CN116742294A - 电池簇的控制方法和储能系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池簇的控制方法和储能系统，电池簇的控制方法包括：检测每组电池簇的正极与负极铜排之间的电压；判断每组电池簇的正极与负极铜排之间的电压是否满足预设要求，若否，则判定该组电池簇接线异常。在本发明中，每组电池簇的正极均通过第一单向导通件与正极铜排连接，每组电池簇的负极均通过第二单向导通件与负极铜排连接，从而仅在电池簇正接时允许回路导通，从硬件结构上实现防止电池簇反接。并且，本发明提供的电池簇的控制方法还能够在检测到电池簇的正极与负极铜排之间的电压不满足预设要求时判定电池簇接线异常，从而方便维护人员及时检修，保证了储能系统的安全性。

Description

电池簇的控制方法和储能系统

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体地，涉及一种电池簇的控制方法和一种储能系统。

背景技术

在储能系统中，多组电池簇在进行并网操作时，所有正端动力线缆汇聚到正极铜排，负端动力线缆汇聚到负极铜排，通过在线缆上套橙色和黑色不同颜色的热缩管完成正端和负端线缆区分，在并网前使用万用表进行线缆通断测试和是否出现反接测试，保证并网前无接错线缆现象。主要是通过目检和简单仪表测试，实现防反接。

在直流输入控制领域，主要通过在导通后级电路前检测电压的方式避免反接，即，在连接电池簇前，先通过电压检测单元检测电池簇两端的电压，并根据检测结果判定直流输入端正负极是否反接，若判定反接，则控制相应的可控断开附件断开；若判定正接，则控制可控断开附件吸合，实现直流输入端正常输出到后级电路。

现有的储能系统并网前通过目检防呆颜色和万用表等简易设备完成反接判定，主要依靠人力介入，容易漏检、误检，存在人为因素的判定错误。并且，现有技术方案不适用多组直流输入系统防反接判定，且无硬件保护模块，如果软件程序运行出错，可能导致判定有误，将造成多组直流系统间短路，此举存在极大隐患。

因此，如何提供一种更加安全的电池簇控制方案，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种电池簇的控制方法和一种储能系统，该电池簇的控制方法能够精准定位待修复的电池簇，保证储能系统的安全性。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种电池簇的控制方法，多组电池簇的正极一一对应地通过多个第一单向导通件与正极铜排连接，多组所述电池簇的负极一一对应地通过多个第二单向导通件与负极铜排连接，所述第一单向导通件仅允许电流由对应的所述电池簇的正极流向所述正极铜排，所述第二单向导通件仅允许电流由对应的所述电池簇的负极流向所述负极铜排；

所述电池簇的控制方法包括：

检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压；

判断每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压是否满足预设要求，若否，则判定该组所述电池簇接线异常。

作为本发明的一种可选实施方式，所述判断每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压是否满足预设要求，若否，则判定该组所述电池簇接线异常，包括：

判断每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压是否大于预设电压阈值，若否，则判定该组所述电池簇接线异常。

作为本发明的一种可选实施方式，所述预设电压阈值为7.5V。

作为本发明的一种可选实施方式，所述电池簇的正极与所述第一单向导通件之间设置有正端接触器，所述电池簇的负极与所述第二单向导通件之间设置有负端接触器；所述电池簇的控制方法还包括：

在检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压前，控制多个所述正端接触器以及多个所述负端接触器导通；

以及，在判定存在所述电池簇接线异常后，控制多个所述正端接触器以及多个所述负端接触器断开。

作为本发明的一种可选实施方式，所述电池簇的控制方法还包括：

在判定存在所述电池簇接线异常后，发出反接告警信号。

作为本发明的一种可选实施方式，所述电池簇的正极具有正端动力线缆，所述电池簇的负极具有负端动力线缆，所述电池簇的正极通过所述正端动力线缆的接线端子与所述正端接触器连接，所述电池簇的负极通过所述负端动力线缆的接线端子与所述负端接触器连接；

