CN211578918U - 储能系统bms无线组网通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了储能系统BMS无线组网通讯系统，包括能量管理系统EMS、与能量管理系统EMS同时进行通讯连接的电池阵列管理单元BAU和双向逆变器PCS，与电池阵列管理单元BAU通讯连接的电池簇；所述电池簇包括通过蓝牙通讯进行数据交互的电池串管理单元BCU和电池模组管理单元BMU。本实用新型储能系统在近距离时采用无线通讯方式，可以提高抗干扰能力，节约安装通讯线束成本，可实现储能区域内储能设施的任意布置，降低产品结构开发周期，降低产品功耗。
Description
技术领域
本实用新型属于储能系统通讯技术领域，具体涉及储能系统BMS无线组网通讯系统。
背景技术
储能系统的关键技术是电池管理系统BMS，BMS为电池储能系统的核心部件，负责对储能电池组进行电压、温度、电流、电量等信息的采集，实时状态监测和故障分析，同时通过通讯总线与PCS、监控与调度系统联机通信，实现对电池进行优化的充放电管理控制。系统每簇电池组各自配一套电池管理系统，能达到有效和高效地使用每簇储能电池及整体合理调配的目的。通常BMS系统通常包括检测模块、运算模块和控制模块。
储能系统在固定场所，并且距离较近的时候，由于大功率电力运行时，各种电场磁场的恶干扰，导致非屏蔽模式的通讯并不稳定，而屏蔽通讯成本又太高。无线通讯方式在近距离(20米以内)工作时，抗干扰能力强，并且外观机构及施工成本低，但是传统的Zigbee传输速率较低，导致在大型的储能系统中，如果发生突发事件，数据采集器不能实时采集电池单元的数据进行处理，而WIFI的功耗又太大。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了储能系统BMS无线组网通讯系统，储能系统在20米以内的近距离内采用无线通讯方式，可以提高抗干扰能力和信号传输速率，降低外观机构及施工成本。
为此，本实用新型采用如下技术方案：
储能系统BMS无线组网通讯系统，包括能量管理系统EMS、与能量管理系统EMS同时进行通讯连接的电池阵列管理单元BAU和双向逆变器PCS，与电池阵列管理单元BAU通讯连接的电池簇；所述电池簇包括通过蓝牙通讯进行数据交互的电池串管理单元BCU和电池模组管理单元BMU。BCU和BMU都可以进行数据传输和信息传递。
作为优选，在储能系统中一个能量管理系统EMS可对应单个电池阵列管理单元BAU，每个电池阵列管理单元可对应多个电池簇；单个电池簇内可以有一个BUC和多个与之对应的BMU。
作为优选，电池簇采用金属密封，蓝牙通讯在电池外壳密封条件下进行数据交互，通过蓝牙通讯交互数据只在一簇电池内通讯，可以有效提高信息数据的传输效率和稳定性。
作为优选，BAU将金属密封的BCU数据从CAN总线收集后集中发送到EMS终端；BAU可以将几簇金属密封的BCU数据从CAN总线收集后集中发送到EMS终端。
作为优选，BCU采用扫描模式收集BMU数据并进行分析后转发CAN总线到EMS终端，且BCU同时高速收集其他节点的数据，可提高信息传输速率。
作为优选，BMU无报警时通过蓝牙mesh工作方式处于扫描和广播同时处理状态，并间隔和BCU通讯转发节点和BCU的数据；BMU有报警时处于高速广播状态，随时等待与BCU通讯连接后传送数据。BMU休眠时仅间隔和BCU通讯，交互数据；当工作时，BCU高速收集所有节点的所有数据。
本实用新型的储能系统BMS无线组网通讯系统，采用三级架构系统，具体通讯方法如下：
S1、一级系统分布在集中储能区域的电池簇内，采用节点方式和蓝牙通讯；
S2、二级系统分布在电池簇之外的储能区域内，采用蓝牙通讯并转CAN通讯，实现储能区域的控制管理；
S3、二级系统在突发事故时，能够对储能区域内的动力设施进行快速控制，二级设备在无突发事故时，实现对锂电池组数据的实时监控。
二级系统在突发事故时实现快速处理速度是控制在100ms内响应。二级设备采用蓝牙通讯并转CAN通讯，在节约安装通讯线束成本的前提下保证信息的传输速度。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：本实用新型储能系统在20米以内近距离时采用无线通讯方式，可以提高抗干扰能力，节约安装通讯线束成本，可实现储能区域内储能设施的任意布置，降低产品结构开发周期，降低产品功耗。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本实用新型储能系统架构拓扑图；
图2是现有技术中储能系统架构拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
