CN214850576U - 一种bms电池管理系统 - Google Patents

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朱征勇
黄绍宽
郝鲁川
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Abstract

本实用新型提供一种BMS电池管理系统,包括:总控制器、储能变流器、电池簇和电池管理模块;储能变流器、电池簇和电池管理模块均与总控制器通过总线连接;电池簇设置有8组,8组所述电池簇之间相互并联,且其中两组电池簇并联到储能变流器的直流路;电池簇包括有若干电池组与电池管理单元,电池组与电池管理单元一一对应,电池管理单元用于实时监测电池组的电压;电池管理模块与电池簇一一对应,且与电池组连接;电池管理模块与电池组之间设置有熔断器,熔断器连接有主接触器,主接触器与电池管理模块之间设置有熔断隔离断路器,主接触器还与储能变流器连接。本实用新型能够确保系统正常工作的同时对故障电池簇进行维护,提高系统的实用性。

Description

一种BMS电池管理系统
技术领域
本实用新型涉及电池管理技术领域,尤其涉及一种BMS电池管理系统。
背景技术
随着国家新能源战略的推进,高容量高功率的锂电池组越来越受到市场的关注。BMS(Battery Management System,电池管理系统)作为电池和用户之间的纽带,能够提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电的问题,适用于电动汽车、机器人、电瓶车和无人机等。电池管理系统是储能电池系统的大脑,主要用于对储能电池进行实时监控、故障诊断、SOC估算、短路保护、漏电检测、显示报警,保障电池系统安全可靠运行,是整个储能系统的重要构成部分。但是,在现有技术中,电池管理系统通常是将电池组直接与总控制器连接,在电池组出现故障时,会直接影响整个电池管理系统的使用,甚至导致电池管理系统损毁,实用性差。
实用新型内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种BMS电池管理系统。
一种BMS电池管理系统,包括:总控制器、储能变流器、电池簇和电池管理模块;所述储能变流器、电池簇和电池管理模块均与所述总控制器通过总线连接;所述储能变流器设置有直流路和交流路,用于直流和交流的转换;所述电池簇设置有8组,8组所述电池簇之间相互并联,且其中两组电池簇并联到所述储能变流器的直流路;所述电池簇包括有若干电池组与电池管理单元,所述电池组与所述电池管理单元一一对应,所述电池管理单元用于实时监测所述电池组的电压;所述电池管理模块与所述电池簇一一对应,且与所述电池组连接;所述电池管理模块与所述电池组之间设置有熔断器,所述熔断器连接有主接触器,所述主接触器与所述电池管理模块之间设置有熔断隔离断路器,所述主接触器还与所述储能变流器连接。
进一步地,所述储能变流器为离并网型双向储能变流器。
进一步地,所述电池组包括有10个串联的单体电池。
进一步地,所述电池组采用被动均衡策略,在所述电池组之间的单体电池的电量出现差异时,进行强制均衡。
进一步地,所述电池管理单元还包括有温度检测传感器,所述温度检测传感器用于实时监测所述电池组的温度和单体电池的电压。
进一步地,所述温度检测传感器与所述主接触器连接,在所述温度检测传感器检测到单体电池的电压达到最大充电电压或单体电池的电压低于最低放电电压时,通过所述电池管理模块断开所述主接触器,对所述单体电池进行保护。
进一步地,还包括:监控后台,所述监控后台与所述总控制器和所述储能变流器连接,所述监控后台根据所述总控制器上传的信息对电池组的充放电进行控制。
进一步地,还包括:显示器,所述显示器用于对所述电池组的运行状态进行显示。
进一步地,还包括:报警模块,所述报警模块在检测到电压、电流或温度超过安全保护门限时,将异常电池组所在电池簇退出运行,并通过所述显示器进行显示。
与现有技术相比,本实用新型的优点及有益效果在于:
1、本实用新型能够通过电池管理单元实时监测电池组电压,确保电池组的工作状态,且电池簇之间相互并联,任一电池簇出现故障时,对电池管理系统的影响降低,系统仍然可以正常工作,提高系统实用性。
2、本实用新型能够在电池簇出现故障时,通过主接触器和熔断器断开电池簇与电池管理模块和总控制器的连接,确保系统正常工作,同时能够对故障的电池簇进行维护。
