CN117134459A - 一种储能系统及其储能系统的电池簇保护方法 - Google Patents

一种储能系统及其储能系统的电池簇保护方法 Download PDF

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CN117134459A CN202311111060.6A CN202311111060A CN117134459A CN 117134459 A CN117134459 A CN 117134459A CN 202311111060 A CN202311111060 A CN 202311111060A CN 117134459 A CN117134459 A CN 117134459A
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赵耀
陈飞
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Abstract

本申请提供了一种储能系统及其储能系统的电池簇保护方法,储能系统包括至少一个RACK开关回路、第一汇流母排和第二汇流母排,每个RACK开关回路包括控制系统和设置有第一激励熔断器和电池簇的主回路;主回路的第一端与第一汇流母排,主回路的第二端与第二汇流母排相连;其中,控制系统在主回路存在故障时,断开所连接的第一激励熔断器,以断开主回路,保护主回路中的电池簇,从而达到保护储能系统的目的。

Description

一种储能系统及其储能系统的电池簇保护方法
技术领域
本发明涉及储能系统技术领域,具体涉及一种储能系统及其储能系统的电池簇保护方法。
背景技术
随着储能系统的广泛应用,人们对于储能系统的电池簇的保护也越来越重视。
在现有技术中,可以在储能系统的每个电池簇对应的电路中设置相应的保险丝,以便在该电路发生过压或过流故障时,断开保险丝,来保护相应的电池簇。但是在选取保险丝时,一般会预留一定的裕量,这就会出现一种情况,电池簇对应的电路存在过压或过流故障,即电池簇中的电路的电流超过系统的最大承载电流,却没有达到保险丝的分断电流,在这情况下是不会对保险丝进行熔断的,也就是说在电池簇对应的电路存在过压或过流故障时,没有及时熔断保险丝,从而导致电池簇存在损坏的风险。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种储能系统及其储能系统的电池簇保护方法,以解决现有技术中在电池簇对应的电路发生故障时,没有及时熔断保险丝,从而导致电池簇存在损坏的风险的问题。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本申请第一方面提供一种储能系统,所述储能系统包括至少一个RACK开关回路、第一汇流母排和第二汇流母排,每个所述RACK开关回路包括控制系统和设置有第一激励熔断器和电池簇的主回路;
所述主回路的第一端与所述第一汇流母排,所述主回路的第二端与所述第二汇流母排相连;
其中,所述控制系统在所述主回路存在故障时,断开所连接的所述第一激励熔断器,以断开所述主回路,保护所述主回路中的电池簇。
可选的,所述主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路,所述第一RACK回路还包括第一支路母排,所述第二RACK回路还包括第二支路母排;
所述控制系统的第一端与所述第一汇流母排相连,所述控制系统系统的第二端与所述第二汇流母排相连;
若所述第一激励熔断器设置于所述第一RACK回路内,所述第一激励熔断器的第一端与所述控制系统的第三端相连,所述第一激励熔断器的第二端与所述第一支路母排的第一端相连;
若所述第一激励熔断器设置于所述第二RACK回路内,所述第一激励熔断器的第一端与所述控制系统的第四端相连,所述第一激励熔断器的第二端与所述第二支路母排的第一端相连;
所述控制系统的第五端与所述第一支路母排的第一端相连,所述控制系统的第六端与所述第二支路母排的第一端相连。
可选的,所述RACK开关回路还包括第二激励熔断器、第一保险丝和第二保险丝,所述主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路;
所述控制系统的第一端与所述第一汇流母排相连,所述控制系统系统的第二端与所述第二汇流母排相连;
所述控制系统的第三端与所述第一激励熔断器的第一端相连,所述第一激励熔断器的第二端与所述第一保险丝相连;其中,所述第一激励熔断器设置于所述第一RACK回路内;
所述控制系统的第四端与所述第二激励熔断器的第一端相连,所述第二激励熔断器的第二端与所述第二保险丝相连;其中,所述第二激励熔断器设置于所述第二RACK回路内。
可选的,所述第一RACK回路还包括第一支路母排,所述第二RACK回路还包括第二支路母排;
所述第一激励熔断器的第二端与所述第一支路母排的第一端相连,所述第一支路母排的第二端与所述第一保险丝相连;
所述第二激励熔断器的第二端与所述第二支路母排的第一端相连,所述第二支路母排的第二端与所述第二保险丝相连;
