CN220857678U - 一种储能系统 - Google Patents
一种储能系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220857678U CN220857678U CN202322591379.5U CN202322591379U CN220857678U CN 220857678 U CN220857678 U CN 220857678U CN 202322591379 U CN202322591379 U CN 202322591379U CN 220857678 U CN220857678 U CN 220857678U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- energy storage
- storage system
- electrically connected
- positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 124
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 48
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 48
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 12
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims 2
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种储能系统，该储能系统包括M个串联连接的储能单元，每个储能单元包括N个并联连接的电池插箱，每个电池插箱包括K个串联连接的电池组，每个电池组包括J个并联连接的电池单体，由于电池插箱中的电池单体先并联组成电池组，然后多个电池组再并联，可以将储能单元的电压限制在单个电池插箱的电压，并且提高充放电电流，相比于现有技术，在相同充放电功率下可以实现低电压大电流的要求，从而提高储能系统的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池储能技术领域，特别涉及一种储能系统。
背景技术
现有技术中的储能系统中的电池插箱，电池插箱内单体电池以串联的形式形成模组，多个电池插箱之间再串联，构成电池簇，电池簇之间再并联构成储能系统。该储能系统可以提供较高电压、较小电流充放电，但是无法满足相同充放电功率下的较低电压、较大充放电电流的要求。
实用新型内容
本实用新型提供一种储能系统，用以解决现有技术中的储能系统无法提供低电压大电流的问题。
本实用新型提供一种储能系统，包括：M个串联连接的储能单元；
针对每个储能单元，包括N个并联连接的电池插箱；
针对每个电池插箱，包括K个串联连接的电池组；
针对每个电池组，包括J个并联连接的电池单体；
其中，M、N、K和J均为正整数。
在一种可能的实现方式中，还包括与每个电池插箱一一对应的第一常开型接触器；
针对每组电池插箱和第一常开型接触器，所述第一常开型接触器的第一触点与所述电池插箱的正极电连接，所述第一常开型接触器的第二触点与所述储能系统的正极电连接。
在一种可能的实现方式中，针对每个电池插箱，所述电池插箱还包括第二常开型接触器和均衡电阻；
所述第二常开型接触器的第一触点与所述电池插箱的正极电连接，所述第二常开型接触器的第二触点与所述均衡电阻的第一端电连接；
所述均衡电阻的第二端与所述电池插箱的负极电连接。
在一种可能的实现方式中，还包括电池管理系统从控制器和电池管理系统主控制器，其中，所述电池管理系统从控制器包括与电池插箱一一对应的电压采集单元；
针对每个电压采集单元，所述电压采集单元的每组采集端分别和与其对应的电池插箱中的每个电池组的两端通信连接；
所述电池管理从控制器的输出端与所述电池管理系统主控制器通信连接。
在一种可能的实现方式中，所述第一常开型接触器的控制线圈与所述电池管理系统主控制器电连接。
在一种可能的实现方式中，所述第二常开型接触器的控制线圈与所述电池管理系统主控制器电连接。
在一种可能的实现方式中，还包括与每个电压采集单元一一对应的采集连接器；
针对每个采集连接器，所述采集连接器的每两个PIN脚与所述电池插箱中每个电池组的两端相对应，所述两个PIN脚分别与所述电池组的两端和所述电池管理从控制器的一组电压采集端电连接。
在一种可能的实现方式中，还包括与每个储能单元一一对应的主正铜排和主负铜排；
针对每组储能单元、主正铜排和主负铜排，所述主正铜排与所述储能单元的正极电连接，所述主负铜排与所述储能单元的负极电连接。
