CN218549551U - 一种直流储能系统 - Google Patents

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曾云洪
李伟进
徐田雪
那科
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Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Guochuang Energy Internet Innovation Center Guangdong Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开一种直流储能系统，该系统包括：电池组；直流输出接口，与所述电池组相连；功率输入输出接口，与所述电池组通过开关相连，用于外接功率输入充电模块和/或功率输出模块；电池管理系统单元，用于监测所述功率输入输出接口处的状态数据，根据所述状态数据，对所述开关的关断状态进行控制，以实现充放电控制。通过上述方案解决了现有的储能系统能量变换模块采用双向控制的方式所存在的控制复杂的技术问题，从而可以达到简单进行充放电控制转换模块的控制，且可以实现储能电压输出的多样化的技术效果。

Description

一种直流储能系统
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种直流储能系统。
背景技术
现有的户用储能系统一般为交流输出或直流输出，其输出电压是固定的，且输入输出为同一接口，无法提供额外的功率输出接口。为了实现储能的充放电，储能能量变换模块需要双向控制，即，既能实现对电能的输入又能实现对电能的输出，例如：双向储能DCDC(Direct Current Direct Current，直流变换器)、双向储能DCAC(逆变换器)。这种双向控制的电路相较于单向DCDC或DCAC要更为复杂。
针对现有的储能系统能量变换模块采用双向控制的方式所存在的控制复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
本实用新型实施例中提供一种直流储能系统，以解决现有技术中储能系统能量变换模块采用双向控制的方式所存在的控制复杂的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种直流储能系统，包括：
电池组；
直流输出接口，与所述电池组相连；
功率输入输出接口，与所述电池组通过开关相连，用于外接功率输入充电模块和/或功率输出模块；
电池管理系统单元，用于监测所述功率输入输出接口处的状态数据，根据所述状态数据，对所述开关的关断状态进行控制，以实现充放电控制。
进一步地，所述直流输出接口通过单向DCDC模块与所述电池组相连。
进一步地，所述单向DCDC模块与所述电池组的正负极相连。
进一步地，所述电池管理系统单元通过CAN与所述单向DCDC模块相连，用于将充放电命令和功率数据发送至所述单向DCDC模块。
进一步地，所述功率输入输出接口与所述电池组的正负极相连。
进一步地，所述电池管理系统单元为功率输入输出接口提供预设电压值的直流电压，用于为功率输入输出模块间的控制系统供电。
进一步地，所述预设电压值为5V。
进一步地，所述电池管理系统单元通过CAN与通讯接口连接。
进一步地，所述电池管理系统单元还用于根据功率输入充电模块的电压输入范围和/或功率输出模块的电压输出范围，确定所述电池组是否进行充放电。
进一步地，所述直流储能系统为户用储能系统。
应用本实用新型的技术方案，通过在储能系统中设置单独的直流输出接口和功率输入输出接口，并且在电池组与功率输入输出接口之间设置开关，用于外接功率输入充电模块和/或功率输出模块，通过电池管理系统单元，可以监测所述功率输入输出接口处的状态数据，根据所述状态数据，对所述开关的关断状态进行控制，以解决现有的储能系统能量变换模块采用双向控制的方式所存在的控制复杂的技术问题，从而可以达到简单进行充放电控制转换模块的控制，且可以实现储能电压输出的多样化的技术效果。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的直流储能系统的架构示意图；
图2是根据本实用新型实施例的电池组与直流输出接口的连接示意图；
图3是根据本实用新型实施例的储能系统的具体架构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
下面结合附图详细说明本实用新型的可选实施例。
图1是根据本实用新型实施例的直流储能系统的架构示意图，可以包括：
电池组101；
直流输出接口102，与所述电池组相连；
功率输入输出接口103，与所述电池组通过开关104相连，用于外接功率输入充电模块和/或功率输出模块；
电池管理系统单元105，用于监测所述功率输入输出接口103处的状态数据，根据所述状态数据，对所述开关的关断状态进行控制，以实现充放电控制。
即，通过在储能系统中设置单独的直流输出接口和功率输入输出接口，并且在电池组与功率输入输出接口之间设置开关，用于外接功率输入充电模块和/或功率输出模块，通过电池管理系统单元，可以监测所述功率输入输出接口处的状态数据，根据所述状态数据，对所述开关的关断状态进行控制，从而可以解决现有的储能系统能量变换模块采用双向控制的方式所存在的控制复杂的技术问题，从而可以达到简单进行充放电控制转换模块的控制，且可以实现储能电压输出的多样化的技术效果。
考虑到因为直流输出接口102是单独的直流输出接口，因此，不需要连接双向DCDC模块，因此，可以如图2所示，直流输出接口通过单向DCDC模块与所述电池组相连。
具体的，在实现的时候，单向DCDC模块可以是与所述电池组的正负极相连。
