制单元200会与电池组无线控制单元100完成对电池簇保护开关、电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的通断控制。此外，因为一个电池簇中多个电池组是处于一个回路，因此可以直接采集电池簇的电流数据即可，而不用再针对每个电池组进行电流数据采集。
在本发明的一些实施例中，电池组数据采集装置至少包括多组电压传感器和温度传感器，每组电压传感器和温度传感器皆用于采集一个电芯的电压数据和温度数据。电池簇数据采集装置至少包括电流传感器，用于采集一个电池簇的回路电流。
根据本发明第二方面实施例的基于无线通讯的储能电站管理方法，包括以下步骤:
装置布置：将电池组无线控制单元100分别与电池组数据采集装置、调整电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关连接；将电池簇无线控制单元200分别与电池簇数据采集装置、电池簇保护开关连接；电池管理系统300、电池簇无线控制单元200和电池组无线控制单元100内皆设置有无线通讯模块；
数据上行：通过电池组无线控制单元100将电池组数据采集装置采集的电池组运行数据传输至电池簇无线控制单元200；通过电池簇无线控制单元200将电池组运行数据、以及电池簇数据采集装置采集的电池簇运行数据传输至电池管理系统300；通过电池管理系统300将电池组运行数据和电池簇运行数据传输至集控终端；
数据下行：通过电池管理系统300向电池簇无线控制单元200无线发送电池簇控制信号，电池簇无线控制单元200控制电池簇保护开关通断；通过电池簇无线控制单元200向电池组无线控制单元100无线发送电池组控制信号，电池组无线控制单元100控制电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关通断。
参考图1至图3，这里首先对储能电站进行通讯网络布置，形成完整的通信网络拓扑结构。通过在电池组无线控制单元100、电池簇无线控制单元200、电池管理系统300皆内置有无线通讯模块，可以实现无线通讯模块实现电池组无线控制单元100与电池簇无线控制单元200之间、以及电池簇无线控制单元200与电池管理系统300之间的无线通讯。
下面对电池组无线控制单元100、电池簇无线控制单元200、电池管理系统300进行相应的功能限定和描述。
电池组无线控制单元100是针对每一个电池组进行设置的，电池组无线控制单元100可以接收对应电池组运行数据，以及控制电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的通断，进而实现对电池组的超温保护、超压保护、欠压保护，以及实现电池组被动均衡控制等。电池组无线控制单元100设置在对应的电池组之后，可以直接从电池组上进行取电，这样可以有效的减少电力线的布置。在本发明的一些实施例中，电池组无线控制单元100可以也采用纽扣电池等进行供电，在电力耗尽时，直接更换纽扣电池即可。
电池簇无线控制单元200是针对整个电池簇进行设置的，可以以无线通讯的方式接收电池组无线控制单元100发送的电池组运行数据，以及接收对应电池簇的电池簇运行数据和控制电池簇保护开关的通断，进而实现对区域中所有电池组运行数据、电池簇运行数据的汇总，并统一传输到电池管理系统300中。电池簇无线控制单元200同样可以从电池组中直接取电，这样可以有效的减少电力线的布置。在本发明的一些实施例中，电池簇无线控制单元200同样也采用纽扣电池等进行供电，在电力耗尽时，直接更换纽扣电池即可。
电池管理系统300相当于一个本地集控中心，也是储能电站本地无线通讯的最后一级，它在接收到电池簇无线控制单元200传输过来的数据后，会进一步传输到电站能量管理系统的集控终端，最后由集控终端对所有的数据进行处理。同时，电池管理系统300也会接收集控终端发送的控制指令，控制电池组、电池簇的运行。
下面简单叙述本发明实施例的基于无线通讯的储能电站管理方法。
数据上行：电池组无线控制单元100接收电池组运行数据并无线传输至电池簇无线控制单元200；电池簇无线控制单元200进一步接收电池簇运行数据并将电池组运行数据和电池簇运行数据上传到电池管理系统300；电池管理系统300将所有数据进行汇总，最后通过以太网传输到集控终端，由集控终端统一进行数据分析和处理。
