CN115001070B - 一种单个pcs共用多电池簇的能量管理系统 - Google Patents

一种单个pcs共用多电池簇的能量管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开的属于储能系统技术领域，具体为一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统，包括PCS模块、BCU模块、EMS模块，以及多个电池簇，一个PCS对应两个电池簇，还包括以下管理方法：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池充电；PCS检测电池簇1和电池簇2的电压，本发明的有益效果是：多簇电池并联之前通过PCS充放电进行均压处理，多簇电池运行过程中通过实时检测每簇电池的充放电电流，判断电池簇是否均流，针对不均流的电池簇，在系统空闲时，对其进行单独的充放电，使其和其他电池簇保持一致；从而不需要增加均压电路即可实现多电池簇并联，使得结构更加简化，也大大降低了储能系统的成本。

Description

一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统
技术领域
本发明涉及储能系统技术领域，具体为一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统。
背景技术
能量管理系统，多个电池簇并联时，需要增加均压电路，来实现多簇电池并联之前通过PCS充放电进行均压处理，由于均压电路的加入，导致了系统的成本高。
发明内容
鉴于现有一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统，通过一个PCS配置多簇电池，通过PCS检测每簇电池的电压，如果发现某一簇电压不一致，通过PCS给该簇电池单独进行充放电，使其电压和其他簇电池电压一致，当所有电池簇电压一致时，才闭合所有电池簇的接触器，使所有电池并联在一起，保证多个电池簇并联之前电压一致，从而降低储能系统成本，解决了能量管理系统，多个电池簇并联时，需要增加均压电路，来实现多簇电池并联之前通过PCS充放电进行均压处理，由于均压电路的加入，导致了系统的成本高的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统，包括PCS模块、BCU模块、EMS模块，以及多个电池簇，一个PCS对应两个电池簇，还包括以下管理方法：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池充电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1低于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU1闭合第一电池簇的继电器S2和S3，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流充电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；PCS下发BCU2继电器闭合指令，BCU2接到继电器闭合命令后，先闭合S6，再闭合S4；BCU2检测第二电池簇电流小于5A，然后闭合S5，断开S4，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇充电。
作为本发明所述的一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统的一种优选方案，其中：管理方法为：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池充电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1低于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU1闭合第一电池簇的继电器S2和S3，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流充电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；BCU2检测第二电池簇电流小于5A，然后闭合S5，断开S4，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇充电。
作为本发明所述的一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统的一种优选方案，其中：管理方法为：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池充电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1高于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU2闭合第二电池簇的继电器S5和S6，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流充电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；PCS下发BCU1继电器闭合指令，BCU1接到继电器闭合命令后，先闭合S3，再闭合S1；BCU1检测第一电池簇电流小于5A，然后闭合S2，断开S1，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇充电。
作为本发明所述的一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统的一种优选方案，其中：管理方法为：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池放电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1高于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU1闭合第一电池簇的继电器S2和S3，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流放电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；PCS下发BCU2继电器闭合指令，BCU2接到继电器闭合命令后，先闭合S6，再闭合S4；BCU2检测第二电池簇电流小于5A，然后闭合S5，断开S4，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇放电。
作为本发明所述的一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统的一种优选方案，其中：管理方法为：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池放电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1低于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU2闭合第二电池簇的继电器S5和S6，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流放电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；PCS下发BCU1继电器闭合指令，BCU1接到继电器闭合命令后，先闭合S3，再闭合S1；BCU1检测第一电池簇电流小于5A，然后闭合S2，断开S1，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇放电。
作为本发明所述的一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统的一种优选方案，其中：S2和S3均设置在连接第一电池簇和BCU1模块的线路上，所述S5和S6均设置在连接第二电池簇和BCU2模块的线路上。
作为本发明所述的一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统的一种优选方案，其中：所述K1设置在连接电池簇和PCS模块的线路上。
作为本发明所述的一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统的一种优选方案，其中：所述K2设置在连接电池簇和PCS模块的线路上，所述第一电池簇和第二电池簇并联连接。
与现有技术相比：
1、多簇电池并联之前通过PCS充放电进行均压处理，多簇电池运行过程中通过实时检测每簇电池的充放电电流，判断电池簇是否均流，针对不均流的电池簇，在系统空闲时，对其进行单独的充放电，使其和其他电池簇保持一致；从而不需要增加均压电路即可实现多电池簇并联，使得结构更加简化；
2、由于不需要增加均压电路，从而使得结构简化的同时，也大大降低了储能系统的成本。
附图说明
图1为本发明提供的原理示意图。
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，下面将结合附图对本发明的实施方式做进一步的详细描述。
本发明提供一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统，请参阅图1，包括PCS模块、BCU模块、EMS模块，以及多个电池簇，其特征在于，一个PCS对应两个电池簇，还包括以下管理方法：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池充电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1低于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU1闭合第一电池簇的继电器S2和S3，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流充电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；PCS下发BCU2继电器闭合指令，BCU2接到继电器闭合命令后，先闭合S6，再闭合S4；BCU2检测第二电池簇电流小于5A，然后闭合S5，断开S4，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇充电。
S2和S3均设置在连接第一电池簇和BCU1模块的线路上，所述S5和S6均设置在连接第二电池簇和BCU2模块的线路上。
所述K1设置在连接电池簇和PCS模块的线路上。
所述K2设置在连接电池簇和PCS模块的线路上，所述第一电池簇和第二电池簇并联连接。
实施例1：管理方法为：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池充电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1低于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU1闭合第一电池簇的继电器S2和S3，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流充电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；BCU2检测第二电池簇电流小于5A，然后闭合S5，断开S4，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇充电。
实施例2：管理方法为：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池充电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1高于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU2闭合第二电池簇的继电器S5和S6，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流充电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；PCS下发BCU1继电器闭合指令，BCU1接到继电器闭合命令后，先闭合S3，再闭合S1；BCU1检测第一电池簇电流小于5A，然后闭合S2，断开S1，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇充电。
实施例3：管理方法为：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池放电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1高于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU1闭合第一电池簇的继电器S2和S3，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流放电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；PCS下发BCU2继电器闭合指令，BCU2接到继电器闭合命令后，先闭合S6，再闭合S4；BCU2检测第二电池簇电流小于5A，然后闭合S5，断开S4，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇放电。
实施例4：管理方法为：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池放电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1低于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU2闭合第二电池簇的继电器S5和S6，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流放电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；PCS下发BCU1继电器闭合指令，BCU1接到继电器闭合命令后，先闭合S3，再闭合S1；BCU1检测第一电池簇电流小于5A，然后闭合S2，断开S1，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇放电。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (4)

