CN215498362U - 一种储能电池系统通讯架构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种储能电池系统通讯架构，储能变流器包括若干储能变流模块，储能分系统包括若干储能电池簇，其中，一个储能电池簇对应一组电池管理单元及一个储能变流模块；一个储能变流器对应一个储能分系统、一个BAMS控制器及一个EMU控制器；EMS控制器通过第一交换机及第二交换机与各BAMS控制器及各EMU控制器相连接，BAMS控制器与对应的EMU控制器相连接，EMU控制器与对应储能变流器相连接，BAMS控制器与对应储能分系统相连接；各储能变流模块与对应储能电池簇相连接，各储能电池簇与对应组电池管理单元中的各电池管理单元相连接，该架构能够实现数据的集中控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通讯架构，具体涉及一种储能电池系统通讯架构。
背景技术
随着国家对智能电网大力提倡以及新能源的发展，各行各业对能源以及电力的需求都愈加强烈，风力和光伏发电等可再生能源获得了广泛应用。但这些可再生能源具有波动性，供电电能质量无法保证，通过合理配置和控制功率型电池储能系统，可提高电网在波动性能源扰动作用下的动态性能和应对动态冲击的能力,实现其在电网中容量可信度的提高。
储能系统在微网储能、风光电场电能平滑、电网调节等方面的配置占比越来越大，应用效果比较符合应用预期。电池储能系统不但能够进行高效快速精准响应，而且其实现形式不受地域限制，在一定程度上能够担任服务于电网的角色，在用电低谷时期进行储能电池充电，用电高峰期储能电池放电补偿于电网降低电网负荷，一方面能够实现削峰填谷的功效，另一方面还存在一定的经济效益。
当前现有的储能电池系统通讯架构各方面性能还不够稳定，尤其是在数据量相对较大的场合，监测以及控制的实时性相对较差，同时兼备响应迅速且精准的系统性储能通讯架构成为储能领域研究的重中之重。
参考图2，现有技术方案提供一种基于多种通讯方式的储能系统网络架构(赵辛蒙,张君鸿,王帅宇.一种基于多种通讯方式的储能系统网络架构[P].CN207967938U,2018-10-12.)，包括电池矩阵控制器BAU1，所述电池矩阵控制器BAU通过以太网分别通信连接有若干电池簇控制器BCU，所述各电池簇控制器BCU通过对应的CAN总线分别通信连接有若干电池模组控制器BMU，所述各电池模组控制器BMU均对应连接有一电池组，所述电池矩阵控制器BAU还通信连接有一变流器PCS。
该储能系统网络架构当中缺乏EMS能量管理系统，且不支持 EtherCAT工业以太网快速通讯，不能够进行数据的集中控制，一方面在一定程度上会造成数据失真，另一方面会对运维管理带来极大的障碍，从而导致运维成本上升。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种储能电池系统通讯架构，该架构能够实现数据的集中控制。
为达到上述目的，本实用新型所述的储能电池系统通讯架构包括 EMS控制器、若干储能变流器、若干储能分系统、若干BAMS控制器、若干EMU控制器及若干组电池管理单元；
储能变流器包括若干储能变流模块，储能分系统包括若干储能电池簇，其中，一个储能电池簇对应一组电池管理单元及一个储能变流模块；一个储能变流器对应一个储能分系统、一个BAMS控制器及一个EMU 控制器；
EMS控制器通过第一交换机及第二交换机与各BAMS控制器及各 EMU控制器相连接，BAMS控制器与对应的EMU控制器相连接，EMU 控制器与对应储能变流器相连接，BAMS控制器与对应储能分系统相连接；
各储能变流模块与对应储能电池簇相连接，各储能电池簇与对应组电池管理单元中的各电池管理单元相连接。
EMS控制器与第一交换机通过Ethernet以太网相连接。
EMS控制器与第二交换机通过EtherCAT工业以太网相连接。
BAMS控制器与第一交换机通过Ethernet以太网相连接。
BAMS控制器与第二交换机通过EtherCAT工业以太网相连接。
EMU控制器与第一交换机通过Ethernet以太网相连接。
EMU控制器与第二交换机通过EtherCAT工业以太网连接。
储能电池簇通过CAN模块与EMS控制器相连接。
储能电池簇通过CAN模块与BAMS控制器相连接。
BAMS控制器与EMU控制器通过网线、485模块或CAN模块相连接。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述的储能电池系统通讯架构在具体操作时，通过EMS 控制器对BAMS控制器的实时数据进行监控并下发遥控指令，通过BAMS控制器对储能分系统实时数据进行监控并下发遥控指令，通过 EMU控制器对各储能变流模块实时数据进行监控并下发遥控指令，通过储能电池簇对电池管理单元实时数据进行监控并下发遥控指令，以实现数据的集中控制，操作方便、简单，实用性极强。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为现有技术的示意图。