数据下行：电站能量管理系统的集控终端发送电池簇控制信号到电池管理系统300，电池管理系统300进一步将电池簇控制信号发送到电池簇无线控制单元200；电池簇无线控制单元200依据电池簇控制信号对电池簇保护开关通断进行控制，以及依据电池簇控制信号进一步发送电池组控制信号到电池组无线控制单元100；电池组无线控制单元100根据电池组控制信号控制电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的通断。
在本发明的一些实施例中，电池管理系统300也可以直接发送控制信号控制电池组、电池簇的运行，不需要通过集控终端发送控制信号。
此外，需要说明，电池组数据采集装置采集电池组运行数据，电池组无线控制单元100通过电池组数据采集装置获取电池组运行数据。电池簇数据采集装置电池簇运行数据，电池簇无线控制单元200通过电池簇数据采集装置获取电池簇运行数据。
根据本发明实施例的基于无线通讯的储能电站管理方法，通过在电池组无线控制单元100、电池簇无线控制单元200、电池管理系统300之间建立无线通讯网络，可以直接去除有线通讯电缆，极大的简化了储能电站现场的线路布置，减少了安装和维护储能电站管理系统的人力、物力。同时，整体采用无线通讯的方式可以有效的避免储能电站自身电力线对通讯干扰，提高了通讯的稳定性。在去除有线电缆之后，可以减少大量的中间通讯设备，使整个通讯网络的拓扑结构更加简单，进行一步保证了通讯的稳定性，且因为中间通讯设备的减少，也相当于变相降低了故障率。此外，采用本发明实施例的基于无线通讯的储能电站管理方法布置通讯网络之后，可以有效的降低通讯的复杂程度，能够更加直接有效的对电池组或电池簇实现进行精准控制，也能够更加快速的对整个储能电站中的数据进行集中采集和传输。
在本发明的一些实施例中，还包括以下步骤：当无数据上行和数据处理时，让电池组无线控制单元100和电池簇无线控制单元200进行休眠状态。通过闲时休眠的方式，可以有效的降低能源的消耗。在本发明的一些实施例中，电池组无线控制单元100和电池簇无线控制单元200中主要单元都采用了低功耗芯片，从而达到了闲时休眠并降低功耗的效果。
在本发明的一些实施例中，电池组运行数据包括电池组的电池组保护开关状态数据、被动均衡控制开关状态数据以及电池组中每个电芯的电压数据、温度数据；电池簇运行数据包括电池簇的电流数据、电池簇保护开关状态数据。电池组保护开关状态数据、被动均衡控制开关状态数据、电池簇保护开关状态数据可以有效反馈储能电站当前的工作状态，每个电芯的电压数据、温度数据、以及电池簇的电流数据可以作为电池组、电池簇运行是否正常的依据；这些数据最终传输到集控终端进行处理。当集控终端通过电池管理系统300发送控制信号(例如：电池过/欠压保护，电池过高/低温保护，被动均衡控制信号等等)到电池簇无线控制单元200时，电池簇无线控制单元200会与电池组无线控制单元100完成对电池簇保护开关、电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的通断控制。此外，因为一个电池簇中多个电池组是处于一个回路，因此可以直接采集电池簇的电流数据即可，而不用再针对每个电池组进行电流数据采集。
据本发明第三方面实施例的储能电站，包括储能电站以及与储能电站连接的上述任一的基于无线通讯的储能电站管理系统。
根据本发明实施例的储能电站，本发明实施例的储能电站通过在储能电站主题上连接上述基于无线通讯的储能电站管理系统，具备了自动排查和定位故障的能力，且因为连接的基于无线通讯的储能电站管理系统对数据处理能力的要求较低，不需要使用高成本的处理器进行辅助运算，并不会过多的提高储能电站的成本，适合进行规模化生产和推广。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上述结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于无线通讯的储能电站管理系统，其特征在于，包括：
电池组无线控制单元(100)，用于接收电池组数据采集装置采集的电池组运行数据、以及调整电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的开关状态；
电池簇无线控制单元(200)，与所述电池组无线控制单元(100)无线连接，用于接收所述电池组运行数据、接收电池簇数据采集装置采集的电池簇运行数据、发送电池组控制信号、以及调整电池簇保护开关的开关状态；