在一种可能的实现方式中，还包括与每组主正铜排和主负铜排对应的正极连接器和负极连接器；
针对每组主正铜排、主负铜排、正极连接器和负极连接器，所述正极连接器与所述主正铜排电连接，所述负极连接器与所述主负铜排电连接。
在一种可能的实现方式中，M个储能单元通过铜排串联连接；
N个电池插箱通过铜排并联连接；
K个电池组通过铜排串联连接；
J个电池单体通过铜排并联连接。
本实用新型有益效果如下：
本实用新型公开的储能系统，包括M个串联连接的储能单元，每个储能单元包括N个并联连接的电池插箱，每个电池插箱包括K个串联连接的电池组，每个电池组包括J个并联连接的电池单体，由于电池插箱中的电池单体先并联组成电池组，然后多个电池组再并联，可以将储能单元的电压限制在单个电池插箱的电压，并且提高充放电电流，相比于现有技术，在相同充放电功率下可以实现低电压大电流的要求，从而提高储能系统的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为相关技术提供的一种储能系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种储能系统的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的另一种储能系统的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种BMM的结构示意图。
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份实施例，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。
如图1所示，为相关技术提供的一种储能系统，该储能系统包括多个电池插箱101，每个电池插箱101内的单体电池以串联的形式形成模组，多个电池插箱101之间串联，构成电池簇10，多个电池簇10并联构成储能系统。该储能系统无法满足相同充放电功率下的较低电压、较大充放电电流的要求。
基于上述问题，本申请实施例提供一种储能系统，如图2所示，为本申请实施例提供的一种储能系统的结构示意图，该储能系统包括：
M个串联连接的储能单元20；
针对每个储能单元20，包括N个并联连接的电池插箱(201～20n)；
针对每个电池插箱，包括K个串联连接的电池组；
针对每个电池组，包括J个并联连接的电池单体；
其中，M、N、K和J均为正整数。
本实用新型公开的储能系统，包括M个串联连接的储能单元，每个储能单元包括N个并联连接的电池插箱，每个电池插箱包括K个串联连接的电池组，每个电池组包括J个并联连接的电池单体，由于电池插箱中的电池单体先并联组成电池组，然后多个电池组再并联，可以将储能单元的电压限制在单个电池插箱的电压，并且提高充放电电流，相比于现有技术，在相同充放电功率下可以实现低电压大电流的要求，从而提高储能系统的安全性。
在一种实施例中，M个储能单元20可以通过铜排串联连接；N个电池插箱201可以通过铜排并联连接；K个电池组可以通过铜排串联连接；J个电池单体可以通过铜排并联连接。
本申请实施例中采用铜排并联连接，或采用铜排串联连接，可以使走线更清晰，在储能系统出现故障时，可以降低维修困难。
在另一种实施例中，M个储能单元20可以通过导线串联连接；N个电池插箱201可以通过导线并联连接；K个电池组可以通过导线串联连接；J个电池单体可以通过导线并联连接。
如图3所示，本申请实施例提供的储能系统，还可以包括与每个电池插箱一一对应的第一常开型接触器(KM2-1～KM2-n)；
针对每组电池插箱和第一常开型接触器，第一常开型接触器的第一触点与电池插箱的正极电连接，第一常开型接触器的第二触点与储能系统的正极电连接。
储能系统在待机状态，第一常开型接触器处于打开状态，切换储能单元内各个电池插箱之间的电连接，消除电池插箱之间的环流；储能系统在工作状态，第一常开型接触器闭合。在储能系统工作的过程中，储能系统中任何一个电池插箱出现故障时，与出现故障的电池插箱对应的第一常开型接触器断开，将出现故障的电池插箱从储能单元中隔离出来，提高电池寿命和系统可靠性，同时可以有效切断储能系统内发生故障的电池插箱，提高系统运行稳定性，保证储能系统的正常运行。
如图3所示，针对每个电池插箱，电池插箱还包括第二常开型接触器(KM1-1～KM1-n)和均衡电阻(R1～Rn)；
第二常开型接触器的第一触点与电池插箱的正极电连接，第二常开型接触器的第二触点与均衡电阻的第一端电连接；
均衡电阻的第二端与电池插箱的负极电连接。
本申请实施例，针对每个储能单元，确定储能单元内的电池插箱的总电压最小值，将总电压最小的电池插箱内的第二常开型接触器闭合，从而将均衡电阻并联在电池插箱中串联的电池组的正极和负极之间，减小储能单元内由于电池插箱中的电池内阻差异引起的环流。
