[发明专利]用于储能电站的电池能量控制系统的电池能量控制方法

说明书

本发明涉及一种用于储能电站的电池能量控制系统的电池能量控制方法，其包括三层控制，分别通过电池模块控制器、电池族控制器以及储能集中控制器进行实现；通过监控系统与储能电池组控制系统间通讯实时监控电池的运行状态，同时为高层应用准备数据源；电池能量控制方法，其包括如下步骤：步骤一，实时采集电池信息；步骤二，在线SOC诊断；步骤三，在线故障处理；以及步骤四，电池插箱的运行温度进行监控，如果温度高于或者低于保护值，将输出启动信号，通过风机或保温储热装置调整温度；或者若温度达到设定的危险值，电池能量管理系统自动与系统保护机构联动，及时切断电池回路。

技术领域

本发明涉及电池系统技术领域，具体涉及一种用于储能电站的电池能量控制系统的电池能量控制方法。

背景技术

近年来，随着各种发电技术的不断成熟，居民的日常生活用电、工厂企业的大规模用电等得到了很好地保证，但由于用电时间及用电需求量的不一致，导致电能供给不平衡，从而造成部分电能的浪费，因此电力系统的电能存储成为广泛关注的热点。

目前已经设计出许多类型的电能存储系统，如电池储能、超导储能、超级电容储能及抽水储能等。相比于其他储能方式，电池储能系统，以其安全性、技术成熟、安装便捷和无污染等优点更适合在电力系统中应用，其能够削减发电功率的波动，实现能量迁移，提供电力辅助电源；在风电系统中，其能够实现削峰填谷，稳定风电输出；在居民用电方面，可以减少电费支出并保证供电连续性。因此，对储能系统的控制问题显得十分重要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提出一种用于储能电站的电池控制系统的电池能量控制方法，其中包括三层控制，其包括电池模块控制器、电池族控制器以及储能集中控制器，根据本发明的电池管理系统的系统通信包括监控系统与BMS间的通讯以及BMS的内部通讯以及BMS内部通讯。本发明的用于储能电站的电池能量控制，其作为储能电站的重要组成部分，对维持储能电站安全稳定，延长电池寿命起到了重要作用，实时采集每一个单体电池电压、每个电池插箱内部的温度、充放电电流；采集单元获取的基本信息通过CAN总线与电池族管理单元通讯上传；在实时数据采集的基础上，通过预设的数学模型进行诊断，在线测量各单体电池的剩余定量SOC，同时，智能化地对电池的放电电流和环境温度SOC预测进行校正，给出变化负荷下的电池剩余容量以及可靠使用时间；对运行过程中可能出现的异常故障情况，例如，电池严重过压、欠压、过流、过温、漏电，通过高压控制单元实现快速切断电池回路，并隔离故障点、及时输出声光报警信息，以保证该系统安全可靠运行；对电池插箱的运行温度进行监控，如果温度高于或者低于保护值，将输出热管理启动信号，通过风机或保温储热装置调整温度；若温度达到设定的危险值，电池能量管理系统自动与系统保护机构联动，及时切断电池回路，保证系统安全；电池能量管理系统对模块自身软件和硬件具有自检功能，即使内部故障甚至器件损坏，也不会影响到电池运行安全，避免因电池能量管理系统故障导致储能系统发生故障甚至导致电池损坏或发生恶性事故。

本发明的技术方案如下：一种用于储能电站的电池能量控制系统的电池能量控制方法，所述电池能量控制系统为使用锂电池作为储能单元的储能电池阵列的储能电池组控制系统，其包括三层控制，分别通过电池模块控制器、电池族控制器以及储能集中控制器进行实现；其中该系统通信包括监控系统与储能电池组控制系统间的通讯以及储能电池组控制系统的内部通讯；通过监控系统与储能电池组控制系统间通讯实时监控电池的运行状态，同时为高层应用准备数据源，所述储能电池组控制系统传递电池组信息至所述监控系统，并接受监控系统下达的电池运行参数保护定值以及报警定值；在储能电池组控制系统的内部通讯中储能电池组控制系统的管理服务器通过CAN通讯接收电池管理子系统的所有信息；

所述电池能量控制方法，其包括如下步骤：

步骤一，实时采集电池信息，采集每一个单体电池电压、每个电池插箱内部的温度、充放电电流；采集单元获取的基本信息通过CAN总线与电池族管理单元通讯上传，进行电池信息管理；