所述控制系统的第五端与所述第一支路母排的第三端相连,所述控制系统的第六端与所述第二支路母排的第三端相连。
本申请第二方面提供一种储能系统的电池簇保护方法,应用于储能系统中的任一个控制系统,所述储能系统包括至少一个RACK开关回路、第一汇流母排和第二汇流母排,每个所述RACK开关回路包括控制系统和设置有第一激励熔断器和电池簇的主回路,所述方法包括:
获取所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度;
根据所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度,计算所述主回路的电流;
若所述电流不位于所述预设电流范围内,确定所述主回路发生故障,断开所连接的所述第一激励熔断器,以断开所述主回路,保护所述主回路中的电池簇。
可选的,在获取所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度之后,所述方法还包括:
当检测到所述控制系统与其他控制系统通讯时,将所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度发送给各个其他控制系统,以使所述其他控制系统根据所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度计算的主回路的电流确定对应的主回路发生故障时,断开所连接的第一激励熔断器。
可选的,所述方法还包括:
当接收到其他控制系统发送的所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度时,执行根据所述根据所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度,计算所述主回路的电流这一步骤;
当接收到所述其他控制系统发送的断开指令时,断开所连接的所述第一激励熔断器,以断开所述主回路,保护所述主回路中的电池簇;其中,所述断开指令由所述其他控制系统根据所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度计算的主回路的电流确定对应的主回路发生故障时生成。
可选的,所述方法还包括:
当检测到所述控制系统与其他控制系统通讯,且根据所述汇流母排温度确定所述主回路发生故障时,生成断开指令;
向所述其他控制系统发送断开指令时,以使所述其他控制系统基于所述断开指令将所连接的第一激励熔断器断开。
可选的,根据所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度,计算所述主回路的电流,包括:
将所述第一汇流母排的温度与第一系数的乘积与所述第二汇流母排的温度与第二系数的乘积相加,得到所述主回路的电流。
可选的,所述主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路,所述第一RACK回路还包括第一支路母排,所述第二RACK回路还包括第二支路母排,所述方法还包括:
获取所述第一支路母排的温度和所述第二支路母排的温度;
根据所述第一支路母排的温度和所述第二支路母排的温度,判断所述主回路是否发生故障;
若所述主回路发生故障时,将所连接的所述第一激励熔断器断开。
可选的,根据所述第一支路母排的温度和所述第二支路母排的温度,判断所述主回路是否发生故障,包括:
根据所述第一支路母排的温度和第三系数,计算所述第一RACK回路的电流;
根据所述第二支路母排的温度和第四系数,计算所述第二RACK回路的电流;
若所述第一RACK回路的电流不位于预设电流范围内,和/或,所述第二RACK回路的电流不位于预设电流范围内,确定所述主回路发生故障。
可选的,所述RACK开关回路还包括第二激励熔断器,所述第一激励熔断器设置于所述第一RACK回路,所述第二激励熔断器设置于所述第二RACK回路,所述方法还包括:
若所述第一RACK回路的电流不位于预设电流范围内,确定所述第一RACK回路发生故障,将所连接的所述第一激励熔断器断开,以断开所述主回路;
若所述第二RACK回路的电流不位于预设电流范围内,确定所述第二RACK回路发生故障,将所连接的所述第二激励熔断器断开,以断开所述主回路。
基于上述本发明实施例提供的一储能系统及其储能系统的电池簇保护方法,储能系统包括至少一个RACK开关回路、第一汇流母排和第二汇流母排,每个RACK开关回路包括控制系统和设置有第一激励熔断器和电池簇的主回路;主回路的第一端与第一汇流母排,主回路的第二端与第二汇流母排相连;针对储能系统中的任一个控制系统,在各个控制系统间不存在通讯连接的情况下,根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,计算主回路的电流,并根据主回路的电流不位于预设电流范围内,即主回路的电流存在过流或过压等故障的情况下,断开所连接的所述第一激励熔断器,以断开所述主回路,保护所述主回路中的电池簇,从而解决现有技术中在电池簇对应的电路存在过压或过流等故障时,没有及时熔断保险丝,从而导致电池簇存在损坏的风险的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术的一种储能系统的结构示例图;
图2为本申请实施例提供的一种储能系统的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的另一种储能系统的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种储能系统的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种储能系统的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种储能系统的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的另一种储能系统的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种储能系统的电池簇保护方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
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,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
由上述背景技术可知,可以在储能系统的每个电池簇对应的电路中设置相应的保险丝,如图1所示,针对每个电池簇而言,可以对应的电路存在过压或过流时,通过控制系统熔断电路中设置的保险丝,以断开电路,从而达到保护相应的电池簇的目的。
但是,由于选取的保险丝的分断电流会大于系统的最大电流,这就会出现一种情况,电池簇对应的电路存在过压或过流故障,即电池簇中的电路的电流超过系统的最大承载电流,却没有达到保险丝的分断电流,在这情况下是不会对保险丝进行熔断的,也就是说在电池簇对应的电路存在过压或过流故障时,没有及时熔断保险丝,即无法及时断开相应的电路,然而电路出现过流或过压,可能会导致电池簇起火,从而造成巨大的经济损失和危险。
因此,本申请提供一种储能系统及其储能系统的电池簇保护方法,可以预先在储能系统的每个RACK开关回路的主电路中设置第一激励熔断器和电池簇,针对储能系统中的任一个控制系统,在各个控制系统间不存在通讯连接的情况下,该控制系统根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,计算主回路的电流,并根据主回路的电流不位于预设电流范围内,即主回路的电流存在过流或过压等故障的情况下,断开所连接的所述第一激励熔断器,以断开所述主回路,保护所述主回路中的电池簇,从而解决现有技术中在电池簇对应的电路存在过压或过流等故障时,没有及时熔断保险丝,从而导致电池簇存在损坏的风险的问题。
参见图2,示出了本申请实施例提供的一种储能系统的结构示意图,该储能系统包括N个RACK开关回路、第一汇流母排和第二汇流母排,每个RACK开关回路包括控制系统和设置有第一激励熔断器和电池簇的主回路;
主回路的第一端与第一汇流母排,主回路的第二端与第二汇流母排相连;
控制系统分别与第一激励熔断器、第一汇流母排和第二汇流母排相连;
第一汇流母排与DC/AC的正极相连,第二汇流母排与DC/AC的负极相连。
在本实施例中,储能系统可以包括一个RACK开关回路,也可以包括多个RACK开关回路,在此本申请实施例不加以限定。
在本申请实施例中,如果储能系统包括一个RACK开关回路,则该RACK开关回路的控制系统可以根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,计算主回路的电流大小,以便根据主回路的电流大小来判断主回路是否存在过压或过流等故障情况,在确定主回路发生过压或过流等故障的情况下,断开所连接的第一激励熔断器,以断开主回路,保护主回路中的电池簇。
如果储能系统包括多个RACK开关回路,每个控制系统可以根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,计算每个控制系统对应的主回路的电流大小,以便根据每个控制系统对应的主回路的电流大小来判断主回路是否发生故障,在确定每个控制系统对应的主回路发生故障的情况下,断开每个控制器所连接的第一激励熔断器,以断开每个RACK开关回路的主回路,保护每个RACK开关回路中的电池簇,从而达到保护储能系统的目的。
需要说明的是,预先设置有预设电流范围,可以判断计算的主回路的电流是否位于预设电流范围内,如果计算的主回路的电流不位于预设电流范围内,则可以认为主回路发生故障,反之,可以认为主回路未发生故障。
还可以进一步在各个RACK开关回路的控制系统间之间建立通讯,以便在各个RACK开关回路的控制系统间存在通讯的情况下,针对任一个控制系统而言,该控制系统可以根据获取第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,计算主回路的电流大小,并根据主回路的电流大小来判断主回路是否发生故障,在确定主回路发生故障的情况下,断开所连接的第一激励熔断器,以断开主回路,保护主回路中的电池簇。
在获取到第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度的同时,还可以向其他控制系统发送获取到的第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,或者向其他控制系统发送根据主回路发生故障生成的断开指令,以便其他控制系统根据接收到的第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度计算的主回路的电流确定对应的主回路发生故障时,断开所连接的第一激励熔断器;或者基于接收到的断开指令断开所连接的第一激励熔断器。
控制系统还可以在获取第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度之前,实时检测是否接收到其他控制系统发送的断开指令或第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,当接收到其他控制系统发送的断开指令时,基于接收到的断开指令断开所连接的第一激励熔断器;或者当接收到其他控制系统发送的第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度时,可以根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,计算主回路的电流大小,以便根据主回路的电流大小来判断主回路是否发生故障。
需要说明的是,主回路发生的故障可以为过流、过压等故障,在此本申请实施例不加以限定。
其中,控制系统根据获取第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度计算的判断主回路是否发生故障的过程可以参见本申请实施例提供的一种储能系统的电池簇保护方法中相应的步骤所示的具体执行过程,本申请实施例在此不加以限定。
作为本申请实施例的一种优选方式,主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路;
控制系统的第一端与第一汇流母排相连,控制系统系统的第二端与第二汇流母排相连;
若第一激励熔断器设置于第一RACK回路内,控制系统的第三端与第一激励熔断器的第一端相连;
若第一激励熔断器设置于第二RACK回路内,控制系统的第四端与第一激励熔断器的第一端相连。
可选的,结合图2,参见图3,第一RACK回路包括第一支路母排,第二RACK回路包括第二支路母排;
若第一激励熔断器设置于第一RACK回路内,第一激励熔断器的第一端与控制系统的第三端相连,第一激励熔断器的第二端与第一支路母排的第一端相连;
若第一激励熔断器设置于第二RACK回路内,第一激励熔断器的第一端与控制系统的第四端相连,第一激励熔断器的第二端与第二支路母排的第一端相连;
控制系统的第五端与第一支路母排的第一端相连,控制系统的第六端与第二支路母排的第一端相连。
在本申请实施例中,控制系统可以采集第一支路母排的温度判断第一RACK回路是否存在故障,以及根据第二支路母排的温度判断第二RACK回路是否存在故障;在确定第一RACK回路存在故障和/或第二RACK回路存在故障的情况下,可以断开第一RACK回路或第二RACK回路中的第一激励熔断器,以断开主回路,保护主回路中的电池簇。
作为本申请本申请实施例的优选方式,在第一RACK回路包括第一支路母排,第二RACK回路包括第二支路母排的基础上,RACK开关回路还包括分流器、第一开关、第二开关、第一接触器、第二接触器、第一保险丝和第二保险丝。
例如,储能系统包括N个RACK开关回路,在每个第一RACK回路包括第一激励熔断器和第一支路母排,第二RACK回路包括第二支路母排的基础上,每个RACK开关回路还包括分流器、第一开关、第二开关、第一接触器、第二接触器、第一保险丝和第二保险丝,如图4所示。其中,针对每个控制系统而言,控制系统可以通过相应的控制信号控制第一激励容电器的断开、第一开关的关断和第二开关的关断。
需要说明的是,图4所示的储能系统,仅仅是本申请实施例提供的一种储能系统中的每个RACK开关回路中的分流器、第一开关、第二开关、第一接触器、第二接触器、第一保险丝和第二保险丝的位置的优选方式,有关于每个RACK开关回路中的分流器、第一开关、第二开关、第一接触器、第二接触器、第一保险丝和第二保险丝的位置,可以根据实际情况进行调整,本申请实施例不加以限定。
还需要说明的是,图4中的第一开关和第二开关仅为示意图,第一开关和第二开关可以是负荷开关、断路器、继电器等开关器件,在此本申请实施例不加以限定。
在本实施例中,以图4为例,可以进一步在各个RACK开关回路的控制系统间之间建立通讯,如图5所示。
可选的,结合图2,参见图6,RACK开关回路还包括第二激励熔断器、第一保险丝和第二保险丝,每个主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路;
控制系统的第一端与第一汇流母排相连,控制系统系统的第二端与第二汇流母排相连;
控制系统的第三端与第一激励熔断器的第一端相连,第一激励熔断器的第二端与第一保险丝相连;其中,第一激励熔断器设置于第一RACK回路内;
控制系统的第四端与第二激励熔断器的第一端相连,第二激励熔断器的第二端与第二保险丝相连;其中,第二激励熔断器设置于第二RACK回路内。
在本申请实施例中,控制系统在主回路存在故障的情况下,断开所连接的第一激励熔断器和第二激励熔断器,以断开主回路,保护主回路中的电池簇。
可选的,结合图6,参见图7,第一RACK回路还包括第一支路母排,第二RACK回路还包括第二支路母排;
第一激励熔断器的第二端与第一支路母排的第一端相连,第一支路母排的第二端与第一保险丝相连;
第二激励熔断器的第二端与第二支路母排的第一端相连,第二支路母排的第二端与第二保险丝相连;
控制系统的第五端与第一支路母排的第三端相连,控制系统的第六端与第二支路母排的第三端相连。
在本申请实施例中,控制系统可以采集第一支路母排的温度判断第一RACK回路是否存在故障,在确定第一RACK回路存在故障的情况下,断开第一激励熔断器,以断开第一RACK回路,进而断开主回路,保护主回路中的电池簇;以及根据第二支路母排的温度判断第二RACK回路是否存在故障,在确定第二RACK回路存在故障的情况下,断开第二激励熔断器,以断开第二RACK回路,进而断开主回路,保护主回路中的电池簇。
作为本申请实施例的一种优选方式,在RACK开关回路的主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路,第一RACk回路包括第一激励熔断器和第一支路母排,第二RACK回路包括第二激励熔断器、第二支路母排、第一保险丝和第二保险丝的基础上,RACK开关回路还包括分流器、第一开关、第二开关、第一接触器和第二接触器。
例如,储能系统包括N个RACK开关回路,在每个RACK开关回路的主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路,第一RACk回路包括第一激励熔断器和第一支路母排,第二RACK回路包括第二激励熔断器、第二支路母排、第一保险丝和第二保险丝的基础上,每个RACK开关回路还包括分流器、第一开关、第二开关、第一接触器和第二接触器。
基于上述本申请实施例提供的储能系统,相应的,本申请实施例还提供了一种储能系统的电池簇保护方法,如图8所示,应用于储能系统中的任一个控制系统,储能系统包括至少一个RACK开关回路、第一汇流母排和第二汇流母排,每个RACK开关回路包括控制系统和设置有第一激励熔断器和电池簇的主回路,该方法具体包括以下步骤:
S801:获取第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度。
S802:根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,计算主回路的电流。
在具体执行步骤S801,控制系统在获取到第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度后,可以进一步根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,计算该控制系统所属的RACK开关回路的主回路的电流,以便根据计算的主回路的电流的大小,判断该主回路是否发生故障。
在本实施例中,可以预先根据储能系统中的汇流母排的材质设置与第一汇流母排相关的第一系数和与第二汇流母排相关的第二系数,可以根据实际应用设置与第一汇流母排相关的第一系数和与第二汇流母排相关的第二系数,在此本申请实施例不加以限定。
作为本申请实施例的一种优选方式,根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,计算主回路的电流的过程可以为:将第一汇流母排的温度与第一系数的乘积与第二汇流母排的温度与第二系数的乘积相加,得到主回路的电流。
S803:判断主回路的电流是否位于预设电流范围;若所述电流不位于所述预设电流范围内,执行步骤S804;若电流不位于预设电流范围内,返回执行步骤S801。
在具体应用过程中,可以预先设置相应的预设电流范围,根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度计算主回路的电流后,可以判断主回路的电流是否位于预设电流范围内,如果主回路的电流位于预设电流范围内,则可以认为该主回路未发生故障,进而可以返回执行步骤S801。
如果主回路的电流不位于预设电流范围内,可以认为该主回路发生短路,即该主回路发生故障,进而可以执行步骤S803。
需要说明的是,如果主回路的电流大于预设电流范围内的任意一个电流值,则可以认为该主回路发生过压、过流或碰撞故障。
S804:断开所连接的第一激励熔断器,以断开主回路,保护主回路中的电池簇。
在具体执行步骤S804的过程中,控制系统在确定所属的RACK开关回路的主回路发生故障的情况下,可以生成相应的控制信号,并基于该控制信号以毫秒级别的时间快速断开所连接的第一激励熔断器,以断开该主回路,避免电池簇因为主回路发生故障而损坏,避免储能系统因主回路发生故障而造成损失。
需要说明的是,第一激励熔断器可以为无源激励熔断器(Pyrofuse),位号分别为P1~PN。无源激励熔断器相比传统的熔断器而言,具有载流能力强、功耗小、电阻小、分断速度快(定时限保护,分断电流下限低,可以无电流切断,对过流或过压保护提供更优特性的解决方法),以及抗冲击能力强等特征。同时,可以提供反时限T_I保护曲线。
本发明实施例提供的一种储能系统的电池簇保护方法,储能系统包括至少一个RACK开关回路、第一汇流母排和第二汇流母排,每个RACK开关回路包括控制系统和设置有第一激励熔断器和电池簇的主回路;主回路的第一端与第一汇流母排,主回路的第二端与第二汇流母排相连;控制系统分别与第一激励熔断器、第一汇流母排和第二汇流母排相连;针对储能系统中的任一个控制系统,在各个控制系统间不存在通讯连接的情况下,根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,计算主回路的电流,并根据主回路的电流不位于预设电流范围内,即主回路的电流存在过流或过压等故障的情况下,断开所连接的第一激励熔断器,以断开主回路,保护主回路中的电池簇,从而解决现有技术中在电池簇对应的电路存在过压或过流等故障时,没有及时熔断保险丝,从而导致电池簇存在损坏的风险的问题。
在上述本申请提供的储能系统的电池簇保护方法的基础上,还可以进一步建立储能系统中的各个控制系统之间的通讯。
需要说明的是,各个控制系统之间的通讯方式可以RS485、CAN、网口、载波等通讯方式,在此本申请实施例不加以限定。
作为本申请实施例的一种优选方式,控制系统可以进一步检测是否与储能系统中的其他控制系统存在通讯,以便在控制系统与其他控制系统通讯的情况下,将获取到的第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度发送给各个其他控制系统;其他控制系统可以根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度判断对应的主回路是否发生故障,若确定对应的主回路发生故障,则可以断开所连接的第一激励熔断器。
需要说明的是,其他控制系统可以根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度判断对应的主回路是否发生故障的过程与控制系统根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度判断对应的主回路是否发生故障的过程相同,可以参见步骤S802至步骤S803中示出的具体执行过程,在此不再进行赘述。
作为本申请实施例的另一种优选方式,控制系统还可以在与其他控制系统通讯的情况下,如果根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度确定对应的主回路发生故障,生成相应的断开指令,并通过相应的通讯方式将生成的断开指令发送给其他控制系统;其他控制系统在接收到控制系统发送的断开指令时,断开所连接的第一激励熔断器。
作为本申请实施例的又一种优选方式,控制系统在获取第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度之前,如果检测到控制系统与其他控制系统通讯,还可以接收其他控制系统发送的第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,以便根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,判断主回路是否存在故障,并在确定主回路发生故障的情况下,断开主回路中的第一激励熔断器。
作为本申请实施例的又一种优选方式,控制系统在获取第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度之间,如果检测到控制系统与其他控制系统通讯,可以接收其他控制系统发送的断开指令,并基于断开指令断开所连接的第一激励熔断器;其中,断开指令由其他控制系统根据第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度确定对应的主回路发生故障时生成。
在一些实施例中,获取第一汇流母排的温度和第二汇流母排的温度,或者发送断开指令的其他控制系统可以为距离储能系统的第一汇流母排和第二汇流母排最近的RACK开关回路中的控制系统,在此本申请实施例不加以限定。
进一步的,针对储能系统中的每个RACK开关回路而言,参见图6,若RACK开关回路还包括第二激励熔断器、第一保险丝和第二保险丝,每个主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路,并且第一激励熔断器设置于第一RACK回路内,第二激励熔断器设置于第二RACK回路内的情况下,控制系统在确定对应的主回路发生故障的情况下,同时断开第一激励熔断器和第二激励熔断器,以断开主回路,保护主回路中的电池簇,从而达到保护储能系统的目的。
进一步的,针对储能系统中的每个RACK开关回路而言,该RACK开关回路的主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路,第一RACK回路还包括第一支路母排,第二RACK回路还包括第二支路母排,如图3所示,本申请实施例提供的储能系统的电池簇保护方法还可以进一步获取第一支路母排的温度和第二支路母排的温度;根据第一支路母排的温度和第二支路母排的温度,判断主回路是否发生故障;若主回路发生故障时,将所连接的第一激励熔断器断开。
在本实施例中,可以预先根据第一支路母排的材质设置与第一支路母排相关的第三系数,以及根据第二支路母排的材质设置与第二支路母排相关的第四系数,可以根据实际应用设置与第一支路母排相关的第三系数和与第二支路母排相关的第四系数,在此本申请实施例不加以限定。
需要说明的是,由于第一支路母排和第二支路母排的在电流不同时,支路母排的温升不一样,因此可以利用第一支路母排的温度和对应的第三系数计算第一RACK回路的电流,利用第二支路母排和对应的第四系统计算第二RACK回路的电流,并根据第一RACK回路的电流和第二RACK回路的电流判断对应的主回路是否发生故障。
作为本申请实施例的一种优选方式,根据第一支路母排的温度和第二支路母排的温度,判断主回路是否发生故障的过程可以为:计算第一支路母排的温度和第三系数的乘积,得到第一RACK回路的电流;计算第二支路母排的温度和第四系数的乘积,得到第二RACK回路的;若第一RACK回路的电流不位于预设电流范围内,和/或,第二RACK回路的电流不位于预设电流范围内,确定主回路发生故障;若第一RACK回路的电流位于预设电流范围内,以及第二RACK回路的电流位于预设电流范围内,确定该主回路未发生故障。
需要说明的是,若第一RACK回路的电流不位于预设电流范围内,可以认为第一RACK回路发生短路;第二RACK回路的电流不位于预设电流范围内可以认为第一RACK回路发生短路。
需要说明的是,如果第一RACK回路/第二RACK回路的电流大于预设电流范围内的任意一个电流值,则可以认为该第一RACK回路/第二RACK回路发生过压或过流故障,也就是对应的主回路发生过压或过流故障。
进一步的,在本申请实施例中,RACK开关回路还包括第二激励熔断器,第一激励熔断器设置于第一RACK回路,第二激励熔断器设置于第二RACK回路,如图6所示,如果第一RACK回路的电流不位于预设电流范围内,确定第一RACK回路发生故障,将所连接的第一激励熔断器断开,以断开主回路;如果第二RACK回路的电流不位于预设电流范围内,确定第二RACK回路发生故障,将所连接的第二激励熔断器断开,以断开主回路。
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,其中所述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 (12)

1.一种储能系统,其特征在于,所述储能系统包括至少一个RACK开关回路、第一汇流母排和第二汇流母排,每个所述RACK开关回路包括控制系统和设置有第一激励熔断器和电池簇的主回路;
所述主回路的第一端与所述第一汇流母排,所述主回路的第二端与所述第二汇流母排相连;
其中,所述控制系统在所述主回路存在故障时,断开所连接的所述第一激励熔断器,以断开所述主回路,保护所述主回路中的电池簇。
2.根据权利要求1所述的储能系统,其特征在于,所述主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路,所述第一RACK回路还包括第一支路母排,所述第二RACK回路还包括第二支路母排;
所述控制系统的第一端与所述第一汇流母排相连,所述控制系统系统的第二端与所述第二汇流母排相连;
若所述第一激励熔断器设置于所述第一RACK回路内,所述第一激励熔断器的第一端与所述控制系统的第三端相连,所述第一激励熔断器的第二端与所述第一支路母排的第一端相连;
若所述第一激励熔断器设置于所述第二RACK回路内,所述第一激励熔断器的第一端与所述控制系统的第四端相连,所述第一激励熔断器的第二端与所述第二支路母排的第一端相连;
所述控制系统的第五端与所述第一支路母排的第一端相连,所述控制系统的第六端与所述第二支路母排的第一端相连。
3.根据权利要求1所述的储能系统,其特征在于,所述RACK开关回路还包括第二激励熔断器、第一保险丝和第二保险丝,所述主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路;
所述控制系统的第一端与所述第一汇流母排相连,所述控制系统系统的第二端与所述第二汇流母排相连;
所述控制系统的第三端与所述第一激励熔断器的第一端相连,所述第一激励熔断器的第二端与所述第一保险丝相连;其中,所述第一激励熔断器设置于所述第一RACK回路内;
所述控制系统的第四端与所述第二激励熔断器的第一端相连,所述第二激励熔断器的第二端与所述第二保险丝相连;其中,所述第二激励熔断器设置于所述第二RACK回路内。
4.根据权利要求3所述的储能系统,其特征在于,所述第一RACK回路还包括第一支路母排,所述第二RACK回路还包括第二支路母排;
所述第一激励熔断器的第二端与所述第一支路母排的第一端相连,所述第一支路母排的第二端与所述第一保险丝相连;
所述第二激励熔断器的第二端与所述第二支路母排的第一端相连,所述第二支路母排的第二端与所述第二保险丝相连;
所述控制系统的第五端与所述第一支路母排的第三端相连,所述控制系统的第六端与所述第二支路母排的第三端相连。
5.一种储能系统的电池簇保护方法,其特征在于,应用于储能系统中的任一个控制系统,所述储能系统包括至少一个RACK开关回路、第一汇流母排和第二汇流母排,每个所述RACK开关回路包括控制系统和设置有第一激励熔断器和电池簇的主回路,所述方法包括:
获取所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度;
根据所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度,计算所述主回路的电流;
若所述电流不位于所述预设电流范围内,确定所述主回路发生故障,断开所连接的所述第一激励熔断器,以断开所述主回路,保护所述主回路中的电池簇。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在获取所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度之后,所述方法还包括:
当检测到所述控制系统与其他控制系统通讯时,将所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度发送给各个其他控制系统,以使所述其他控制系统根据所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度计算的主回路的电流确定对应的主回路发生故障时,断开所连接的第一激励熔断器。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当接收到其他控制系统发送的所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度时,执行根据所述根据所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度,计算所述主回路的电流这一步骤;
当接收到所述其他控制系统发送的断开指令时,断开所连接的所述第一激励熔断器,以断开所述主回路,保护所述主回路中的电池簇;其中,所述断开指令由所述其他控制系统根据所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度计算的主回路的电流确定对应的主回路发生故障时生成。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当检测到所述控制系统与其他控制系统通讯,且根据所述汇流母排温度确定所述主回路发生故障时,生成断开指令;
向所述其他控制系统发送断开指令时,以使所述其他控制系统基于所述断开指令将所连接的第一激励熔断器断开。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述第一汇流母排的温度和所述第二汇流母排的温度,计算所述主回路的电流,包括:
将所述第一汇流母排的温度与第一系数的乘积与所述第二汇流母排的温度与第二系数的乘积相加,得到所述主回路的电流。
10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述主回路包括第一RACK回路和第二RACK回路,所述第一RACK回路还包括第一支路母排,所述第二RACK回路还包括第二支路母排,所述方法还包括:
获取所述第一支路母排的温度和所述第二支路母排的温度;
根据所述第一支路母排的温度和所述第二支路母排的温度,判断所述主回路是否发生故障;
若所述主回路发生故障时,将所连接的所述第一激励熔断器断开。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,根据所述第一支路母排的温度和所述第二支路母排的温度,判断所述主回路是否发生故障,包括:
根据所述第一支路母排的温度和第三系数,计算所述第一RACK回路的电流;
根据所述第二支路母排的温度和第四系数,计算所述第二RACK回路的电流;
若所述第一RACK回路的电流不位于预设电流范围内,和/或,所述第二RACK回路的电流不位于预设电流范围内,确定所述主回路发生故障。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述RACK开关回路还包括第二激励熔断器,所述第一激励熔断器设置于所述第一RACK回路,所述第二激励熔断器设置于所述第二RACK回路,所述方法还包括:
若所述第一RACK回路的电流不位于预设电流范围内,确定所述第一RACK回路发生故障,将所连接的所述第一激励熔断器断开,以断开所述主回路;
若所述第二RACK回路的电流不位于预设电流范围内,确定所述第二RACK回路发生故障,将所连接的所述第二激励熔断器断开,以断开所述主回路。
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