所述电池簇的控制方法还包括：

在判定存在所述电池簇接线异常后，调换对应的所述电池簇的所述正端动力线缆与所述负端动力线缆的接线端子；

控制多个所述正端接触器以及多个所述负端接触器导通，并转到执行检测每组所述电池簇的所述正端动力线缆与所述负极铜排之间的电压的步骤。

作为本发明的一种可选实施方式，所述第一单向导通件为二极管，所述第二单向导通件为二极管。

作为本发明的第二个方面，提供一种储能系统，所述储能系统包括正极铜排、负极铜排、控制器和多组电池簇，多组所述电池簇的正极一一对应地通过多个第一单向导通件与所述正极铜排连接，多组所述电池簇的负极一一对应地通过多个第二单向导通件与所述负极铜排连接，所述第一单向导通件仅允许电流由对应的所述电池簇的正极流向所述正极铜排，所述第二单向导通件仅允许电流由对应的所述电池簇的负极流向所述负极铜排，所述控制器用于执行前面所述的电池簇的控制方法。

作为本发明的一种可选实施方式，所述控制器包括控制模块、电压检测模块和告警显示模块，其中，

所述电压检测模块与所述负极铜排以及多组所述电池簇的正极连接，用于检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压；

所述控制模块用于根据每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压是否满足预设要求，判断所述电池簇接线是否异常，并将异常信息上报至所述告警显示模块；

所述告警显示模块用于在所述控制模块判定存在所述电池簇接线异常后，发出反接告警信号。

作为本发明的一种可选实施方式，所述电池簇的正极与所述第一单向导通件之间设置有正端接触器，所述电池簇的负极与所述第二单向导通件之间设置有负端接触器；

所述控制模块还用于在检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压前，控制多个所述正端接触器以及多个所述负端接触器导通；以及，在判定存在所述电池簇接线异常后，控制多个所述正端接触器以及多个所述负端接触器断开。

作为本发明的一种可选实施方式，所述电池簇的正极具有正端动力线缆，所述电池簇的负极具有负端动力线缆，所述电池簇的正极通过所述正端动力线缆的接线端子与所述正端接触器连接，所述电池簇的负极通过所述负端动力线缆的接线端子与所述负端接触器连接。

作为本发明的一种可选实施方式，所述第一单向导通件为二极管，所述第二单向导通件为二极管。

在本发明提供的电池簇的控制方法和储能系统中，每组电池簇的正极均通过第一单向导通件与正极铜排连接，每组电池簇的负极均通过第二单向导通件与负极铜排连接，且第一单向导通件仅允许电流由电池簇的正极流向正极铜排，第二单向导通件仅允许电流由电池簇的负极流向负极铜排，从而仅在电池簇正接时允许回路导通，从硬件结构上实现防止电池簇反接，消除多簇直流并网操作中的短路风险。并且，本发明提供的电池簇的控制方法还能够在检测到电池簇的正极与负极铜排之间的电压不满足预设要求时判定电池簇接线异常，精准定位待修复的电池簇，从而方便维护人员及时检修，提高故障解决速率，保证了储能系统的安全性。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的储能系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电池簇的控制方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的电池簇的控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的电池簇的控制方法的流程示意图。

附图标记说明：

110：第一单向导通件

120：第二单向导通件

210：正极铜排

220：负极铜排

310：正端接触器

320：负端接触器

410：控制模块

420：电压检测模块

430：告警显示模块

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种电池簇的控制方法，如图1所示，多组电池簇（即电池簇10_1#、电池簇10_2#、…电池簇10_n#）的正极（B+）一一对应地通过多个第一单向导通件110与正极铜排210连接，多组所述电池簇的负极（B-）一一对应地通过多个第二单向导通件120与负极铜排220连接，所述第一单向导通件110仅允许电流由对应的所述电池簇的正极流向所述正极铜排210，所述第二单向导通件120仅允许电流由对应的所述电池簇的负极流向所述负极铜排220；

如图2所示，所述电池簇的控制方法包括：

步骤S10、检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排220之间的电压；

步骤S20、判断每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排220之间的电压是否满足预设要求，若否，则判定该组所述电池簇接线异常。

