CN113871739B - 电池模组的转接装置、系统及电池信息采集控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了电池模组的转接装置、系统及电池信息采集控制方法，装置包括：壳体、底座、电池信息转接电路板；壳体与底座构成转接装置的容置腔，电池信息转接电路板设置在容置腔内，电池信息转接电路板上设有多个电池信息采集输入接口、以及电池信息采集输出接口；多个电池信息采集输入接口可连接不同的电池模组，电池信息采集输出接口可连接电池信息模拟采集模块BMS；电池模组的转接装置用于接收、整合电池模组的电池信息，并将整合后的电池信息输出至BMS。本申请通过电池模组的转换装置实现了多个电池模组共用一个BMS，显著降低了电池储能系统的成本。

Description

电池模组的转接装置、系统及电池信息采集控制方法
技术领域
本申请涉及电力传输技术领域，具体涉及一种电池模组的转接装置、系统及电池信息采集控制方法。
背景技术
电池储能系统在电力系统中有着广泛的应用，储能系统通常由几十串到几百串组成的电池模组组成，每个电池模组中的电池串的数量也会存在较大差异，现有技术中，一个电池模组通常单独使用一个电池信息模拟采集模块 (bettary management system，BMS)，这使得电池储能系统的成本非常高。尤其在一些电池储能系统中，根据容量及电压、结构的考虑，有时会出现电池串的数量极少的电池模组，如两串或三串，对于这种电池模组，如果依据现有技术，单独使用一个BMS，无疑显著增大了电池储能系统的成本。
发明内容
本申请实施例提供了一种电池模组的转接装置、系统及电池信息采集控制方法，该转接装置可以对多个电池模组的电池信息进行整合，实现了多个电池模组共用一个BMS，达到显著降低电池储能系统的目的。
第一方面，根据一种电池模组的转接装置，该装置包括：壳体、底座、电池信息转接电路板；
壳体与底座构成所述转接装置的容置腔，电池信息转接电路板设置在容置腔内，电池信息转接电路板上设有多个电池信息采集输入接口、以及电池信息采集输出接口；
多个电池信息采集输入接口可连接不同的电池模组，其中，至少一个电池模组的电池串数量不大于预设值；电池信息采集输出接口可连接电池信息模拟采集模块BMS；
电池模组的转接装置用于根据BMS的指令，通过多个电池信息采集输入接口接收电池模组的电池信息；采用电池信息转接电路板将电池信息进行整合，并通过电池信息采集输出接口将整合后的电池信息输出至BMS。
可选的，在上述的电池模组的转接装置中，电池信息采集输入接口的数量为两个，其中一个电池信息采集输入接口用于连接电池串数量不超过预设值的第一电池模组，另一个电池信息采集输入接口用于连接与所述第一电池模组相邻的第二电池模组。
可选的，在上述的电池模组的转接装置中，电池信息转接电路板通过尼龙螺丝固定在底座上。
可选的，在上述的电池模组的转接装置中，壳体和底座螺接固定。
可选的，在上述的电池模组的转接装置中，多个电池信息采集输入接口分别通过采集信号线连接不同的电池模组。
可选的，在上述的电池模组的转接装置中，电池信息采集输出接口通过转接线与BMS连接。
第二方面，提供了一种电池储能系统，该系统包括至少两个电池模组、至少一个BMS、数据处理及控制模块，以及如上任一所述的电池模组的转接装置；
电池模组连接转接装置，转接装置连接BMS，BMS连接数据处理及控制模块；其中，至少一个电池模组的电池串数量不大于预设值；
数据处理及控制模块，用于控制BMS对电池模组进行电池信息采集；
BMS，用于根据数据处理及控制模块的指令，通过控制转接装置，对电池模组进行电池信息采集；并接收转接装置发送的整合后的电池模组的电池信息；
转接装置，用于接收并整合电池模组的电池信息，并将整合后的电池信息发送至BMS。
可选的，在上述电池储能系统中，电池模组为三个或以上、BMS为两个或以上；
多个电池模组中的两个连接转接装置，其中，至少一个电池模组的电池串数量不大于预设值；转接装置连接一个BMS；其余电池模组分别连接一个 BMS；
各BMS串联后，再与数据处理及控制模块连接。
第三方面，提供了一种电池模组的电池信息采集控制方法，所述方法应用于上述的BMS，该方法包括：
获取采集参数的预设值，所述采集参数表征待采集电池信息的电池串的数量；