现有技术中的储能系统架构如图2所示，主机BCU收集BMU的CAN 2总线数据转发CAN1总线到EMS；并接受EMS的数据或命令后转发给BMU；从机BMU，时刻处于上报通讯及接受命令状态。
如图1所示，本申请提供的储能系统BMS无线组网通讯系统，包括能量管理系统EMS、与能量管理系统EMS同时进行通讯连接的电池阵列管理单元BAU和双向逆变器PCS，与电池阵列管理单元BAU通讯连接的电池簇；所述电池簇包括通过蓝牙通讯进行数据交互的电池串管理单元BCU和电池模组管理单元BMU。BCU和BMU都可以进行数据传输和信息传递。
在储能系统中一个能量管理系统EMS可对应单个电池阵列管理单元BAU，每个电池阵列管理单元可对应多个电池簇；单个电池簇内可以有一个BUC和多个与之对应的BMU。
电池簇采用金属密封，蓝牙通讯在电池外壳密封条件下进行数据交互，通过蓝牙通讯交互数据只在一簇电池内通讯，可以有效提高信息数据的传输效率和稳定性。
BAU将金属密封的BCU数据从CAN总线收集后集中发送到EMS终端；BAU可以将几簇金属密封的BCU数据从CAN总线收集后集中发送到EMS终端。
BCU采用扫描模式收集BMU数据并进行分析后转发CAN总线到EMS终端，且BCU同时高速收集其他节点的数据，可提高信息传输速率。BCU数据主要包括单颗电芯电压和温度。
BMU无报警时通过蓝牙mesh工作方式处于扫描和广播同时处理状态，并间隔和BCU通讯转发节点和BCU的数据；BMU有报警时处于高速广播状态，即广播速度降低到100ms以内，随时等待与BCU通讯连接后传送数据。BMU休眠时仅间隔和BCU通讯，交互数据；当工作时，BCU高速收集所有节点的所有数据。
储能系统BMS无线组网通讯方法，采用三级架构系统，具体通讯方法为：
S1、一级系统分布在集中储能区域的电池簇内，采用节点方式和蓝牙通讯；
S2、二级系统分布在电池簇之外的储能区域内，采用蓝牙通讯并转CAN通讯，实现储能区域的控制管理；
S3、二级系统在突发事故时，能够对储能区域内的动力设施进行快速控制，二级设备在无突发事故时，实现对锂电池组数据的实时监控。
二级系统在突发事故时实现快速处理速度是控制在100ms内响应。二级设备采用蓝牙通讯并转CAN通讯，在节约安装通讯线束成本的前提下保证信息的传输速度。
与现有技术相比，本申请在一个电池簇内，去掉所有通讯线，使用蓝牙通讯交互数据，并在电池外壳密封条件下，只在一簇电池内通讯。主机BCU一直采用扫描模式，将所有的从机数据收集，并做数据分析及转发CAN总线到EMS；从机BMU休眠时仅间隔和主机通讯，交互数据，当工作时，主机高速收集所有节点的所有数据。这样，可以大大地降低安装通讯线束的成本；同时，由于电池簇内没有线束的限制，可实现储能区域内储能设施任意布置。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.储能系统BMS无线组网通讯系统，其特征在于，包括能量管理系统EMS、与能量管理系统EMS同时进行通讯连接的电池阵列管理单元BAU和双向逆变器PCS，与电池阵列管理单元BAU通讯连接的电池簇；所述电池簇包括通过蓝牙通讯进行数据交互的电池串管理单元BCU和电池模组管理单元BMU。
2.根据权利要求1所述的储能系统BMS无线组网通讯系统，其特征在于，所述BAU与多个电池簇通过CAN通讯连接，单个电池簇内有一个BUC和多个与之对应的BMU。
3.根据权利要求1所述的储能系统BMS无线组网通讯系统，其特征在于，所述电池簇采用金属密封。
4.根据权利要求1所述的储能系统BMS无线组网通讯系统，其特征在于，所述BAU将金属密封的BCU数据从CAN总线收集后集中发送到EMS终端。
5.根据权利要求1所述的储能系统BMS无线组网通讯系统，其特征在于，所述BCU采用扫描模式收集BMU数据并进行分析后转发CAN总线到EMS终端，且BCU同时高速收集其他节点的数据。
6.根据权利要求1所述的储能系统BMS无线组网通讯系统，其特征在于，所述BMU无报警时通过蓝牙mesh工作方式处于扫描和广播同时处理状态，并间隔和BCU通讯转发节点和BCU的数据。
7.根据权利要求6所述的储能系统BMS无线组网通讯系统，其特征在于，所述BMU有报警时处于高速广播状态，随时等待与BCU通讯连接后传送数据。
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Cited By (1)
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| CN111370788A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-07-03 | 天合光能股份有限公司 | 储能系统bms无线组网通讯系统及方法 |
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