在一种实施例中，如图3所示，本实用新型实施例提供的储能系统，还包括与每个储能单元一一对应的主正铜排和主负铜排；
针对每个储能单元，与该储能单元对应的主正铜排与该储能单元的正极电连接，与该储能单元对应的主负铜排与该储能单元的负极电连接。
本实用新型实施例提供的储能系统，还包括与每组主正铜排和主负铜排对应的正极连接器X1和负极连接器X2，如图3所示；
针对每组主正铜排、主负铜排、正极连接器和负极连接器，正极连接器X1与主正铜排电连接，负极连接器X2与主负铜排电连接。
需要说明的是，本申请实施例中的主正铜排和主负铜排均可以采用导线。
在一种实施例中，本实用新型提供的储能系统还包括电池管理系统从控制器BMM和电池管理系统主控制器BCM，其中，电池管理系统从控制器BMM包括与电池插箱一一对应的电压采集单元；
针对每个电压采集单元，电压采集单元的每组采集端分别和与其对应的电池插箱中的每个电池组的两端通信连接；
电池管理从控制器的输出端与电池管理系统主控制器通信连接。
在具体实施中，储能系统可以包括一个BMM，也可以包括多个BMM，储能系统中BMM的数量可以根据BMM自身包括的电压采集单元的数量和电池插箱的数量共同决定，比如，储能系统包括两个储能单元，每个储能单元包括两个电池插箱，BMM包括5个电压采集单元，则需要一个BMM即可满足该设计，再比如，储能系统包括n个储能单元，每个储能单元包括5个电池插箱，每个BMM包括5个电压采集单元，则该储能系统包括n个BMM。
本实用新型提供的储能系统，无论包括几个BMM，BCM的数量是确定的，只包括一个BCM。
下面以储能系统包括n个储能单元，每个储能单元包括5个电池插箱，每个BMM包括5个电压采集单元对本实用新型进行详细说明。
如图4所示，每个BMM包括5个电压采集单元，每个电压采集单元对应一个端口，即端口C、端口D、端口E、端口F和端口G，每个电压采集单元包括12组电压采集端，每组电压采集端与电池插箱中的每个电池组的正极和负极电连接，每个BMM还包括端口A和端口B，其中，端口A与BCM通过CAN总线通信连接，端口B与另一个BMM的端口A通信连接，以接收另一个BMM传输的数据，BMM内部端口A和端口B功能一致，内部相同定义功能的引脚进行短接，也就是说，另一个BMM通过端口B和端口A将数据传输至BCM，从而可以实现数据的传递，最终传递至BCM。
本实用新型实施例中，每个电压采集单元可以独立工作，采用差分电路进行电压采集，BMM与BCM通过CAN通信，BMM和BCM由外部供电电源提供工作电源。
BMM的每个电压采集单元可独立工作，在储能系统出现问题时，可以快速精准定位出现故障的电池插箱。
对于整个储能系统的通信，BMM-1的端口B通过CAN线连接到BMM-2的端口A，以此类推，BMM-n-1的端口B通过CAN线连接到BMM-n的端口A，BMM-n的端口B中CAN_H和CAN_L针脚之间可以短接一个120Ω终端电阻，消除通信线路中的信号反射，提高系统通信的稳定。
在具体实施中，第一常开型接触器的控制线圈与电池管理系统主控制器电连接。
第二常开型接触器的控制线圈与电池管理系统主控制器电连接。
BMM分别采集并联的单体电池的电压，同时计算储能单元内每个电池插箱的总电压，并将采集到的总电压上传给BCM，BCM通过对比储能单元内每个电池插箱的总电压，将总电压最小值所在的电池插箱内的第二常开型接触器闭合，将与其对应的均衡电阻并联在电池插箱中串联的电池组的正负极两端，减小储能单元内电池插箱因自身电池内阻差异引起的环流，具体的，BCM通过控制第二常开型接触器的控制线圈，控制第二常开型接触器断开；
在储能系统内任何一个电池插箱发生故障时，电池管理系统主控模块通过控制与发生故障的电池箱对应的第一常开型接触器的控制线圈，以控制第一常开型接触器打开，将故障电池插箱从储能系统内隔离，同时将储能系统内每个储能单元中最低总电压的电池插箱隔离，保证储能系统能继续运行。
本实用新型提供的储能系统中的BCM，具有总压采集、电流采集、绝缘检测、国标充电、SOC/SOH估算、CAN/RS485通信、故障报警、数据存储、能量管理、热管理等功能。
本实用新型实施例采用较少的电池管理系统从控模块对储能系统的电池电压进行采集、采用一个电池管理系统主控模块对储能系统进行控制，可以降低系统成本。
如图4所示，本实用新型提供的储能系统，还包括与每个电压采集单元一一对应的采集连接器；
针对每个采集连接器，采集连接器的每两个PIN脚与电池插箱中每个电池组的两端相对应，两个PIN脚分别与电池组的两端和电池管理系统从控制器的一组电压采集端电连接。
为了便于理解，下面以具体实施例进行说明。
BMM-1对应一个储能单元，该储能单元包括5个电池插箱，每个电池插箱中包括12个电池组，每个电池组包括两个单体电池。
