CN220401450U - 一种bms采用串联通信拓扑结构的储能装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种BMS采用串联通信拓扑结构的储能装置，包括内置有串联着若干变流器和电池簇的电池仓以及设置在控制室内的BAMS，电池仓内设置有对电池簇中各个单体电池进行管理的BMU以及对各电池簇进行协调管理的BCMU，所述BAMS、BCMU以及BMU之间连接后构成BMS系统；所述BAMS分别与每相的第一个BCMU以及每相的最后一个BCMU通过光纤通信，每相上相邻的两个BCMU之间分别通过光纤串联连接。本实用新型的BMS系统采用了一种串联通信拓扑方式，大大节约了光纤的使用，光纤布线方便快捷，减少了维护工作量，同时也大大减小了BAMS功耗和设计的复杂度。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压变流器技术领域，特别是一种储能装置。
背景技术
随着光伏、风电等新能源电站的不断接入，电力系统对于储能装置的需求越来越大。新能源电站通过储能系统的充放电调节，可减小新能源电站的出力波动；另一方面，通过计算新能源出力与调度计划出力之间的偏差，并调节储能装置的输出进行补偿，可以满足跟踪计划出力要求。
储能装置内部配置有诸多电池进行串联来提高直流侧电压，再通过逆变器转换成交流电输出。诸多单体电池串联需要保持各自电压均衡，因此需要BMS来对单体电池进行管理和调节。BMS电池管理系统(BATTERYMANAGEMENT SYSTEM)俗称电池保姆或电池管家，用于智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，监控电池的状态，延长电池的使用寿命。
对于10kV高压级联的储能装置来说，每相有12个H桥单元串联，12个H桥单元对应12个电池簇和12个BCMU(电池簇控制和管理单元)，每个电池簇由n个电池包串联构成(每个电池包由x个单体电池串联构成)，每个电池包对应设置一个BMU(单体电池管理单元)。通常情况下，各BMU(单体电池管理单元)分别与其对应的BCMU(电池簇控制和管理单元)连接，每相的12个BCMU(电池簇控制和管理单元)都要和BAMS(总控制器单元)进行通信，下发BAMS的指令并收集每个单体电池的状态信息。也即目前储能装置的BMS电池管理系统由一个BAMS(总控制器单元)、36个BCMU(电池簇控制和管理单元)以及36*n个BMU(单体电池管理单元)构成，每个BCMU与BAMS之间通信都需要通过两根光纤实现收发。此种接线方式存在以下缺陷：1)储能装置的BMS电池管理系统需要使用72根光纤进行通讯，光纤使用数量较多；2)由于BAMS设置在控制室的控制柜中，储能装置的电池仓与控制柜中的BAMS距离较远，安装接线、检修维护都不太方便；3)引至BAMS光纤数量的增多，还会造成BAMS功率损耗和软硬件设计复杂度的增加，提高了对模块数量的扩展及控制功能的升级难度。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种BMS系统为串联通信拓扑结构的储能装置，以克服现有储能装置中BMS系统通信接线复杂及检修维护不方便问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
一种BMS采用串联通信拓扑结构的储能装置，包括内置有串联着若干变流器和电池簇的电池仓以及设置在控制室内的BAMS，电池仓内设置有对电池簇中各个单体电池进行管理的BMU以及对各电池簇进行协调管理的BCMU，所述BAMS、BCMU以及BMU之间连接后构成BMS系统；所述BAMS分别与每相的第一个BCMU以及每相的最后一个BCMU通过光纤通信，每相上相邻的两个BCMU之间分别通过光纤串联连接；BAMS把发送给各个BCMU的调节指令按相分别通过串联光纤依次下发给对应相的每个BCMU，同时每个BCMU将各单体电池的状态信息通过串联光纤上传给BAMS。
上述一种BMS采用串联通信拓扑结构的储能装置，所述BCMU和BAMS中均分别设置一组光纤收发模块，光纤收发模块包括发送器和接收器。
上述一种BMS采用串联通信拓扑结构的储能装置，每个BMU与与之对应的BCMU之间分别通过CAN总线进行通信，BMU将各单体电池的信息传给BCMU，并接收BCMU发送的调节指令。