若所述预设值大于采集阈值，则将采集阈值作为采集参数的实际值，否则，将预设值作为采集参数的实际值；
基于采集参数的实际值，控制电池模组的转接装置采集电池模组的电池信息。
可选的，上述方法还包括：
接收采集参数的标定值；
若标定值不大于采集阈值，则将采集参数的实际值更新为标定值，以及将采集参数的预设值更新为采集参数的标定值。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本申请通过提供一种电池模组的转换装置，在该装置中设有电池信息转接电路板，电池信息转接电路板上设有多个电池信息采集输入接口、以及电池信息采集输出接口，多个电池信息采集输入接口用于连接多个电池模组，电池信息采集输出接口连接一个BMS，电池模组的转换装置根据BMS的指令，通过多个电池信息采集输出接口接收不同的电池模组的电池信息，电池信息转接电路板将多个电池模组的电池信息整合在一起，并通过电池信息采集输出接口将整合后的电池信息发送至BMS，从而实现了通过一个BMS对多个电池模组完成电池信息的采集。本申请通过电池模组的转换装置实现了多个电池模组共用一个BMS，显著降低了电池储能系统的成本，且使用灵活、方便，尤其适用于电池串数量较少的电池模组。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出根据本申请的一个实施例的电池模组的转接装置的结构细节爆炸图；
图2示出了根据本申请的一个实施例的电池储能系统的结构示意图；
图3示出了根据本申请的另一个实施例的电池储能系统的结构示意图；
图4示出了根据本申请的一个实施例的电池模组的电池信息采集控制方法的流程示意图；
图5示出了根据本申请的一个实施例的电池模组的电池信息采集控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、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，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1示出根据本申请一个实施例的电池模组的转接装置的结构细节爆炸图，从图1可以看出，该装置100包括：壳体1、底座5、电池信息转接电路板2；壳体1与底座5构成转接装置100的容置腔，电池信息转接电路板2设置在容置腔内，电池信息转接电路板上设有两个电池信息采集输入接口6和7、以及电池信息采集输出接口8；在本申请的再一些实施例中，电池信息转接电路板上可设有三个或以上的电池信息采集输入接口。
在本申请的一些实施例中，电池信息采集输入接口6和电池信息采集输入接口7可以完全一样，连接的电池模组的串数可以相同，也可以不同；在本申请的另一些实施例中，电池信息采集输入接口6和电池信息采集输入接口7可以有所差别，以连接不同串数(电池串的数量)的电池模组。在连接不同串数的电池模组的情况下，至少一个电池模组的串数不大于预设值；电池信息采集输出接口8可连接电池信息模拟采集模块BMS。假设电池信息采集输入接口6 为用来连接含有正常电池串数的电池模组的接口，这里记为第一电池信息采集输入接口6；电池信息采集输入接口7为用来连接含有较少电池串数的电池模组的接口，这里记为第二电池信息采集输入接口7。
电池模组的转接装置100用于根据BMS的指令，通过多个电池信息采集输入接口8接收电池模组的电池信息；然后采用电池信息转接电路板2用于将接收的多个电池模组的电池信息进行整合，并通过电池信息采集输出接口8将整合后的电池信息输出至BMS。
从图1所示的电池模组的转换装置可以看出，在该装置中设有电池信息转接电路板，电池信息转接电路板上设有多个电池信息采集输入接口、以及电池信息采集输出接口，多个电池信息采集输入接口用于连接多个电池模组，电池信息采集输出接口连接一个BMS，电池模组的转换装置根据BMS的指令，通过多个电池信息采集输出接口接收不同的电池模组的电池信息，电池信息转接电路板将多个电池模组的电池信息整合在一起，并通过电池信息采集输出接口将整合后的电池信息发送至BMS，从而实现了通过一个BMS对多个电池模组完成电池信息的采集。本申请通过电池模组的转换装置实现了多个电池模组共用一个BMS，显著降低了电池储能系统的成本，且使用灵活、方便，尤其适用于电池串数量较少的电池模组。
