[实用新型]一种储能电池管理和微网控制一体化装置

说明书

本实用新型公开一种储能电池管理和微网控制一体化装置，I/O单元采集硬接点信号并传送至微网控制单元和电池控制单元；交流采样单元采集微网侧、系统侧或者公共连接点处的电压电流传送到微网控制单元；直流采样单元采集电池组电压和电流传送至电池控制单元；通信管理单元采集电池单体温度、电压、内阻信息并上送至电池控制单元；通信管理单元还采集分布式电源逆变器电压、电流、功率信息并传送至微网控制单元；电池控制单元对下通讯电池单体信息并下发控制指令；微网控制单元对下通讯分布式电源逆变器并下发控制指令。此种装置可有效提高两者之间通讯信息的传输速率和传输可靠性，简化设备配置和通讯回路，降低系统成本。

技术领域

本实用新型属于微电网及储能技术领域，特别涉及一种储能电池管理和微网控制一体化装置。

背景技术

随着环境污染、能源危机、电网安全问题日益突出，光伏、风电等可再生清洁能源大量兴起，然而其发电功率具有间隙性和波动性，大量接入电网后，对电网的调频调峰、稳定提出了巨大的挑战，为了解决这个问题，微电网应运而生。微网控制装置作为微电网指挥大脑，对保障微电网安全稳定经济运行起到至关重要的作用。

储能作为微电网的核心部分，为保证微电网供电质量、供电稳定性和可靠性，提升经济效益提供了基础。目前储能主要是通过储能电池来实现，一般储能电池均会配备电池管理系统(BMS)，BMS能够监视电池运行状态，防止电池过充或过放，引导用户规范使用电池，从而延长电池使用寿命。

BMS一般采用两层式架构，包括电池管理装置BMU和电池控制装置BCU。BMU直接采集单体电池电压、温度和内阻，BCU通过通信管理单元接收BMU上送信息，通过直流采样单元测量电池组的电流、电压以及正负极对地的绝缘电阻，根据上述信息计算电池电量SOC、电池健康度SOH并通过I/O单元协调控制BMU进行均衡以及内阻测量。

微网控制装置对下分布式电源通讯获取运行状态和运行功率等数据，并通过交流采样单元采集系统的电压电流等模拟量，通过I/O单元采集硬接点信号，然后通过I/O单元和通信管理单元输出相应控制信号。

由上述分析可知，电池控制装置和微网控制装置存在相同的结构，理论上可以共用相同的功能单元，整合成一个装置实现电池控制和微网控制功能，简化设备配置，以达到节约成本的目的。

目前，微网控制器获取储能电池相关数据，可以通过储能变流器(储能变流器控制装置采集电池控制装置有关电池的信息)获取，也可以直接通过电池控制装置获取。微网控制器采集到相应的储能电池数据后，决定是否控制储能电池充放电或者以多大功率控制储能电池充放电。微网控制装置和电池控制装置之间一般采用Modbus通讯，信息传递的实时性和可靠性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种储能电池管理和微网控制一体化装置，其可有效提高两者之间通讯信息的传输速率和传输可靠性，简化设备配置和通讯回路，降低系统成本。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种储能电池管理和微网控制一体化装置，包括接口模块和功能模块，其中，接口模块包括I/O单元、交流采样单元、直流采样单元和通信管理单元，功能模块包括微网控制单元和电池控制单元，其中，

I/O单元分别连接微网控制单元和电池控制单元，用于采集硬接点信号并传送至微网控制单元和电池控制单元；

交流采样单元连接微网控制单元，用于采集微网侧、系统侧或者公共连接点处的电压电流传送到微网控制单元；

直流采样单元连接电池控制单元，用于采集电池组电压和电流传送至电池控制单元；

通信管理单元分别连接微网控制单元和电池控制单元，通信管理单元采集电池单体温度、电压、内阻信息，并上送至电池控制单元；通信管理单元还采集分布式电源逆变器电压、电流、功率信息，并传送至微网控制单元；