[发明专利]大规模贮能电池组管理系统及其方法

说明书

本发明提供了一种大规模贮能电池组管理系统及其方法，包括至少一个蓄电池组基础模块SBBM，所述SBBM包括并联电池容量单元PBCU、并联电池均衡单元PBBU、并联电池测量单元PBMU、电池参数通信节点BPCN、以及本地数据通信中心LDCC，其中，每个PBCU均连接一个PBBU和一个PBMU，一行所述PBMU通过第一级CAN总线将其测量值传输至所述BPCN，所述SBBM内所有的BPCN均通过第二级CAN总线将电池参数数据传输至所述LDCC，本系统适应新能源电力站点的贮能应用需要，解决了高压与高功率贮能电池组系统管理的问题。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种大规模贮能电池组管理系统及其方法。

背景技术

随着风电和光伏发电等新能源发展规模的不断扩大，通过对电力进行存储和传输来实现电网的智能化，将是能源体系的优化趋势。目前，电力存储的主要介质是电化学电池，储能系统对电池性能的要求是大容量、长寿命、快速响应和可涓流充电，而锂离子电池由于具有较高的能量密度比和功率密度比、良好的充放电效率和灵活成组方式，可满足目前电力系统中大规模储能要求，已成为大容量储能研究的重点。

然而，锂离子电池由于本身的固有特性，具有明显的非线性、不一致性和时变特性，其在长期充放电过程中易受各单体电池间充电接受能力、自放电率和容量衰减速率等的影响，造成电池间的离散型加大，性能衰减加剧，进而有可能产生威胁安全的后果。因此，需要设计电池组管理系统来对锂离子电池进行有效管理，以保证电池的安全和可控运行。

发明内容

本申请通过提供一种大规模贮能电池组管理系统及其方法，以解决高压(10KV以上级)与高功率(10KW以上级)贮能电池组管理系统的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：

一种大规模贮能电池组管理系统，包括至少一个蓄电池组基础模块，所述蓄电池组基础模块包括并联电池容量单元、并联电池均衡单元、并联电池测量单元、电池参数通信节点、以及本地数据通信中心，其中，所述并联电池容量单元由若干个并联的单体电池组成，且每个并联电池容量单元均连接一个对该并联电池容量单元内部并联的单体电池进行均流处理的并联电池均衡单元，以及一个对该并联电池容量单元内部并联的单体电池电压、并联电池容量单元的总并联电压以及温度进行测量的并联电池测量单元，一行所述并联电池测量单元均通过第一级CAN总线将其测量值传输至所述电池参数通信节点，所述蓄电池组基础模块内所有的电池参数通信节点均通过第二级CAN总线将电池参数数据传输至所述本地数据通信中心。

蓄电池组基础模块具有独立的电池管理系统能对外提供接口，可以独立对外供电，也可以进行串联或/和并联组合供电。

该大规模贮能电池组管理系统的系统级应用均由蓄电池组基础模块级联而成。当系统需要低压大容量供电时，则将大规模的蓄电池组基础模块并联，当系统需要高压小容量供电时，则将大规模的蓄电池组基础模块串联。

本地数据通信中心负责蓄电池组基础模块的数据整理、电池容量与状态估计、保护与显示、充电控制等。

进一步地，在串联的并联电池容量单元之间还设置有串联电池均衡单元。该串联电池均衡单元用于对并联电池容量单元的串联组之间进行均流处理。

该大规模贮能电池组管理系统的电池均衡管理分为由并联电池均衡单元实现的并联均衡管理和由串联电池均衡单元实现的串联均衡管理。

进一步地，两个或两个以上的蓄电池组基础模块之间通过以太网进行通信。

进一步地，所述本地数据通信中心通过以太网与控制中心进行通信。

本地数据通信中心汇总蓄电池组基础模块内所有的电池参数通信节点上报的数据，如果有上一级节点存在时，本地数据通信中心通过工业以太网上报数据，同时负责本地电池状态估计、保护、报警及信息生成。