[发明专利]一种电池管理系统及方法

说明书

本发明公开了一种电池管理系统及方法，电池管理系统包括三层管理结构，分别为BAMS、MBMS、BMU；BAMS电池堆管理系统用于收集下级MBMS信息，其通过通信协议与PCS储能变流器相连接；MBMS监测管理系统作为电池管理系统的中间管理层，一端通过CAN总线与BAMS电池堆管理系统相连接，另一端通过CAN总线对多个BMU电池管理单元进行管理；BMU电池管理单元用于监测单体电池的电压、温度，为最小组成单元。上述电池管理系统的电压均衡方法，是通过放电均衡的方法让电池组内的电池电压趋于一致。本发明所采用的电压均衡策略构造简单，因此故障率较低并且便于维修。

技术领域

本发明涉及一种管理系统及方法，尤其涉及一种电池管理系统及方法。

背景技术

随着电力系统应用的普及，储能装置得到了越来越广泛的应用。由于储能装置中的锂电池过于庞大，通常需要电池管理系统进行监督和优化，以维护其安全性、耐久性和动力性。BMS(Battery Management System，电池管理系统)是对电池进行管理的系统，通常具有量测电池电压的功能，防止或避免电池过放电、过充电、过温度等异常状况出现。此外，均衡功能是电池管理系统中很重要的一项功能，可维护电池组的一致性，从而保证电池组使用寿命及可用容量。

现有的电池管理系统所采用的均衡策略大多构造复杂，且故障率较高，不便于维修，容易造成电池维护管理不足，从而导致电芯过快衰减、损坏、退役。因此，开发实用性更强的电池管理系统已刻不容缓。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种电池管理系统及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电池管理系统，包括三层管理结构，分别为BAMS电池堆管理系统、MBMS监测管理系统、BMU电池管理单元；BAMS电池堆管理系统用于收集下级MBMS信息，实时对电池剩余容量、健康状况进预估，从而对整个储能电池进行集中管理使其安全可靠的进行；BAMS电池堆管理系统通过RS-485总线或Modbus-TCP/IP通信协议与PCS储能变流器相连接；

MBMS监测管理系统作为电池管理系统的中间管理层，用于对电池组的充、放电过程进行管理，并进行故障报警以及应急保护处理，保证电池安全可靠运行；MBMS监测管理系统的一端通过CAN总线与BAMS电池堆管理系统相连接，另一端通过CAN总线对多个BMU电池管理单元进行管理；

BMU电池管理单元用于监测单体电池的电压、温度，并通过CAN总线向上级MBMS监测管理系统实时传递以上信息，还用于控制单体电池的电压均衡性，为电池管理系统中的最小组成单元；

一个单体电池均与一个能耗电阻相并联；多个单体电池形成的电池组之间通过直流母线相串联；PCS储能变流器通过导线与直流母线相连接；电池组与PCS储能变流器之间依次设置有熔断器、主接触器，用于在电流、电压、温差超过阈值时切断电流回路；熔断器与主接触器之间的直流母线向侧端发出一条支路并连接至MBMS监测管理系统，用于实现MBMS监测管理系统对电池组中电流、电压的检测；MBMS监测管理系统通过熔断式隔离器与主接触器相连接。

进一步地，BAMS电池堆管理系统通过以太网与外部控制系统进行通信。

进一步地，BAMS电池堆管理系统与PCS储能变流器之间设置有干接点。

进一步地，10节电池作为一个模组，由一个BMU电池管理单元进行管理；18个模组作为一簇由MBMS监测管理系统进行管理；所述电池模组共6簇，对应6个MBMS监测管理系统，6个MBMS监测管理系统均通过CAN总线与BAMS电池堆管理系统相连接。

进一步地，BAMS电池堆管理系统集成到开关盒内或单独集成。

进一步地，MBMS监测管理系统内置于高压配电箱内。

进一步地，BMU电池管理单元内置于模组内。