BMM-1的电压采集单元C对储能单元中的电池插箱1中的12个电池组的电压进行采集，BMM-1的端口C和电池插箱1的连接器J1通过线束连接；
BMM-1的电压采集单元D对储能单元中的电池插箱2中的12个电压进行采集，BMM-1的端口D和电池插箱2的连接器J2通过线束连接；
BMM-1的电压采集单元E对储能单元中的电池插箱3中的12个电压进行采集，BMM-1的端口E和电池插箱3的连接器J3通过线束连接；
BMM-1的电压采集单元F对储能单元中电池插箱4的12个电压进行采集，BMM-1的端口F和电池插箱4的连接器J4通过线束连接；
BMM-1的电压采集单元G对储能单元中电池插箱5的12个电压进行采集，BMM-1的端口G和电池插箱5的连接器J5通过线束连接。
相关技术提供的储能系统中，每个电池插箱都需要配置一个BMM对电压进行采集；每个电池簇都需要配套一个BCM对系统进行控制，因此，储能系统需要多个BMM和多个BCM，成本比较高。而本实用新型提供的储能系统，可以用一个BMM同时采集多个电池插箱的电池电压，并且整体储能系统可以采用1个BCM对系统进行控制，从而可以降低成本。
BMM的每个电压采集单元具有计算所采集的电池插箱的电池总电压的功能，并上传给BCM，BCM能够监控到每个电池插箱中的单体电池电压和总电压，通过在每个电池插箱中串联的电池的正负极之间并联第二常开型接触器和均衡电阻，可以减小电池插箱因自身内阻差异而导致储能单元内部电池插箱之间的动态环流；同时避免在系统充放电过程中引起偏流而影响电池寿命和系统安全，从而对储能系统进行安全防护。
本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种储能系统，其特征在于，包括：M个串联连接的储能单元；
针对每个储能单元，包括N个并联连接的电池插箱；
针对每个电池插箱，包括K个串联连接的电池组；
针对每个电池组，包括J个并联连接的电池单体；
其中，M、N、K和J均为正整数。
2.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，还包括与每个电池插箱一一对应的第一常开型接触器；
针对每组电池插箱和第一常开型接触器，所述第一常开型接触器的第一触点与所述电池插箱的正极电连接，所述第一常开型接触器的第二触点与所述储能系统的正极电连接。
3.如权利要求2所述的储能系统，其特征在于，针对每个电池插箱，所述电池插箱还包括第二常开型接触器和均衡电阻；
所述第二常开型接触器的第一触点与所述电池插箱的正极电连接，所述第二常开型接触器的第二触点与所述均衡电阻的第一端电连接；
所述均衡电阻的第二端与所述电池插箱的负极电连接。
4.如权利要求3所述的储能系统，其特征在于，还包括电池管理系统从控制器和电池管理系统主控制器，其中，所述电池管理系统从控制器包括与电池插箱一一对应的电压采集单元；
针对每个电压采集单元，所述电压采集单元的每组采集端分别和与其对应的电池插箱中的每个电池组的两端通信连接；
所述电池管理从控制器的输出端与所述电池管理系统主控制器通信连接。
5.如权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述第一常开型接触器的控制线圈与所述电池管理系统主控制器电连接。
6.如权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述第二常开型接触器的控制线圈与所述电池管理系统主控制器电连接。
7.如权利要求4所述的储能系统，其特征在于，还包括与每个电压采集单元一一对应的采集连接器；
针对每个采集连接器，所述采集连接器的每两个PIN脚与所述电池插箱中每个电池组的两端相对应，所述两个PIN脚分别与所述电池组的两端和所述电池管理从控制器的一组电压采集端电连接。
8.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，还包括与每个储能单元一一对应的主正铜排和主负铜排；
针对每组储能单元、主正铜排和主负铜排，所述主正铜排与所述储能单元的正极电连接，所述主负铜排与所述储能单元的负极电连接。
9.如权利要求8所述的储能系统，其特征在于，还包括与每组主正铜排和主负铜排对应的正极连接器和负极连接器；
针对每组主正铜排、主负铜排、正极连接器和负极连接器，所述正极连接器与所述主正铜排电连接，所述负极连接器与所述主负铜排电连接。
10.如权利要求1～9任一所述的储能系统，其特征在于，M个储能单元通过铜排串联连接；
N个电池插箱通过铜排并联连接；
K个电池组通过铜排串联连接；