电池管理系统(300)，与所述电池簇无线控制单元(200)无线连接，用于接收所述电池组运行数据、电池簇运行数据以及发送电池簇控制信号。
2.根据权利要求1所述的基于无线通讯的储能电站管理系统，其特征在于，所述电池簇无线控制单元(200)有多个，多个所述电池簇无线控制单元(200)皆与所述电池管理系统(300)无线连接，每个所述电池簇无线控制单元(200)皆无线连接有多个所述电池组无线控制单元(100)。
3.根据权利要求1所述的基于无线通讯的储能电站管理系统，其特征在于，还包括与所述电池管理系统(300)无线连接的变流器控制单元(400)，所述变流器控制单元(400)用于接收变流器运行数据并发送至所述电池管理系统(300)，以及调整变流器的工作状态。
4.根据权利要求1所述的基于无线通讯的储能电站管理系统，其特征在于，所述电池组无线控制单元(100)包括：
第一低功耗处理器单元(110)，分别与所述电池组数据采集装置、电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关连接，用于接收所述电池组运行数据、以及调整所述电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关的开关状态；
第一低功耗无线通讯模块(120)，与第一低功耗处理器单元(110)连接，用于与所述电池簇无线控制单元(200)进行无线通讯。
5.根据权利要求1所述的基于无线通讯的储能电站管理系统，其特征在于，所述电池簇无线控制单元(200)包括：
第二低功耗处理器单元(210)，分别与所述电池簇数据采集装置、电池簇保护开关连接，用于接收所述电池簇运行数据、发送所述电池组控制信号、以及调整所述电池簇保护开关的开关状态；
第二低功耗无线通讯模块(220)，与第二低功耗处理器单元(210)连接，用于接收所述电池组无线控制单元(100)无线传输的电池组运行数据并发送至所述第二低功耗处理器单元(210)、以及将所述电池组控制信号无线传输至所述电池组无线控制单元(100)。
6.根据权利要求1所述的基于无线通讯的储能电站管理系统，其特征在于，所述电池组运行数据包括电池组的电池组保护开关状态数据、被动均衡控制开关状态数据以及电池组中每个电芯的电压数据、温度数据；所述电池簇运行数据包括电池簇的电流数据、电池簇保护开关状态数据。
7.一种基于无线通讯的储能电站管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
装置布置：将电池组无线控制单元分别与电池组数据采集装置、调整电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关连接；将电池簇无线控制单元分别与电池簇数据采集装置、电池簇保护开关连接；所述电池管理系统、所述电池簇无线控制单元和电池组无线控制单元内皆设置有无线通讯模块；
数据上行：通过所述电池组无线控制单元将所述电池组数据采集装置采集的电池组运行数据传输至所述电池簇无线控制单元；通过所述电池簇无线控制单元将所述电池组运行数据、以及所述电池簇数据采集装置采集的电池簇运行数据传输至所述电池管理系统；通过所述电池管理系统将所述电池组运行数据和电池簇运行数据传输至集控终端；
数据下行：通过所述电池管理系统向所述电池簇无线控制单元无线发送电池簇控制信号，所述电池簇无线控制单元控制所述电池簇保护开关通断；通过所述电池簇无线控制单元向所述电池组无线控制单元无线发送电池组控制信号，所述电池组无线控制单元控制所述电池组保护开关和电池组被动均衡控制开关通断。
8.根据权利要求7所述的基于无线通讯的储能电站管理方法，其特征在于，还包括以下步骤：当所述无数据上行和数据处理时，让所述电池组无线控制单元和所述电池簇无线控制单元进行休眠状态。
9.根据权利要求7所述的基于无线通讯的储能电站管理方法，其特征在于，所述电池组运行数据包括电池组的电池组保护开关状态数据、被动均衡控制开关状态数据以及电池组中每个电芯的电压数据、温度数据；所述电池簇运行数据包括电池簇的电流数据、电池簇保护开关状态数据。
10.一种储能电站，其特征在于，应用了如权利要求1至6任一所述的基于无线通讯的储能电站管理系统。
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