[实用新型]一种基于蓄电池组串主动均衡的BMS及储能系统

摘要

本实用新型属于电化学储能应用技术领域，具体涉及一种基于蓄电池组串主动均衡的BMS及储能系统。本实用新型通过对蓄电池储能系统中的全部蓄电池单体进行实时监测和对蓄电池组串进行外回路均衡，不仅实现甄别每一个蓄电池单体的健康状态，可以真正彻底侦测和发现坏损的蓄电池单体及防止发生重大事故，还通过对蓄电池组串的进行独立均衡充放电，快速、高效、安全实现各蓄电池组串的电压、电量的均衡一致，提高储能系统的整体效率，不仅省掉了众多的内部充放电回路，提高了安全性、可靠性，还大大降低了系统成本，节省大量的安装和调试时间，并且使得BMS系统能够查出每一个蓄电池单体的好坏及时加以处理守住安全底线。

主权项

1.一种基于蓄电池组串主动均衡的BMS及储能系统，主要包括：上位控制机(1)、蓄电池监控模块(2)、双向主动均衡电路模块(3)、储能系统换流器(4)、换流器正极直流母线(5)、换流器负极直流母线(6)、均衡电路正极直流母线(7)、均衡电路负极直流母线(8)、均衡电源(9)、蓄电池监控总线(10)、储能系统总线(11)、均衡电源电力线(12)、电网(13)、电网电力线(14)、第1蓄电池组串(S1)、第j蓄电池组串(Sj)、S1蓄电池组串正极选通及保护电路(K1)、S1蓄电池组串负极选通及保护电路(L1)、Sj组串正极选通及保护电路(Kj)、Sj组串负极选通及保护电路(Lj)、S1蓄电池组串中第1蓄电池单体(C11)、S1蓄电池组串中第i蓄电池单体(C1i)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体(C1n)、Sj蓄电池组串中第1蓄电池单体(Cj1)、Sj蓄电池组串中第i蓄电池单体(Cji)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体(Cjn)，S1蓄电池组串中第1蓄电池单体的电参数监测传感器(T11)、S1蓄电池组串中第i蓄电池单体的电参数监测传感器(T1i)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体的电参数监测传感器(T1n)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体的末端电参数监测传感器(T1n+1)、Sj蓄电池组串中第1蓄电池单体的电参数监测传感器(Tj1)、Sj蓄电池组串中第i蓄电池单体的电参数监测传感器(Tji)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体的电参数监测传感器(Tjn)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体的末端电参数监测传感器(Tjn+1)；其中：S1蓄电池组串中第1蓄电池单体(C11)、S1蓄电池组串中第i蓄电池单体(C1i)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体(C1n)，各蓄电池单体依次相邻的两个蓄电池单体正极与负极相连接，构成第1蓄电池组串(S1)；Sj蓄电池组串中第1蓄电池单体(Cj1)、Sj蓄电池组串中第i蓄电池单体(Cji)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体(Cjn)，各蓄电池单体依次相邻的两个蓄电池单体正极与负极相连接，构成第j蓄电池组串(Sj)；第1蓄电池组串(S1)的正极和第j蓄电池组串(Sj)的正极分别通过S1蓄电池组串正极选通及保护电路(K1)和Sj组串正极选通及保护电路(Kj)连接换流器正极直流母线(5)并由换流器正极直流母线(5)接入储能系统换流器(4)的蓄电池接入端的正极，同时第1蓄电池组串(S1)的负极和第j蓄电池组串(Sj)的负极分别通过S1蓄电池组串负极选通及保护电路(L1)和Sj组串负极选通及保护电路(Lj)连接换流器负极直流母线(6)并由换流器负极直流母线(6)接入储能系统换流器(4)的蓄电池接入端的负极，构成基本的储能系统和蓄电池组串的充放电电力路径，进而再由储能系统换流器(4)通过电网电力线(14)连接电网(13)，构成蓄电池储能系统充电放电的电力路径；第1蓄电池组串(S1)的正极和第j蓄电池组串(Sj)的正极分别通过S1蓄电池组串正极选通及保护电路(K1)和Sj组串正极选通及保护电路(Kj)连接均衡电路正极直流母线(7)并由均衡电路正极直流母线(7)接入双向主动均衡电路模块(3)的正极，同时第1蓄电池组串(S1)的负极和第j蓄电池组串(Sj)的负极分别通过S1蓄电池组串负极选通及保护电路(L1)和Sj组串负极选通及保护电路(Lj)连接均衡电路负极直流母线(8)并由均衡电路负极直流母线(8)接入双向主动均衡电路模块(3)的负极，构成蓄电池组串主动均衡的电力路径；均衡电源(9)通过均衡电源电力线(12)连接双向主动均衡电路模块(3)为连通的需要均衡的蓄电池组串供给或吸纳电能；蓄电池监控模块(2)通过蓄电池监控总线(10)分别顺次通过S1蓄电池组串中第1蓄电池单体的电参数监测传感器(T11)、S1蓄电池组串中第i蓄电池单体的电参数监测传感器(T1i)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体的电参数监测传感器(T1n)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体的末端电参数监测传感器(T1n+1)、Sj蓄电池组串中第1蓄电池单体的电参数监测传感器(Tj1)、Sj蓄电池组串中第i蓄电池单体的电参数监测传感器(Tji)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体的电参数监测传感器(Tjn)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体的末端电参数监测传感器(Tjn+1)分别连接S1蓄电池组串中第1蓄电池单体(C11)、S1蓄电池组串中第i蓄电池单体(C1i)、S1蓄电池组串中第n蓄电池单体(C1n)、Sj蓄电池组串中第1蓄电池单体(Cj1)、Sj蓄电池组串中第i蓄电池单体(Cji)、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体(Cjn)的各对应蓄电池单体的正极以及S1蓄电池组串中第n蓄电池单体(C1n)的负极末端、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体(Cjn)的负极末端或各对应蓄电池单体的负极以及S1蓄电池组串中第n蓄电池单体(C1n)的正极首端、Sj蓄电池组串中第n蓄电池单体(Cjn)的正极首端，构成蓄电池全单体电参数实时监测通信链路；蓄电池监控模块(2)通过蓄电池监控总线(10)分别顺次连接S1蓄电池组串正极选通及保护电路(K1)、S1蓄电池组串负极选通及保护电路(L1)、Sj组串正极选通及保护电路(Kj)、Sj组串负极选通及保护电路(Lj)以及双向主动均衡电路模块(3)，构成储能系统蓄电池组串的自动均衡通信与控制执行链路；上位控制机(1)通过储能系统总线(11)分别连接蓄电池监控模块(2)、双向主动均衡电路模块(3)、储能系统换流器(4)、均衡电源(9)，构成储能系统的通信与监控链路。