附图说明
图1为一个实施例中一种BMS电池管理系统的通讯拓扑示意图;
图2为一个实施例中设置一组电池簇的一种BMS电池管理系统的原理结构示意图。
附图中,总控制器10、储能变流器20、电池簇30、电池组31、电池管理单元32、电池管理模块40、熔断器41、主控制器42、温度检测传感器50、监控后台60、显示器70和报警模块80。
具体实施方式
为了使本实用新型更加清楚明白,下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型做进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1所示,提供了一种BMS电池管理系统,包括:总控制器10、储能变流器20、电池簇30和电池管理模块40;储能变流器20、电池簇30和电池管理模块40均与总控制器10通过总线连接;储能变流器20设置有殴直流路和交流路,用于直流和交流的转换;电池簇30设置有8组,8组电池簇30之间相互并联,且其中两组电池簇30并联到储能变流器20的直流路;电池簇30包括若干电池组31和电池管理单元32,电池组31和电池管理单元32一一对应,电池管理单元32用于实时监测电池组31的电压;电池管理模块40与电池簇30一一对应,且与电池组31连接,电池管理模块40与电池组31之间设置有熔断器41,熔断器41连接有主接触器42,主接触器42与电池管理模块40之间设置有熔断隔离断路器(图未示),主接触器42还与储能变流器20连接。
在本实施例中,将储能变流器20、电池簇30和电池管理模块40均与总控制器10通过总线连接,储能变流器20设置有直流路和交流路,用于直流和交流的转换;电池簇30设置有8组,且8组电池簇30之间相互并联,其中两种电池簇30并联到储能变流器20的直流路;电池簇30包括若干电池组31和电池管理单元32,电池组31和电池管理单元32一一对应,电池管理单元32用于实时监测电池组31的电压;电池管理模块40与电池簇30一一对应,且与电池组31连接,电池管理模块40与电池组31之间设置有熔断器41,熔断器41连接有主接触器42,主接触器42与电池管理模块40之间设置有熔断隔离断路器,主接触器42还与储能变流器20连接,从而避免因一个电池簇30故障导致整个系统停止工作的问题,而能够在确保系统正常工作的同时,对故障电池簇30进行维护,提高系统的实用性。
其中,储能变流器20为离并网型双向储能变流器。
具体地,储能变流器20可以采用250KW的离并网型双向储能变流器,在 0.4KV的交流母线并网,实现能量的双向流动。储能变流器20还可以进行支撑电网,实现各电源之间的功率平衡分配,保证电网系统的稳定运行,提供短时冲击能力。
其中,电池组31包括有10个串联的单体电池。
具体地,电池组31可以采用能量型储能电池组,即磷酸铁锂电池,10个单体电池串联形成电池组31。
其中,电池组31采用被动均衡策略,在电池组31内的单体电池的电量出现差异时,进行强制均衡。
具体地,电池组31采用被动均衡策略,在电池组31的单体电池之间的电量存在差异时,强制均衡,使得单体电池之间的电量相同,维护电池组的一致性,同时也起到保护单体电池的作用。
其中,电池管理模块40用于控制一个电池簇30中的所有电池管理单元31 的管理,同时具有对电池簇30的电流采集、总电压采集、绝缘电阻检测和SOC (state of charge,电量状态)估算等功能,并能够在电池簇30发生故障时,断开主接触器42,使得故障电池簇30退出运行,保障电池安全。
其中,如图2所示,为设置有一组电池簇的一种BMS电池管理系统的原理结构示意图,此时,系统还包括有温度检测传感器50,温度检测传感器50用于实时监测电池组31的温度和单体电池的电压。
具体地,还包括有温度检测传感器50,用于实时监测每个电池组31的温度和单体电池的电压。在实际使用中,电池簇30一般设置有多组,可以根据需要进行对应的设置。
其中,温度检测传感器50与主接触器42连接,在温度检测传感器50检测到单体电池的电压达到最大充电电压或单体电池的电压低于最低放电电压时,通过电池管理模块40断开主接触器42,对单体电池进行保护。
具体地,温度检测传感器50与主接触器42连接,在温度检测传感器50检测到单体电池的电压达到最大充电电压或单体电池的电压低于最低放电电压时,通过电池管理模块40控制熔断器41熔断,从而断开主接触器42,对单体电池进行保护。