再参考图1，在本申请的一些实施例中，在上述的电池模组的转接装置中，电池信息采集输入接口的数量为两个，这种是含有两个电池信息采集输入接口的转换装置是应用场景是比较广泛的。其中，一个电池信息采集输入接口用来连接含有正常电池串数的电池模组的接口；另外一个电池信息采集输入接口用来连接包括预设值或以下的电池串的电池模组。通常来说，预设值是正常电池模组中含有电池串的数量，如正常电池模组中含有电池串的数量为9，而预设值为3。
在本申请的一些实施例中，在上述的电池模组的转接装置中，电池信息转接电路板2通过尼龙螺丝3固定在底座5上。尼龙螺丝又称塑胶螺丝，相对于金属螺丝，尼龙螺丝除了具有较好的耐酸、耐碱性等优良性能，最重要的是，尼龙螺丝不导电，能够实现电池信息转接电路板2与底座5的电隔离。
在本申请的一些实施例中，在上述的电池模组的转接装置中，壳体1和底座5螺接固定，具体可以通过金属螺丝4固定，由于壳体1和底座5是不通电的，且对其固定方式没有特殊要求，可以采用成本较低的金属螺丝固定，以追求更低的造价。
在本申请的一些实施例中，在上述的电池模组的转接装置中，多个电池信息采集输入接口分别通过采集信号线连接不同的电池模组。
图2示出了根据本申请的一个实施例的电池储能系统1000的结构示意图，从图2可以看出，该系统1000包括两个电池模组，其中一个为电池串数量较少的第一电池模组410，另一个为含有正常电池串数的第二电池模组420；该系统1000还包括电池信息模拟采集模块200，数据处理及控制模块300，以及如图1所示的电池模组的转接装置100。
第一电池模组410和第二电池模组420连接转接装置100，转接装置100 连接BMS200，BMS200连接数据处理及控制模块300。
数据处理及控制模块300，用于控制BMS200对第一电池模组410和第二电池模组420进行电池信息采集。
BMS 200，用于根据数据处理及控制模块300的指令，通过控制转接装置 100，对第一电池模组410和第二电池模组420进行电池信息采集；转接装置 100，用于根据BMS 200的指令，接收并整合第一电池模组410和第二电池模组420的电池信息，并将整合后的电池信息发送至BMS 200。BMS 200，还用于接收转接装置100发送的整合后的电池模组的电池信息，以完成对多个电池模组的电池信息的采集。
在本申请中，电池模组通过BMS直接连接数据处理及控制模块，连接数据处理及控制模块可向BMS发送指令，通过BMS对电池模组的电池信息进行采集。而在本申请中，在电池模组与BMS之间还设有连接装置，也就是说， BMS 200受到数据处理及控制模块300的控制，转接装置100受到BMS 200 的控制，具体的，BMS200在接收到数据处理及控制模块300的指令，欲对目标电池模块的电池信息进行采集时，通过向转接装置100的电池信息转接电路 2发送指令，指定电池信息转接电路2上传至哪些电池信息采集输入接口，以及电池信息采集输入接口中哪几路的电池信息。电池信息转接电路2在接到 BMS 200的指令后，将指令中的指定接口采集到的电池信息整合后，发送到 BMS 200。图3示出了根据本申请的一个实施例的电池储能系统1000的结构示意图，从图3可以看出，电池模组为三个，其中，一个为电池串数量较少的第一电池模组410，另两个为含有正常电池串数的电池模组，分别记为第二电池模组420和第三电池模组430；BMS为两个，分别记为第一BMS 200-1，和第二BMS 200-2。第一电池模组410和第二电池模组420连接转接装置100，转接装置100连接第一BMS 200-1；第三电池模组430连接第二BMS 200-2；第一BMS 200-1和第二BMS 200-2串联后，再与数据处理及控制模块300连接。由此可见，第一电池模组410和第二电池模组420通过转接装置100实现了共同使用第一BMS 200-1的目的，以此达到节约BMS的目的，进一步，降低电池储能系统的成本。
在本申请的一些实施例中，电池模组为三个以上、BMS为两个以上；多个电池模组中的两个连接转接装置，转接装置连接一个BMS，其中，一个电池模组包括预设值或以下的电池串；其余电池模组分别连接一个BMS；各BMS 串联后，再与数据处理及控制模块连接。也就是说，一个电池储能系统中的多个是BMS串联在一起后，再与数据处理及控制模块连接的。
