CN212258505U - 适用于储能柜的bms电池管理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于储能柜的BMS电池管理设备，包括有高压控制盒，高压控制盒的一侧设置有与电池组件相连的正极接口与负极接口，高压控制盒的另一侧设置有与储能变流器相连的充放电正接口与充放电负接口，高压控制盒内设置有主继电组件，其与正极接口相连，高压控制盒设置有航插组件，航插组件上连接有电池管理组件，航插组件还连接有电流传感器，高压控制盒内还设置有直流电源模块。当到达“放电单体欠压”最高级报警时，断开主正继电器后，延时30s再断开自锁继电器；在系统上电时，进行对比判断并执行对应的操作。由此，解决了在待机状态下，系统自身功耗导致储能系统“死机”不能启动的问题。

Description

适用于储能柜的BMS电池管理设备

技术领域

本实用新型涉及一种电池管理系统及其管理方法，尤其涉及一种适用于储能柜的BMS电池管理设备。

背景技术

BMS电池管理系统的主要目的是保证电池系统的设计性能，并提供从安全性到耐久性和电源性能的功能。在安全性方面，即BMS管理系统可以保护电池单元或电池组免受损坏，防止安全事故。在耐久性方面，即电池以可靠和安全的方式工作区域内以延长电池的使用寿命。在电源方面，即电池的工作状态应为在情况下中维护，以满足储能系统的要求。

就现有的管理系统来看，当系统长时间处于待机状态时，电池两端的电压由于自身功耗，会持续降低。当电压低于系统允许的最低放电电压时，BMS会控制主正继电器断开以保护电池，但此时自身功耗仍然在消耗系统电量。

当要启动系统时，因为电池电压过低，BMS的策略判断不许吸合继电器防止过度放电，从而导致PCS无法为电池充电，令系统无法工作。

目前，常规的解决方法是跳过高压箱(PDU)和BMS，直接在电池两端强充电，至电池电压足以使BMS闭合主正继电器，从而通过PCS充放电。此方法过于繁琐，需要有对应电压的充电器，不能应对临时突发情况。对于高电压系统的储能柜，市场上没有对应的充电器，不适用。并且越过保护系统对电池直接充电，不安全。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种适用于储能柜的BMS电池管理设备，使其更具有产业上的利用价值。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种适用于储能柜的BMS电池管理设备。

本实用新型的适用于储能柜的BMS电池管理设备，包括有高压控制盒，所述高压控制盒的一侧设置有与电池组件相连的正极接口与负极接口，所述高压控制盒的另一侧设置有与储能变流器相连的充放电正接口与充放电负接口，其中：所述高压控制盒内设置有主继电组件，其与正极接口相连，所述高压控制盒设置有航插组件，所述航插组件上连接有电池管理组件，所述航插组件还连接有电流传感器，所述电流传感器与负极接口相连，所述高压控制盒内还设置有直流电源模块，所述直流电源模块的负极端连接充放电负接口，所述直流电源模块的正极端连接有自锁控制组件，所述自锁控制组件为自锁继电器，所述自锁继电器上设置有自恢复按钮型启动开关。

进一步地，上述的适用于储能柜的BMS电池管理设备，其中，所述主继电组件包括有主正继电器，所述主正继电器上电性连接有预充继电器与预充电阻，所述预充电阻与充放电负接口相连，所述主正继电器对应的模块回路上还设置有急停开关。

更进一步地，上述的适用于储能柜的BMS电池管理设备，其中，所述航插组件为19芯航插，所述19芯航插上至少预留2个主继电组件接口、2预充接口、2个自锁接口。

更进一步地，上述的适用于储能柜的BMS电池管理设备，其中，所述电流传感器与负极接口之间设置有熔断器。

更进一步地，上述的适用于储能柜的BMS电池管理设备，其中，所述电池管理组件为BMS模块。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、解决了在待机状态下，系统自身功耗导致储能系统“死机”不能启动的问题。

2、在直流电源模块对应的回路中加入了自锁继电器，能及时切断自身功耗，防止电池电压继续降低。

3、启动时，依托于BMS模块的控制策略，在防止电池继续过放的基础上，可以轻易给电池充电，操作简单、安全。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是适用于储能柜的BMS电池管理设备的电路结构示意图。

图中各附图标记的含义如下。

1 高压控制盒 2 正极接口

3 负极接口 4 电池组件

5 储能变流器 6 充放电正接口

7 充放电负接口 8 主继电组件

9 航插组件 10 电池管理组件

11 电流传感器 12 直流电源模块

13 自锁控制组件 14 自恢复按钮型启动开关

15 预充继电器 16 预充电阻

17 急停开关 18 熔断器

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1的适用于储能柜的BMS电池管理设备，包括有高压控制盒1，高压控制盒1的一侧设置有与电池组件4相连的正极接口2与负极接口3，高压控制盒1的另一侧设置有与储能变流器5相连的充放电正接口6与充放电负接口7，其与众不同之处在于：高压控制盒1内设置有主继电组件8，其与正极接口2相连。同时，为了实现后续电池管理组件10各个端口的导线接插规划，高压控制盒1设置有航插组件9，航插组件9上连接有电池管理组件10，航插组件9还连接有电流传感器11，电流传感器11与负极接口3相连。并且，高压控制盒1内还设置有直流电源模块12，直流电源模块12的负极端连接充放电负接口7，直流电源模块12的正极端连接有自锁控制组件13。结合实际实施来看，本实用新型采用的自锁控制组件13为自锁继电器，自锁继电器上设置有自恢复按钮型启动开关14。