在系统调试后可以进行运行参数的设定,例如对单体电池的最大充电电压和最低放电电压的设定,对电池运行最高温度和最低温度进行设定等。
具体地,在设置系统时,还可以设置一监控后台60,监控后台60与总控制器10和储能变流器20连接,监控后台60能够根据总控制器10上传的各种信息进而控制逆变器对电池组31进行有效地充放电,达到调峰调频、削峰填谷、动力输出等作用。
其中,总控制器10能够对电池管理单元32和电池管理模块40上传的数据进行数值计算、性能分析、数据存储,并与储能变流器20和监控后台60进行信息交互。
其中,还包括:显示器70,显示器70用于对电池组31的运行状态进行显示。
具体地,系统还包括有显示器70,显示器70用于对电池组31的运行状态进行显示。其中,运行状态可以包括有:单体电池电压或温度、电池组电压或温度、告警信息、其他异常信息等。
其中,还包括:报警模块80,报警模块80在检测到电压、电流或温度超过安全保护门限时,将异常电池组31所在电池簇30退出运行,并通过显示器进行显示。
具体地,还包括有报警模块80,报警模块80在检测到电压、电流或温度超过安全保护门限时,将异常电池组31所在的电池簇30退出运行,并通过显示器进行显示,从而能够在不影响系统正常运行的状态下,对异常电池簇30进行维护。
其中,以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种BMS电池管理系统,其特征在于,包括:总控制器、储能变流器、电池簇和电池管理模块;所述储能变流器、电池簇和电池管理模块均与所述总控制器通过总线连接;
所述储能变流器设置有直流路和交流路,用于直流和交流的转换;
所述电池簇设置有8组,8组所述电池簇之间相互并联,且其中两组电池簇并联到所述储能变流器的直流路;所述电池簇包括有若干电池组与电池管理单元,所述电池组与所述电池管理单元一一对应,所述电池管理单元用于实时监测所述电池组的电压;
所述电池管理模块与所述电池簇一一对应,且与所述电池组连接;所述电池管理模块与所述电池组之间设置有熔断器,所述熔断器连接有主接触器,所述主接触器与所述电池管理模块之间设置有熔断隔离断路器,所述主接触器还与所述储能变流器连接。
2.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统,其特征在于,所述储能变流器为离并网型双向储能变流器。
3.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统,其特征在于,所述电池组包括有10个串联的单体电池。
4.根据权利要求2所述的一种BMS电池管理系统,其特征在于,所述电池组采用被动均衡策略,在所述电池组之间的单体电池的电量出现差异时,进行强制均衡。
5.根据权利要求2所述的一种BMS电池管理系统,其特征在于,所述电池管理单元还包括有温度检测传感器,所述温度检测传感器用于实时监测所述电池组的温度和单体电池的电压。
6.根据权利要求5所述的一种BMS电池管理系统,其特征在于,所述温度检测传感器与所述主接触器连接,在所述温度检测传感器检测到单体电池的电压达到最大充电电压或单体电池的电压低于最低放电电压时,通过所述电池管理模块断开所述主接触器,对所述单体电池进行保护。
7.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统,其特征在于,还包括:监控后台,所述监控后台与所述总控制器和所述储能变流器连接,所述监控后台根据所述总控制器上传的信息对电池组的充放电进行控制。
8.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统,其特征在于,还包括:显示器,所述显示器用于对所述电池组的运行状态进行显示。
9.根据权利要求8所述的一种BMS电池管理系统,其特征在于,还包括:报警模块,所述报警模块在检测到电压、电流或温度超过安全保护门限时,将异常电池组所在电池簇退出运行,并通过所述显示器进行显示。
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WO2023102933A1 (zh) * 2021-12-10 2023-06-15 华为技术有限公司 一种通信方法、装置及系统
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