1.一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统，包括PCS模块、BCU模块、EMS模块，以及多个电池簇，其特征在于，一个PCS对应两个电池簇，还包括以下管理方法：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池充电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1低于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU1闭合第一电池簇的继电器S2和S3，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流充电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开关K1和K2；PCS下发BCU2继电器闭合指令，BCU2接到继电器闭合命令后，先闭合S6，再闭合S4；BCU2检测第二电池簇电流小于5A，然后闭合S5，断开S4，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇充电；
第一电池簇的正极连接继电器S2的一端，继电器S2的另一端连接开关K1的一端，开关K1的另一端连接PCS模块，PCS模块的一端连接开关K2，开关K2的另一端连接S3的一端，S3的另一端连接第一电池簇的负极，继电器S2并联有继电器S1，继电器S1的一端与连接第一电池簇和继电器S2的导线连接，继电器S1的另一端与连接继电器S2和开关K1的导线连接；
第二电池簇的正极连接继电器S5的一端，继电器S5的另一端与连接继电器S2和开关K1的导线连接，所述第二电池簇的负极连接开关S6的一端，所述开关S6的另一端与连接继电器S3和开关K2的导线连接，继电器S5并联有继电器S4。
2.根据权利要求1所述的一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统，其特征在于，管理方法为：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池充电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1高于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU2闭合第二电池簇的继电器S5和S6，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流充电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；PCS下发BCU1继电器闭合指令，BCU1接到继电器闭合命令后，先闭合S3，再闭合S1；BCU1检测第一电池簇电流小于5A，然后闭合S2，断开S1，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇充电。
3.根据权利要求1所述的一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统，其特征在于，管理方法为：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池放电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1高于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU1闭合第一电池簇的继电器S2和S3，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流放电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；PCS下发BCU2继电器闭合指令，BCU2接到继电器闭合命令后，先闭合S6，再闭合S4；BCU2检测第二电池簇电流小于5A，然后闭合S5，断开S4，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇放电。
4.根据权利要求1所述的一种单个PCS共用多电池簇的能量管理系统，其特征在于，管理方法为：系统上电，PCS接收到EMS充放电命令；系统要求给电池放电；PCS检测第一电池簇和第二电池簇的电压；第一电池簇的电压U1低于第二电池簇的电压U2；PCS要求BCU2闭合第二电池簇的继电器S5和S6，PCS缓冲完成后，闭合K1和K2，开始小电流放电；直到第一电池簇和第二电池簇电压相差10V以内，PCS关机并且断开K1和K2；PCS下发BCU1继电器闭合指令，BCU1接到继电器闭合命令后，先闭合S3，再闭合S1；BCU1检测第一电池簇电流小于5A，然后闭合S2，断开S1，同时告诉PCS继电器吸合完成；PCS收到BCU1和BCU2继电器吸合状态后，PCS进行母线缓冲，然后闭合K1和K2，对第一电池簇和第二电池簇放电。
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