J个电池单体通过铜排并联连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322591379.5U CN220857678U (zh) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | 一种储能系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322591379.5U CN220857678U (zh) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | 一种储能系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220857678U true CN220857678U (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=90745526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322591379.5U Active CN220857678U (zh) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | 一种储能系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220857678U (zh) |
-
2023
- 2023-09-22 CN CN202322591379.5U patent/CN220857678U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3793053B1 (en) | Energy storage power station | |
| CN205810999U (zh) | 电池组及电池组件 | |
| US20140320143A1 (en) | Battery management system and method for determining the charge state battery cells, battery and motor vehicle comprising a battery management system | |
| KR20120134059A (ko) | 전력 저장 장치, 이를 이용한 전력 저장 시스템 및 전력 저장 시스템의 구성 방법 | |
| Huang et al. | Wireless smart battery management system for electric vehicles | |
| EP3893289B1 (en) | Energy storage system | |
| CN106450517B (zh) | 电池模块组合系统 | |
| CN107275694B (zh) | 兼具主动均衡与被动均衡的分布式蓄电池均衡装置及方法 | |
| CN113595180B (zh) | 一种动力电池装置 | |
| CN217036766U (zh) | 一种动力电池装置 | |
| CN108365659B (zh) | 一种电池模块并联工装和一种电池模块并联系统 | |
| CN110854954A (zh) | 一种储能系统电池簇智能调度系统及调度方法 | |
| CN210608604U (zh) | 一种高压电池系统 | |
| CN105871037B (zh) | 电池管理系统及方法 | |
| CN114079301A (zh) | 储能系统及电流调节方法 | |
| CN220857678U (zh) | 一种储能系统 | |
| CN111775706A (zh) | 一种动力电池低压手动维护开关控制系统及车辆 | |
| CN111123134A (zh) | 一种基于多层级温度监测与内阻测算的船用锂电池健康管理系统 | |
| CN102130360A (zh) | 锂电模块 | |
| CN215496993U (zh) | 通用锂电池组串并联架构 | |
| CN108512262B (zh) | 储能电池管理系统的均衡方法、装置、储能电池管理系统 | |
| CN111326804A (zh) | 一种锂电池bms安全链控制系统 | |
| KR20200088524A (ko) | 통합커넥터가 구비된 그리드 참여형 전기자동차 충전시스템 | |
| CN205453185U (zh) | 模拟采集器 | |
| CN106877456B (zh) | 一种电动车电源系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |