CN206932019U - 一种锂电池储能系统 - Google Patents
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Abstract
一种锂电池储能系统，位机包括控制模块，锂电池包包括锂电池单元、锂电池管理模块和执行器件，控制模块，用于向锂电池包发出控制信号；锂电池单元，用于存储或提供电能；锂电池管理模块，用于接受所述控制信号，并根据控制信号对执行器件进行控制；执行器件，用于根据所述控制信号使锂电池单元处于工作、待机或休眠状态。本申请通过上位机控制锂电池单元的开启和关闭，在无需锂电池单元供能或者给锂电池单元充电时，上位机关闭锂电池单元，使锂电池单元处于休眠状态，以节约锂电池单元自身的功耗，使得能量利用最大化。
Description
技术领域
本申请涉及储能系统，尤其涉及一种锂电池储能系统。
背景技术
目前，储能技术开始蓬勃发展，特别是在光伏储能等一些领域中，储能技术能够平滑诸如光伏发电、风力发电的不定时性，确保能量的持续供给，以及对大电网的电力冲击。在这些储能技术中，锂电池以其良好的性价比，相对传统的铅酸电池更长的使用寿命而越来越受青睐。
目前锂电池储能系统一般都配有BMS（Battery Management System，电池管理系统），而锂电池储能系统开启后一直处于开机状态，其BMS一直在工作。锂电池包和上位机之间一般可以通讯，锂电池自身的状态一般通过BMS系统反馈给上位机，传统的方案在于上位机只接收锂电池BMS反馈的信息，并对自身做出反应，比如BMS反馈电池过压，此时上位机则自身停止充电，或者BMS反馈锂电池欠压了，则停止放电。上位机和锂电池之间只是通讯上的信息反馈，上位机根据锂电池反馈的信息，对自身做出对应的动作。这样虽然能满足一般系统的工作需求，但锂电池的BMS系统长期处于工作状态，在此情况下，BMS的中的电流达到了几十mA级别，以一般较少的30mA～50mA计算，则其功耗都在1.5～2.5W左右，如果待机10小时，则损耗的能量约为15wh～25wh之间。比如一般家用储能以3-5kWh/48V锂电池为一个系统，如果待机10小时，其待机损耗就约占0.5%左右，如果每天都有一定的待机时间，则消耗的功耗也是非常可观的。
发明内容
本申请要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种锂电池储能系统。
本申请要解决的技术问题通过以下技术方案加以解决：一种储能系统，包括储能系统上位机和锂电池包，所述上位机包括控制模块，所述锂电池包包括锂电池单元、锂电池管理模块和执行器件，
所述控制模块，用于向锂电池包发出控制信号；
所述锂电池单元，用于存储或提供电能；
所述锂电池管理模块，用于接受所述控制信号，并根据所述控制信号对所述执行器件进行控制；
所述执行器件，用于根据所述控制信号使所述锂电池单元处于工作、待机或休眠状态。
上述系统，所述控制信号包括电平值或电平宽度。
上述系统，所述执行器件包括按钮开关。
上述系统，所述执行器件还包括隔离开关，所述隔离开关，用于接通或断开流向所述按钮开关的电流，以模拟所述按钮开关的断开或闭合。
上述系统，所述控制模块包括MCU和控制器件；
所述MCU用于发出控制信号；
所述控制器件，用于根据所述控制信号开通或关闭电流。
上述系统，所述隔离开关包括光耦或继电器。
上述系统，所述控制器件包括三极管。
上述系统，所述上位机还包括电源，所述控制模块还包括限流负载；
上述系统，所述电源用于给上位机供电，所述三极管的集电极通过所述限流负载与所述隔离开关连接。
由于采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：
在本申请的具体实施方式中，由于上位机包括控制模块，锂电池包包括锂电池单元、锂电池管理模块和执行器件，控制模块用于向锂电池包发出控制信号；锂电池管理模块用于接受控制信号，并根据控制信号对执行器件进行控制；执行器件用于根据控制信号使锂电池单元处于工作、待机或休眠状态。本申请通过上位机控制锂电池单元的开启和关闭，在无需锂电池单元供能或者给锂电池单元充电时，上位机关闭锂电池单元，使锂电池单元处于休眠状态，以节约锂电池单元自身的功耗，使得能量利用最大化。
附图说明
图1为本申请的系统在一种实施方式中的功能模块示意图；
图2为本申请的系统在另一种实施方式中的电路图；
图3为本申请中非可复位式开关的控制信号示意图；
图4为本申请中可复位式开关的控制信号示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。
如图1至图4所示，本申请的储能系统，包括储能系统上位机10和锂电池包20。上位机10包括控制模块，锂电池包20包括锂电池单元21、锂电池管理模块22和执行器件。其中，控制模块，用于向锂电池包20发出控制信号；锂电池单元21，用于存储或提供电能；锂电池管理模块22，用于接受控制信号，并根据控制信号对执行器件进行控制；执行器件，用于根据控制信号使锂电池单元21处于工作、待机或休眠状态。
本申请的储能系统，控制信号包括电平值或电平宽度。
在一种实施方式中，本申请的执行器件可以包括按钮开关23。
在一般的锂电池包上，需要有一个控制唤醒锂电池的开关，如图2中的按钮开关23，这个开关可以是可复位式的也可以是非可复位式的，在传统的电池包中，闭合这个开关，就连同了锂电池单元21和锂电池管理模块22之间的电力或者产生了一个电力脉冲，从而使得锂电池管理模块22从锂电池单元21中获得了能量。在一般系统中，通过按钮开关23连接锂电池单元21和锂电池管理模块22，当按钮开关23闭合后，锂电池单元21即给锂电池管理模块22供电，锂电池管理模块22即进入了待机状态。
按钮开关23用于控制锂电池的工作、待机或休眠状态，按钮开关23开启和关闭时，会产生一个不同电平的电压信号给电池管理模块，电池管理模块根据解析的电平值或者电平值的长短选择进入休眠或者待机工作模式，举例来说，按钮开关23闭合小于2S为唤醒电池，控制锂电池进入待机工作模式，而闭合超过6S则为休眠电池。
在另一种实施方式中，执行器件23还可以包括隔离开关24，隔离开关24，用于接通或断开流向按钮开关23的电流，以模拟所述按钮开关的断开或闭合。本申请的隔离开关24可以包括光耦或继电器。
本申请的储能系统，控制模块可以包括MCU11和控制器件12。MCU11用于发出控制信号；控制器件12，用于根据控制信号开通或关闭电流。本申请也可以通过单元片机、程控制器或其他控制单元发出控制信号。
在一种实施方式中，控制器件12包括三极管。
本申请的储能系统，上位机10还可以包括电源13，控制模块还可以包括限流负载14，电源13用于给上位机10供电，电源的正极与隔离开关24连接，三极管的集电极通过限流负载14与隔离开关24连接，三极管的发射极与电源13的负极接地。
在一种具体实施方式中，还可以包括隔离开关24，电源13、 限流负载14和控制器件12。其中隔离开关24置于锂电池包20中，电源13、 限流负载14和控制器件12置于上位机10中，隔离开关24可以选用光耦或者继电器等器件。电源13为上位机的供电部分，可以为5V、3.3等各种回路器件可承受的电压。限流负载14为限流电阻，用于控制隔离开关24，使其电流在可控范围内。上位机10通过控制控制器件12给隔离开关24脉冲信号或者恒高信号，用于模拟按钮开关23的动作方式，比如按钮开关23为非可复位式开关，则控制器件12控制的信号也是恒高，而如果按钮开关23为脉冲式开关，则控制器件12的控制信号也是脉冲式的。
系统上位机10侦测到此时需要电池13供电时，开通控制器件12，如控制器件12是一个三极管时，电源13提供一个小电流通路，使得隔离开关24，如光耦导通，光耦导通就模拟了按钮开关23闭合的情形，使得锂电池管理模块22收集到了一个不同的电平，比如此时的高电平持续小于2S，锂电池管理模块22判断后从休眠模式进入了待机工作模式，而如果控制器件12高电平持续超过6S，对应锂电池管理模块22同样是检测超过6S，就会从休眠进入待机工作模式。
在图3和图4中，根据按钮开关23的型号，通过控制器件12模拟按钮开关23的工作状态，比如非可复位式时，如需锂电池工作，则维持常高状态，而需要锂电池休眠时，则将电位置低等方式，实现锂电池的智能开启和关闭。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
Claims (8)
1.一种锂电池储能系统，包括储能系统上位机和锂电池包，所述上位机包括控制模块，所述锂电池包包括锂电池单元、锂电池管理模块和执行器件，其特征在于，
所述控制模块，用于向锂电池包发出控制信号；
所述锂电池单元，用于存储或提供电能；
所述锂电池管理模块，用于接受所述控制信号，并根据所述控制信号对所述执行器件进行控制；
所述执行器件，用于根据所述控制信号使所述锂电池单元处于工作、待机或休眠状态。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制信号包括电平值或电平宽度。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述执行器件包括按钮开关。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述执行器件还包括隔离开关，所述隔离开关，用于接通或断开流向所述按钮开关的电流，以模拟所述按钮开关的断开或闭合。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括MCU和控制器件；
所述MCU用于发出控制信号；
所述控制器件，用于根据所述控制信号开通或关闭电流。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述隔离开关包括光耦或继电器。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器件包括三极管。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述上位机还包括电源，所述控制模块还包括限流负载；
所述电源用于给上位机供电，所述三极管的集电极通过所述限流负载与所述隔离开关连接。
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