图4示出了根据本申请的一个实施例的电池模组的电池信息采集控制方法，该方法应用于电池储能系统的BMS，该方法包括：
步骤S410：获取采集参数的预设值，采集参数表征待采集电池信息的电池串的数量。
假设欲采集的电池信息为电池的电压。在对电池模组进行电池信息采集时，一个电池串会有一路电压，一个电池模组有几个电池串就会有几路电压。一个BMS能够采集的电压的路数是一定的，通常为12路。首先获取采集参数的预设值，预设值可以是工作人员人为设定的。采集参数可表征待采集电池信息的电池串的数量，可以是电池模组的转接装置连接的多个电池模组的电池串的总数量。采集参数的预设值，表征的是工作人员欲采集的多个电池模组的电压的数量，该数量小于或等于多个电池模组的电池串的总数量。
步骤S420：若预设值大于采集阈值，则将采集阈值作为采集参数的实际值，否则，将预设值作为采集参数的实际值。
由于BMS能够采集的电压的路数是有限的，可以将BMS能够采集的电压的最大路数设置为采集阈值，通常为12，若预设值大于12，则说明工作人员欲采集的多个电池模组的电压的数量大于BMS能够采集的电压的最大路数，这种情况下，将采集阈值作为采集参数的实际值，即将采集阈值赋值给采集参数；这里假设预设值为13，这种情况下，实际采集的电压的路数为12，还有一路电压没有采集到，这种情况下，对于这一组电压需要额外转接装置和/或BMS处理，这种情况连接关系比较复杂，因此，在设置转接装置的接口时，将各电池信息采集输入接口能够采集的电压的总路数设置小于等于一个BMS 能够采集电压的路数，工作人员在设置预设值时，可以将其设置在一个BMS 的采集阈值或以下，以避免上述情况的发生。
承上，若预设值小于等于12，则说明工作人员欲采集的多个电池模组的电压的数量小于或等于BMS能够采集的电压的最大路数，这种情况下，将预设值作为采集参数的实际值。步骤S430：基于采集参数的实际值，控制电池模组的转接装置采集电池模组的电池信息。
最后，基于采集参数的实际值，采集电池模组的电池信息，承上，也就是说，一个BMS采集到的电压的路数不大于12，若工作人员欲采集的多个电池模组的电压的数量大于12，则采集其中的12路电压，多余12路的电压需额外处理；若工作人员欲采集的多个电池模组的电压的数量小于等于12，则基于工作人员的设置值，采集电池模组的电池信息即可。
采集完成后，再循环执行步骤S410～步骤S430。
在本申请的一些实施例中，上述方法还包括：接收采集参数的标定值；若标定值不大于采集阈值，则将采集参数的实际值更新为标定值，以及将采集参数的预设值更新为采集参数的标定值。
对于采集参数，除了可以进行人为设置，也可以接收上位机的指定，上位机的指定可能比人为设置的更加准确，在接收采集参数的标定值后，将其与采集阈值进行比较，若标定值不大于采集阈值，则将采集参数的实际值更新为标定值，并且将采集参数的预设值更新为采集参数的标定值。即在标定值不大于采集阈值的情况时，以上位机的指定的标定值为基准，进行采集电池模组的电池信息。
当然了，对于电池信息的具体内容，不仅包含电池模组的电压，还可以包括但不限于电池模组的温度等。
图5示出了根据本申请的一个实施例的电池模组的电池信息采集控制装置的结构示意图，该装置500可以设置在电池储能系统的BMS中，从图5可以看出，该装置500包括：
获取单元510，用于获取采集参数的预设值，采集参数表征待采集电池信息的电池串的数量。
判断单元520，用于若预设值大于采集阈值，则将采集阈值作为采集参数的实际值，否则，将预设值作为采集参数的实际值。
控制单元，530，用于基于采集参数的实际值，控制电池模组的转接装置采集电池模组的电池信息。
在本申请的一些实施例中，在上述装置中，获取单元510，还用于接收采集参数的标定值；判断单元520，还用于若标定值不大于采集阈值，则将采集参数的实际值更新为标定值，以及将采集参数的预设值更新为采集参数的标定值。
综上所述，本申请提供了一种电池模组的转换装置，在该装置中设有电池信息转接电路板，电池信息转接电路板上设有多个电池信息采集输入接口、以及电池信息采集输出接口，多个电池信息采集输入接口用于连接多个电池模组，电池信息采集输出接口连接一个BMS，电池模组的转换装置根据BMS的指令，通过多个电池信息采集输出接口接收不同的电池模组的电池信息，电池信息转接电路板将多个电池模组的电池信息整合在一起，并通过电池信息采集输出接口将整合后的电池信息发送至BMS，从而实现了通过一个BMS对多个电池模组完成电池信息的采集。本申请通过电池模组的转换装置实现了多个电池模组共用一个BMS，显著降低了电池储能系统的成本，且使用灵活、方便，尤其适用于电池串数量较少的电池模组。