对于电池管理系统单元而言，可以通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)与所述单向DCDC模块相连，用于将充放电命令和功率数据发送至所述单向DCDC模块。
同样的，功率输入输出接口也可以是与所述电池组的正负极相连。
为了实现为功率输入输出模块间的控制系统供电，可以是由电池管理系统单元为功率输入输出接口提供预设电压值的直流电压，用于为功率输入输出模块间的控制系统供电，其中，预设电压值可以但不限于是5V。
在本例中，还可以设置有通讯接口，电池管理系统单元可以通过CAN与通讯接口连接。
基于上述的直流储能系统，在实际进行充放电控制的时候，可以是根据功率输入充电模块的电压输入范围和/或功率输出模块的电压输出范围，确定所述电池组是否进行充放电。
上述的直流储能系统可以是户用储能系统。
下面结合一个具体实施例对上述系统进行说明，然而，值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本申请，并不构成对本申请的不当限定。
针对现有的储能系统能量变换模块采用双向控制的方式，控制过程复杂，且储能系统输入输出接口为同一接口，输出接口无法实现多样化的问题，在本例中提出了一种直流储能系统，可在保障储能直流输出的同时，实现输出电压的多样化
具体的，在本例中提供了一种能源互联网直流储能系统，系统具有对外单独直流输出接口，同时具有功率输入输出接口，功率输入输出接口可以外接功率输入充电模块，也可以外接功率输出模块，实现储能系统输出灵活适配，如图3所示，储能系统，可以包括：电池模组单元、电池管理系统单元(Battery Management System，BMS)、单向DCDC模块、功率输入输出接口、通讯接口，功率输入接口与电池组正负极相连，单向DCDC模块与电池正负极相连，其中：
1)电池管理系统单元(BMS)，用于监测电池组的总电压、单体电压、温度、电流信息，同时，通过通讯接口传输，BMS同时与DCDC模块进行信息交互，将可充放电命令及功率通过CAN通讯发送到DCDC模块，以实现储能DCDC的对外输出。
2)电池管理系统单元(BMS)，用于同时监测功率输入接口的电压、电流信息，并控制开关的通断，默认控制开关为断开状态。
3)功率输入输出接口，可外接功率输入模块以及功率输出模块，接入模块不同可以实现电池组充电或者放电，BMS为功率输入输出接口提供5V直流电压，用于为功率输入输出模块间的控制系统供电。
对于上述的储能系统，在实际进行充放电控制的时候，可以是按照如下逻辑执行的：
1)当外部功率输入模块接入储能系统给储能充电时，功率输入模块将模块的输出电压范围通过CAN通讯发送到BMS，BMS判断功率输入模块的输出电压是否在电池组的电压输入范围内，如果在电池组的电压输入范围内，则闭合开关，并将充电命令通过通讯接口发送到外部功率输入模块，同时传输充电的功率值，对电池组进行充电。
2)当外部功率输出模块接入储能系统对外放电时，首先由接口处的5V直流电压给功率输出模块弱电控制系统部分供电，在供电后，功率输出模块将自身的状态信息通过CAN通讯发送到BMS，包括输入侧电压范围U、最大输出功率P、额定工作电流I、绝缘状态信息，BMS根据功率输出模块的U、P、I与电池组的U、P、I进行匹配，判断是否在电池组的输出范围内，如果在电池组的输出范围内，则闭合开关，可对外放电。
通过上述方案可以使得转换模块的控制变得简单，且可以实现储能电压输出的多样化。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种直流储能系统，其特征在于，包括：
电池组；
直流输出接口，与所述电池组相连；
功率输入输出接口，与所述电池组通过开关相连，用于外接功率输入充电模块和/或功率输出模块；
电池管理系统单元，用于监测所述功率输入输出接口处的状态数据，根据所述状态数据，对所述开关的关断状态进行控制，以实现充放电控制。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流输出接口通过单向DCDC模块与所述电池组相连。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述单向DCDC模块与所述电池组的正负极相连。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电池管理系统单元通过CAN与所述单向DCDC模块相连，用于将充放电命令和功率数据发送至所述单向DCDC模块。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述功率输入输出接口与所述电池组的正负极相连。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池管理系统单元为功率输入输出接口提供预设电压值的直流电压，用于为功率输入输出模块间的控制系统供电。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预设电压值为5V。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池管理系统单元通过CAN与通讯接口连接。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池管理系统单元还用于根据功率输入充电模块的电压输入范围和/或功率输出模块的电压输出范围，确定所述电池组是否进行充放电。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述直流储能系统为户用储能系统。
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