其中，1为EMS控制器、2为第一交换机、3为第二交换机、4为BAMS 控制器、5为EMU控制器、6为储能变流模块、7为储能电池簇、8为电池管理单元、9为储能变流器、10为储能分系统。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本实用新型所述的储能电池系统通讯架构包括EMS控制器1、若干储能变流器9、若干储能分系统10、若干BAMS控制器4、若干EMU控制器5及若干组电池管理单元8；
储能变流器9包括若干储能变流模块6，储能分系统10包括若干储能电池簇7，其中，一个储能电池簇7对应一组电池管理单元8及一个储能变流模块6；
一个储能变流器9对应一个储能分系统10、一个BAMS控制器4 及一个EMU控制器5，其中，EMS控制器1通过第一交换机2及第二交换机3与各BAMS控制器4及各EMU控制器5相连接，EMU控制器 5与对应储能变流器9相连接，BAMS控制器4与对应储能分系统10相连接；
各储能变流模块6与对应储能电池簇7相连接，各储能电池簇7与对应组电池管理单元8中的各电池管理单元8相连接。
通过EMS控制器1对BAMS控制器4的实时数据进行监控并下发遥控指令，通过BAMS控制器4对储能分系统10实时数据进行监控并下发遥控指令，通过EMU控制器5对各储能变流模块6实时数据进行监控并下发遥控指令，通过储能电池簇7对电池管理单元8实时数据进行监控并下发遥控指令。
EMS控制器1左侧的第一列上口与第一交换机2通过Ethernet以太网通讯，Ethernet为监控数据网，通过ModbusTCP进行数据实时通讯，并在 EMS控制器1建立IEC61850通讯架构与外部后台监控系统或BAMS等设备通讯，实现综合控制。
EMS控制器1左侧的第二列上口与第二交换机3通过EtherCAT工业以太网通讯，EtherCAT工业以太网为快速控制网络，可以实时控制BAMS 控制器4等设备。
所述BAMS控制器4左侧的第一列上口与第一交换机2连接形成 Ethernet以太网环网，并支持61850通讯；所述BAMS控制器4左侧的第二列上口与第二交换机3通过EtherCAT工业以太网通讯。另外，所述BAMS 控制器4与EMS控制器1也可以通过以太网或工业以太网通讯，实现两者的数据实时通讯及控制。
EMU控制器5与第一交换机2通过Ethernet以太网相连接，或者与第二交换机3通过EtherCAT工业以太网连接，进行实时数据通讯，实现EMS 控制器1对其进行监控并下发遥控指令。
储能电池簇7与对应储能变流模块6连接，依次手拉手，可以扩展n 个储能电池簇7以及储能变流模块6，所述末端储能电池簇7与储能变流模块6连接，与第二交换机3连接，以形成EtherCAT环网，基于所述EtherCAT 工业以太网总线最大性能，所述储能变流模块6以及储能电池簇7的数量可扩展到255个。
所述储能电池簇7为锂电池储能单元，储能分系统10与第一交换机2 连接，与EMS控制器1及BAMS控制器4形成Ethernet环网，实现EMS控制器1、BAMS控制器4对储能电池簇7以及储能变流器9进行实时控制以及数据采集。
储能电池簇7也可以与EMS控制器1或BAMS控制器4通过CAN模块连接形成CAN通讯网络，实现EMS控制器1或BAMS控制器4对储能电池簇7的实时控制以及数据采集。
BAMS控制器4与EMU控制器5可以通过网线连接，通过以太网进行通讯；所述BAMS控制器4还可以通过485模块与所述EMU控制器5连接，以485通讯方式进行通讯；此外，所述BAMS控制器4还可以通过CAN模块与所述EMU控制器5连接，形成CAN通讯网络，实现数据采集及控制。
BAMS控制器4一方面控制EMU控制器5，由EMU控制器5分别控制各储能变流模块6运行，另一方面可以由所述BAMS控制器4通过 EMU控制器5单独控制储能变流模块6，即多支路快速控制，提升系统功率下发速率。
Claims (10)
1.一种储能电池系统通讯架构，其特征在于，包括EMS控制器(1)、若干储能变流器(9)、若干储能分系统(10)、若干BAMS控制器(4)、若干EMU控制器(5)及若干组电池管理单元(8)；
储能变流器(9)包括若干储能变流模块(6)，储能分系统(10)包括若干储能电池簇(7)，其中，一个储能电池簇(7)对应一组电池管理单元(8)及一个储能变流模块(6)；一个储能变流器(9)对应一个储能分系统(10)、一个BAMS控制器(4)及一个EMU控制器(5)；
EMS控制器(1)通过第一交换机(2)及第二交换机(3)与各BAMS控制器(4)及各EMU控制器(5)相连接，BAMS控制器(4)与对应的EMU控制器(5)相连接，EMU控制器(5)与对应储能变流器(9)相连接，BAMS控制器(4)与对应储能分系统(10)相连接；