在本发明提供的电池簇的控制方法中，每组电池簇的正极均通过第一单向导通件110与正极铜排210连接，每组电池簇的负极均通过第二单向导通件120与负极铜排220连接，且第一单向导通件110仅允许电流由电池簇的正极流向正极铜排210，第二单向导通件120仅允许电流由电池簇的负极流向负极铜排220，从而仅在电池簇正接时允许回路导通，从硬件结构上实现防止电池簇反接，消除多簇直流并网操作中的短路风险。并且，本发明提供的电池簇的控制方法还能够在检测到电池簇的正极与负极铜排220之间的电压不满足预设要求时判定电池簇接线异常，精准定位待修复的电池簇，从而方便维护人员及时检修，提高故障解决速率，保证了储能系统的安全性。

作为本发明的一种可选实施方式，所述判断每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排220之间的电压是否满足预设要求，若否，则判定该组所述电池簇接线异常的步骤S20，包括：

判断每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排220之间的电压是否大于预设电压阈值，若否，则判定该组所述电池簇接线异常。

作为本发明的一种可选实施方式，预设电压阈值可以为零，即，当电池簇反接时，该组电池簇的正极与负极铜排220之间的电压理论上为零，因此，步骤S20具体可以为当正极与负极铜排220之间的电压为零时，判定该组电池簇接线异常。

为进一步保证储能系统的安全性，作为本发明的一种优选实施方式，所述预设电压阈值为7.5V。即，当电池簇的正极与负极铜排220之间的电压接近零时，即判断该组电池簇接线异常，从而避免因电池簇的电极自身携带电荷等因素造成漏检，进一步提高储能系统的安全性。

为进一步保证储能系统的安全性，作为本发明的一种优选实施方式，所述判断每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排220之间的电压是否满足预设要求，若否，则判定该组所述电池簇接线异常的步骤S20，包括：

判断每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排220之间的电压与额定电压值之间的差值是否超出预设差值，若是，则判定该组所述电池簇接线异常。

即，在本发明实施例中，将判定电池簇接线正常的电压范围进一步缩小为“额定电压值±预设差值”，只要电池簇正极与负极铜排220之间的电压与额定电压值之间的差值过大，则判定该组电池簇接线异常，进一步提高接线异常的判定标准。

作为本发明的一种可选实施方式，预设差值可以为7.5V。例如，对于1000V储能系统（即储能系统满电状态下输出电压为1000V），其电池簇正极与负极铜排220之间的额定电压值为768V，则只要存在电池簇正极与负极铜排220之间的电压超出768±7.5V的范围，即可判定该组电池簇接线异常；对于1500V储能系统，其电池簇正极与负极铜排220之间的额定电压值为1331V，则只要存在电池簇正极与负极铜排220之间的电压超出1331±7.5V的范围，即可判定该组电池簇接线异常。

为进一步保证储能系统的安全性，作为本发明的一种优选实施方式，如图1所示，所述电池簇的正极与所述第一单向导通件110之间设置有正端接触器310，所述电池簇的负极与所述第二单向导通件120之间设置有负端接触器320；如图3所示，所述电池簇的控制方法还包括：

步骤S01、在检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排220之间的电压前，控制多个所述正端接触器310以及多个所述负端接触器320导通；

以及，步骤S30、在判定存在所述电池簇接线异常后，控制多个所述正端接触器310以及多个所述负端接触器320断开。

在本发明实施例中，电池簇的正极及负极处均设置有接触器，从而当正端接触器310与负端接触器320中的一者发生接触器粘连故障时，仍可控制另一者断开，从而在需要断开电路时保证将电路断开，避免故障持续发生。

并且，每组电池簇均可通过独立的正端接触器310及负端接触器320单独控制，切入和切出均能有效监测，系统可靠性较高，当某组电池簇出现故障时，可及时将该组电池簇断开以便检修，其他电池簇仍可正常运行，互不影响，从而有效增强用户收益率和体验感。