结合本实用新型一较佳的实施方式来看，主继电组件8包括有主正继电器，主正继电器上电性连接有预充继电器15与预充电阻16，预充电阻16与充放电负接口7相连，主正继电器对应的模块回路上还设置有急停开关17。这样，当按下急停开关后，直流电源模块的输入端失电，相应的输出失电，电池管理组件10失电，其无法工作，主继电器断开，系统停机。具体来说，航插组件9为19芯航插，19芯航插上至少预留2个主继电组件8接口、2预充接口、2个自锁接口。这样，可以配套的主正继电器、自锁继电器的工作控制需要。同时，为了在出现异常的时候能够有效保护各个元器件，电流传感器11与负极接口3之间设置有熔断器18。

进一步来看，本实用新型采用的电池管理组件10为BMS模块。就目前本领域常规采用的BMS模块来看，其常规型号为BMU51XX。具体来说，XX有16、32、48三种类型，代表能够检测电池串的数量。工作原理是，BMS能实时检测电池的电压、电流、温度等参数，与标准的数据做比较，从而控制继电器的分合，实现系统的保护和充放电控制。为此，可以根据实际应用需要，选用合适型号的BMS模块即可。同时，只要能否应用本实用新型的BMS模块均可以被采纳，在此不再赘述。

本实用新型的工作原理如下：

系统在运行过程中，当到达“放电单体欠压”最高级报警时，断开主正继电器后，延时30s再断开自锁继电器，

在系统上电时，进行对比判断并执行对应的操作。具体来说，本实用新型采用的判断方式与操作方式如下：

1)，当Vmin＜2V时，系统故障，无法上电。

2)，当2V＜Vmin＜2.5V时，且无其他最高级故障，则预充成功后，闭合主正继电器，令I＝0，进行静置，等待30s切断自锁继电器。

3)，当2V＜Vmin＜2.5V时，且无其他最高级故障，则预充成功后，闭合主正继电器，令I＜0，进入充电状态，继续保持主正闭合，自锁继电器闭合。

4)当2V＜Vmin＜2.5V时，且无其他最高级故障，预充成功后，闭合主正继电器，令I＞0，进入放电状态，延时1s后，断开主正继电器，在30s后断开自锁继电器。

简单来说，当自身功耗使电池电压到达“放电单体欠压”最高级报警，BMS会断开主正继电器RL1后延时30s断开自锁继电器。自锁继电器断开使直流电源模块失电，切断系统的自身功耗，防止电池电压再继续下探。

当需要启动时，操作人员可以在有光照的天气时，按主启动按钮，BMS会依次闭合自锁继电器、预充继电器、主正继电器。此时电池和PSC的电源回路连通。如果BMS检测到逆变器可以给电池充电时(通过电流方向判定)就会继续保持继电器的状态，电池持续充电，直至电池电压达到工作电压，系统正常运行。

简单来说，用户长按下自恢复按钮型启动开关，直流电源模块输入端得电。直流电源模块输出端有12V电压给电池管理组件供电，电池管理组件工作。之后，电池管理组件闭合自锁继电器，此时可以松开启动按钮。

当电池管理组件检测电池状态正常后，闭合预充继电器，随后闭合主正继电器，断开预充继电器。至此，电池至PCS的电源回路连通，系统可以充放电运行。

通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本实用新型后，拥有如下优点：

1、解决了在待机状态下，系统自身功耗导致储能系统“死机”不能启动的问题。

2、在直流电源模块对应的回路中加入了自锁继电器，能及时切断自身功耗，防止电池电压继续降低。

3、启动时，依托于BMS模块的控制策略，在防止电池继续过放的基础上，可以轻易给电池充电，操作简单、安全。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.适用于储能柜的BMS电池管理设备，包括有高压控制盒，所述高压控制盒的一侧设置有与电池组件相连的正极接口与负极接口，所述高压控制盒的另一侧设置有与储能变流器相连的充放电正接口与充放电负接口，其特征在于：所述高压控制盒内设置有主继电组件，其与正极接口相连，所述高压控制盒设置有航插组件，所述航插组件上连接有电池管理组件，所述航插组件还连接有电流传感器，所述电流传感器与负极接口相连，所述高压控制盒内还设置有直流电源模块，所述直流电源模块的负极端连接充放电负接口，所述直流电源模块的正极端连接有自锁控制组件，所述自锁控制组件为自锁继电器，所述自锁继电器上设置有自恢复按钮型启动开关。

2.根据权利要求1所述的适用于储能柜的BMS电池管理设备，其特征在于：所述主继电组件包括有主正继电器，所述主正继电器上电性连接有预充继电器与预充电阻，所述预充电阻与充放电负接口相连，所述主正继电器对应的模块回路上还设置有急停开关。

3.根据权利要求1所述的适用于储能柜的BMS电池管理设备，其特征在于：所述航插组件为19芯航插，所述19芯航插上至少预留2个主继电组件接口、2预充接口、2个自锁接口。

4.根据权利要求1所述的适用于储能柜的BMS电池管理设备，其特征在于：所述电流传感器与负极接口之间设置有熔断器。

5.根据权利要求1所述的适用于储能柜的BMS电池管理设备，其特征在于：所述电池管理组件为BMS模块。

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