应当理解，术语“包括/包含”、“由……组成”或者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产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
还需要理解，术语“上”、“下上”、“下”“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、、“第三”等只是为了方便标记和描述，没有实际含义。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电池模组的转接装置，其特征在于，所述装置包括：壳体、底座、电池信息转接电路板；
所述壳体与所述底座构成所述转接装置的容置腔，所述电池信息转接电路板设置在所述容置腔内，所述电池信息转接电路板上设有多个电池信息采集输入接口、以及电池信息采集输出接口；
所述多个电池信息采集输入接口可连接不同的电池模组，其中，至少一个电池模组的电池串数量不大于预设值；所述电池信息采集输出接口可连接电池信息模拟采集模块BMS；
所述电池模组的转接装置用于根据所述BMS的指令，通过所述多个电池信息采集输入接口接收所述电池模组的电池信息；采用所述电池信息转接电路板将所述电池信息进行整合，并通过所述电池信息采集输出接口将整合后的电池信息输出至所述BMS；
所述电池模组的转接装置还用于：
接收采集参数的标定值；
若所述标定值不大于采集阈值，则将所述采集参数的实际值更新为所述标定值，以及将所述采集参数的预设值更新为所述采集参数的标定值；
获取采集参数的预设值，所述采集参数表征待采集电池信息的电池串的数量，该数量小于或等于多个电池模组的电池串的总数量；
若所述预设值大于采集阈值，则将所述采集阈值作为采集参数的实际值，否则，将所述预设值作为采集参数的实际值；
基于所述采集参数的实际值，控制电池模组的转接装置采集所述电池模组的电池信息。
2.根据权利要求1所述的电池模组的转接装置，其特征在于，所述电池信息采集输入接口的数量为两个，其中一个电池信息采集输入接口用于连接电池串数量不超过预设值的第一电池模组，另一个电池信息采集输入接口用于连接与所述第一电池模组相邻的第二电池模组。
3.根据权利要求1所述的电池模组的转接装置，其特征在于，所述电池信息转接电路板通过尼龙螺丝固定在所述底座上。
4.根据权利要求1所述的电池模组的转接装置，其特征在于，所述壳体和所述底座螺接固定。
5.根据权利要求1所述的电池模组的转接装置，其特征在于，所述多个电池信息采集输入接口分别通过采集信号线连接不同的电池模组。
6.根据权利要求1所述的电池模组的转接装置，其特征在于，所述电池信息采集输出接口通过转接线与所述BMS连接。
7.一种电池储能系统，其特征在于，所述系统包括至少两个电池模组、至少一个BMS、数据处理及控制模块，以及如权利要求1～6中任一项所述的电池模组的转接装置；
所述电池模组连接所述转接装置，所述转接装置连接所述BMS，所述BMS连接所述数据处理及控制模块；其中，至少一个电池模组的电池串数量不大于预设值；
所述数据处理及控制模块，用于控制所述BMS对电池模组进行电池信息采集；
所述BMS，用于根据所述数据处理及控制模块的指令，通过控制所述转接装置，对所述电池模组进行电池信息采集；并接收所述转接装置发送的整合后的电池模组的电池信息；
所述转接装置，用于接收并整合所述电池模组的电池信息，并将整合后的电池信息发送至所述BMS。
8.根据权利要求7所述的电池储能系统，其特征在于，所述电池模组为三个或以上、所述BMS为两个或以上；
多个电池模组中的两个连接所述转接装置，其中，至少一个电池模组的电池串数量不大于预设值；所述转接装置连接一个BMS；其余电池模组分别连接一个BMS；
各BMS串联后，再与所述数据处理及控制模块连接。
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