由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
本实用新型的BMS系统采用了一种串联通信拓扑方式，即BAMS与每相的BCMU之间采用串联连接方式实现通信，每相的BAMS与控制室之间只有两根光纤，每相上相邻的两个BCMU之间只有一根光纤连接，因此大大节约了光纤的使用，光纤布线方便快捷，减少了维护工作量，同时也大大减小了BAMS功耗和设计的复杂度。
附图说明
图1为本实用新型的电气原理图；
其中：1.BAMS(总控制器单元)；2.光纤；3.BCMU(电池簇控制和管理单元)；4.BMU(单体电池管理单元)；5.电池簇；6.H桥变流器。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。
一种BMS采用串联通信拓扑结构的储能装置，包括电池仓以及设置在控制室内的BAMS，电池仓内设置有三相储能机构，每相储能机构均由m个串联连接的储能单元构成，每个储能单元包括一个H桥变流器、一组由若干单体电池串联连接构成的电池簇、与电池包数量相应的n个BMU以及一个BCMU；相邻两个H桥变流器之间首尾依次连接；H桥变流器并联连接在电池簇两端，每个BMU分别对应连接一个电池包，控制其充放电；所述BAMS、BCMU以及BMU之间连接后构成储能装置的BMS系统，如图1所示。
BMU即单体电池管理单元，用于接收BCMU发送的调节指令，对电池包中各个单体电池进行管理；并将单体电池的自身信息发送给BCMU。
BCMU即电池簇控制和管理单元，与与之对应的电池簇中的每个BMU之间分别通过CAN总线进行通信，一个BCMU对应管理与其连接的n个BMU，对各电池簇中各个单体电池进行协调管理。
BAMS即总控制器单元，分别与每相的第一个BCMU以及每相的最后一个BCMU通过光纤通信，每相上相邻的两个BCMU之间分别通过光纤串联连接；所述BCMU和BAMS中均分别设置一组光纤收发模块，光纤收发模块包括发送器和接收器。
每相的储能机构中，第一个BCMU上光纤收发模块的接收器通过下行光纤与BAMS上光纤收发模块的发送器连接，第一个BCMU上光纤收发模块的发送器与第二个BCMU上光纤收发模块的接收器通过下行光纤连接，第二个BCMU上光纤收发模块的发送器与第三个BCMU上光纤收发模块的接收器通过下行光纤连接，其后的BCMU依此连接方式依次串联连接，直至最后一个BCMU，最后一个BCMU上光纤收发模块的发送器与BAMS上光纤收发模块的接收器通过上行光纤连接。BAMS把发送给每相的各个BCMU的指令通过下行光纤下发给第一个BCMU，第一个BCMU将其管理的各单体电池的状态信息以及BAMS的指令依次下发到后一个BCMU，以此类推，最后一个BCMU通过前一个BCMU获得BAMS的指令后，把自身电池的状态信息与之前所有单体电池的状态信息进行汇总后通过上行光纤上传给BAMS，完成信息的传输。
Claims (3)
1.一种BMS采用串联通信拓扑结构的储能装置，包括内置有串联着若干变流器和电池簇的电池仓以及设置在控制室内的BAMS总控制器单元，电池仓内设置有对电池簇中各个单体电池进行管理的BMU单体电池管理单元以及对各电池簇进行协调管理的BCMU电池簇控制和管理单元，所述BAMS、BCMU以及BMU之间连接后构成BMS系统；其特征在于：所述BAMS分别与每相的第一个BCMU以及每相的最后一个BCMU通过光纤通信，每相上相邻的两个BCMU之间分别通过光纤串联连接；BAMS把发送给各个BCMU的调节指令按相分别通过串联光纤依次下发给对应相的每个BCMU，同时每个BCMU将各单体电池的状态信息通过串联光纤上传给BAMS。
2.根据权利要求1所述的一种BMS采用串联通信拓扑结构的储能装置，其特征在于：所述BCMU和BAMS中均分别设置一组光纤收发模块，光纤收发模块包括发送器和接收器。
3.根据权利要求1所述的一种BMS采用串联通信拓扑结构的储能装置，其特征在于：每个BMU与与之对应的BCMU之间分别通过CAN总线进行通信，BMU将各单体电池的信息传给BCMU，并接收BCMU发送的调节指令。
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