各储能变流模块(6)与对应储能电池簇(7)相连接，各储能电池簇(7)与对应组电池管理单元(8)中的各电池管理单元(8)相连接。
2.根据权利要求1所述的储能电池系统通讯架构，其特征在于，EMS控制器(1)与第一交换机(2)通过Ethernet以太网相连接。
3.根据权利要求1所述的储能电池系统通讯架构，其特征在于，EMS控制器(1)与第二交换机(3)通过EtherCAT工业以太网相连接。
4.根据权利要求1所述的储能电池系统通讯架构，其特征在于，BAMS控制器(4)与第一交换机(2)通过Ethernet以太网相连接。
5.根据权利要求1所述的储能电池系统通讯架构，其特征在于，BAMS控制器(4)与第二交换机(3)通过EtherCAT工业以太网相连接。
6.根据权利要求1所述的储能电池系统通讯架构，其特征在于，EMU控制器(5)与第一交换机(2)通过Ethernet以太网相连接。
7.根据权利要求1所述的储能电池系统通讯架构，其特征在于，EMU控制器(5)与第二交换机(3)通过EtherCAT工业以太网连接。
8.根据权利要求1所述的储能电池系统通讯架构，其特征在于，储能电池簇(7)通过CAN模块与EMS控制器(1)相连接。
9.根据权利要求1所述的储能电池系统通讯架构，其特征在于，储能电池簇(7)通过CAN模块与BAMS控制器(4)相连接。
10.根据权利要求1所述的储能电池系统通讯架构，其特征在于，BAMS控制器(4)与EMU控制器(5)通过网线、485模块或CAN模块相连接。
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| CN202122068243.7U CN215498362U (zh) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | 一种储能电池系统通讯架构 |
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| CN202122068243.7U CN215498362U (zh) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | 一种储能电池系统通讯架构 |
Publications (1)
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| CN215498362U true CN215498362U (zh) | 2022-01-11 |
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Family Applications (1)
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| CN202122068243.7U Active CN215498362U (zh) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | 一种储能电池系统通讯架构 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114559846A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-31 | 上海玫克生储能科技有限公司 | 储能电站管理装置及管理方法 |
| WO2024066925A1 (zh) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 中兴通讯股份有限公司 | 电源与储能电池组网的管理系统及方法 |
| WO2024083002A1 (zh) * | 2022-10-19 | 2024-04-25 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 储能系统和储能系统的管理方法 |
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2021
- 2021-08-27 CN CN202122068243.7U patent/CN215498362U/zh active Active
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| CN114559846B (zh) * | 2022-02-28 | 2022-11-29 | 上海玫克生储能科技有限公司 | 储能电站管理装置及管理方法 |
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