为便于通知维护人员及时检修，作为本发明的一种优选实施方式，如图4所示，所述电池簇的控制方法还包括：

步骤S40、在判定存在所述电池簇接线异常后，发出反接告警信号。

作为本发明的一种可选实施方式，发出反接告警信号可以包括在显示屏幕上显示出告警信息，或者，也可以包括发出声光报警信号等。

作为本发明的一种可选实施方式，所述电池簇的正极具有正端动力线缆，所述电池簇的负极具有负端动力线缆，所述电池簇的正极通过所述正端动力线缆的接线端子与所述正端接触器310连接，所述电池簇的负极通过所述负端动力线缆的接线端子与所述负端接触器320连接。

作为本发明的一种可选实施方式，所述电池簇的控制方法还包括：

在判定存在所述电池簇接线异常后，调换对应的所述电池簇的所述正端动力线缆与所述负端动力线缆的接线端子；

控制多个所述正端接触器310以及多个所述负端接触器320导通，并转到执行检测每组所述电池簇的所述正端动力线缆与所述负极铜排220之间的电压的步骤。

作为本发明的一种可选实施方式，如图1所示，所述第一单向导通件110为二极管，所述第二单向导通件120为二极管。

作为本发明的第二个方面，提供一种储能系统，如图1所示，所述储能系统包括正极铜排210、负极铜排220、控制器（包括控制模块410、电压检测模块420和告警显示模块430）和多组电池簇，多组所述电池簇的正极一一对应地通过多个第一单向导通件110与所述正极铜排210连接，多组所述电池簇的负极一一对应地通过多个第二单向导通件120与所述负极铜排220连接，所述第一单向导通件110仅允许电流由对应的所述电池簇的正极流向所述正极铜排210，所述第二单向导通件120仅允许电流由对应的所述电池簇的负极流向所述负极铜排220，所述控制器用于执行本发明实施例提供的电池簇的控制方法。

在本发明提供的储能系统中，每组电池簇的正极均通过第一单向导通件110与正极铜排210连接，每组电池簇的负极均通过第二单向导通件120与负极铜排220连接，且第一单向导通件110仅允许电流由电池簇的正极流向正极铜排210，第二单向导通件120仅允许电流由电池簇的负极流向负极铜排220，从而仅在电池簇正接时允许回路导通，从硬件结构上实现防止电池簇反接，消除多簇直流并网操作中的短路风险。并且，本发明提供的电池簇的控制方法还能够在检测到电池簇的正极与负极铜排220之间的电压不满足预设要求时判定电池簇接线异常，精准定位待修复的电池簇，从而方便维护人员及时检修，提高故障解决速率，保证了储能系统的安全性。

作为本发明的一种可选实施方式，如图1所示，所述控制器包括控制模块410、电压检测模块420和告警显示模块430，其中，

所述电压检测模块420与所述负极铜排220以及多组所述电池簇的正极连接，用于检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排220之间的电压；

所述控制模块410用于根据每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排220之间的电压是否满足预设要求，判断所述电池簇接线是否异常，并将异常信息上报至所述告警显示模块430；

所述告警显示模块430用于在所述控制模块410判定存在所述电池簇接线异常后，发出反接告警信号。

作为本发明的一种可选实施方式，如图1所示，所述电池簇的正极与所述第一单向导通件110之间设置有正端接触器310，所述电池簇的负极与所述第二单向导通件120之间设置有负端接触器320；

所述控制模块410还用于在检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排220之间的电压前，控制多个所述正端接触器310以及多个所述负端接触器320导通；以及，在判定存在所述电池簇接线异常后，控制多个所述正端接触器310以及多个所述负端接触器320断开。

作为本发明的一种可选实施方式，所述电池簇的正极具有正端动力线缆，所述电池簇的负极具有负端动力线缆，所述电池簇的正极通过所述正端动力线缆的接线端子与所述正端接触器310连接，所述电池簇的负极通过所述负端动力线缆的接线端子与所述负端接触器320连接。

作为本发明的一种可选实施方式，如图1所示，所述第一单向导通件110为二极管，所述第二单向导通件120为二极管。

作为本发明的一种可选实施方式，当发生严重故障时，各电池簇需下电时，控制模块410可控制所有接触器统一下电，如发生接触器粘连，可通过接触器自带的反馈触点检测粘连信号，并控制正端接触器310或负端接触器320一端断开，以保整个储能系统的安全。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池簇的控制方法，其特征在于，多组电池簇的正极一一对应地通过多个第一单向导通件与正极铜排连接，多组所述电池簇的负极一一对应地通过多个第二单向导通件与负极铜排连接，所述第一单向导通件仅允许电流由对应的所述电池簇的正极流向所述正极铜排，所述第二单向导通件仅允许电流由对应的所述电池簇的负极流向所述负极铜排；

所述电池簇的控制方法包括：

检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压；

判断每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压是否满足预设要求，若否，则判定该组所述电池簇接线异常。

2.根据权利要求1所述的电池簇的控制方法，其特征在于，所述判断每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压是否满足预设要求，若否，则判定该组所述电池簇接线异常，包括：

判断每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压是否大于预设电压阈值，若否，则判定该组所述电池簇接线异常。

3.根据权利要求2所述的电池簇的控制方法，其特征在于，所述预设电压阈值为7.5V。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电池簇的控制方法，其特征在于，所述电池簇的正极与所述第一单向导通件之间设置有正端接触器，所述电池簇的负极与所述第二单向导通件之间设置有负端接触器；所述电池簇的控制方法还包括：

在检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压前，控制多个所述正端接触器以及多个所述负端接触器导通；

以及，在判定存在所述电池簇接线异常后，控制多个所述正端接触器以及多个所述负端接触器断开。

5.根据权利要求4所述的电池簇的控制方法，其特征在于，所述电池簇的控制方法还包括：

在判定存在所述电池簇接线异常后，发出反接告警信号。

6.根据权利要求4所述的电池簇的控制方法，其特征在于，所述电池簇的正极具有正端动力线缆，所述电池簇的负极具有负端动力线缆，所述电池簇的正极通过所述正端动力线缆的接线端子与所述正端接触器连接，所述电池簇的负极通过所述负端动力线缆的接线端子与所述负端接触器连接；

所述电池簇的控制方法还包括：

在判定存在所述电池簇接线异常后，调换对应的所述电池簇的所述正端动力线缆与所述负端动力线缆的接线端子；

控制多个所述正端接触器以及多个所述负端接触器导通，并转到执行检测每组所述电池簇的所述正端动力线缆与所述负极铜排之间的电压的步骤。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的电池簇的控制方法，其特征在于，所述第一单向导通件为二极管，所述第二单向导通件为二极管。

8.一种储能系统，其特征在于，所述储能系统包括正极铜排、负极铜排、控制器和多组电池簇，多组所述电池簇的正极一一对应地通过多个第一单向导通件与所述正极铜排连接，多组所述电池簇的负极一一对应地通过多个第二单向导通件与所述负极铜排连接，所述第一单向导通件仅允许电流由对应的所述电池簇的正极流向所述正极铜排，所述第二单向导通件仅允许电流由对应的所述电池簇的负极流向所述负极铜排，所述控制器用于执行权利要求1至7中任意一项所述的电池簇的控制方法。

9.根据权利要求8所述的储能系统，其特征在于，所述控制器包括控制模块、电压检测模块和告警显示模块，其中，

所述电压检测模块与所述负极铜排以及多组所述电池簇的正极连接，用于检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压；

所述控制模块用于根据每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压是否满足预设要求，判断所述电池簇接线是否异常，并将异常信息上报至所述告警显示模块；

所述告警显示模块用于在所述控制模块判定存在所述电池簇接线异常后，发出反接告警信号。

10.根据权利要求9所述的储能系统，其特征在于，所述电池簇的正极与所述第一单向导通件之间设置有正端接触器，所述电池簇的负极与所述第二单向导通件之间设置有负端接触器；

所述控制模块还用于在检测每组所述电池簇的所述正极与所述负极铜排之间的电压前，控制多个所述正端接触器以及多个所述负端接触器导通；以及，在判定存在所述电池簇接线异常后，控制多个所述正端接触器以及多个所述负端接触器断开。