一种电池模组自动巡检系统及其控制方法与流程

allin2025-09-14  5


本发明涉及储能电池,具体而言,涉及一种电池模组自动巡检系统及其控制方法。


背景技术:

1、随着电在人们日常中的普遍使用,电力储能的安全性成为储能系统中至关重要的问题。现有的电池模组之间的切换方式较为复杂,且电池储能与逆变分布式设置,容易影响电池的换流效率。此外,分布式设置还容易使得在电池换流过程中,电池储能和逆变之间出现调度的误差,进而影响电池模组运行的安全性。另外,现有的储能系统中还具有对电池模组的状态调控力度较差,调度周期较长,容易出现电池模组故障程度加深的问题,故而,研究如何减小电池模组在储能系统中的调度周期,降低电池模组故障加深的问题,具有重要意义。

2、在专利cn117811179a中,公开了一种基于在线热备份电池受控投切的储能系统及方法,包括电池簇、集线器、储能变流器、电网、外部控制器,集线器并联设置在电池簇两端,储能变流器、电网、外部控制器均与集线器连接,通过网卡实时监测电池模块的变化,并及时将监测信息传送至集线器进行汇总,并通过集线器传送至外部控制器,经外部控制器下达相应的处理指令,控制电池模块的接入或分离,实现在线电池模块的受控投切,采用的方法是在系统上电后,对系统电池模块进行实时监测,接着通过两次判断确定电池异常情况,并进行相应的处理。能够解决减小维护异常电池的过程中对电网造成的影响,提高电池异常处理的灵活,但是由于通过多级指令的传送,使得电池模组异常状态下断开或是接入的时间具有一定的延迟,进而使得无法实现电池模组的细粒度管控。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明旨在提出一种电池模组自动巡检系统及其控制方法,以解决现有技术中存在的电池模组在储能系统中的调度周期较长、电池模组状态管控力度较差的问题;以此达到能够有效的提高储能系统中对电池模组的状态的管控力度,降低对电池模组的调度周期,减小电池模组的后期维修成本,实现电池模组的细粒度管控,能够在毫秒级在线自动识别电池模组的状态信息,并在微秒级自动隔离故障电池模块,提高电池模组运行的稳定性,降低电池的运维成本。

2、为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

3、本发明涉及的一种电池模组自动巡检系统及其控制方法,所述一种电池模组自动巡检系统,包括储能变流器pcs、巡控装置、电磁阀、高压同频处理装备,储能变流器pcs一侧与巡控装置并联后,分别与交流电ac的火线和零线连接,储能变流器pcs另一侧通过电磁阀与巡控装置远离交流电ac的一侧并联后,与高压同频处理装备连接,高压同频处理装备与电池模组连接。

4、进一步,高压同频处理装备包括适配器、交换机、集线器和网卡,适配器分别与网卡、交换机、巡控装置远离交流电ac的一端信号连接,交换机通过集线器与网卡信号连接,网卡分别与不同电池模组两端连接。

5、进一步,巡控装置包括整流组件、隔离升压组件、逆变并网组件和电池充放电组件,整流组件的一侧与逆变并网组件并联后,分别与交流电ac的火线和零线连接;逆变并网组件远离交流电ac的一侧与隔离升压组件连接,整流组件远离交流电ac的一侧与隔离升压组件远离逆变并网组件的一侧并联后,与电池充放电组件一侧连接,电池充放电组件另一侧通过适配器与电池模组连接。

6、进一步,电池模组设置n个,n为正整数,不同电池模组内包含m个电池单体,m为正整数。

7、进一步,电池充放电组件包括cpu主板、pwm控制电路、信息采集电路以及开关信号输出模块,cpu主板分别与pwm控制电路、信息采集电路、开关信号输出模块连接,信息采集电路、开关信号输出模块均与适配器连接,cpu主板分别与整流组件、隔离升压组件连接。

8、一种电池模组自动巡检系统的控制方法,所述方法应用于所述的一种电池模组自动巡检系统,所述方法包括以下步骤:

9、步骤一、实时采集信息:通过高压同频处理装备实时监测每个电池模组的状态信息,存储并上传至巡控装置;

10、步骤二、通过巡控装置内的cpu主板实时监测到的电池模组状态信息,分别估算不同电池模组内的荷电状态soci、能量状态soei以及电池健康状态sohi,其中,i为正整数;

11、步骤三、令i=1,依次判断当前所选电池模组的荷电状态soci、能量状态soei以及电池健康状态sohi是否均符合预设条件,是,执行步骤四;否,当前电池模组具有异常,执行步骤五;

12、步骤四、判断是否i>n?是,返回步骤一;否,令i=i+1,返回步骤三;

13、步骤五、根据所监测到的当前所选电池模组内的m个电池单体的状态信息,分别计算不同电池单体的荷电状态socij,其中,j为正整数;令j=1,依次判断不同电池单体的状态,并进行相应的自动处理。

14、进一步,步骤二中,电池模组的状态信息包括电流、电压和温度中的任意一种或多种信息。

15、进一步,步骤三包括:

16、步骤s31:令i=1,判断当前所选电池模组的荷电状态soci是否满足a1≤soci≤a2,是,执行步骤s32;否,当前电池模组有异常,执行步骤五;

17、步骤s32:判断当前所选电池模组的能量状态soei是否满足b1≤soei≤b2,是,执行步骤s33;否,当前电池模组有异常,执行步骤五;

18、步骤s33:判断当前所选电池模组的电池健康状态sohi是否满足c1≤sohi≤c2,是,该电池模组正常,执行步骤四;否,当前电池模组有异常,执行步骤五。

19、进一步,a1、a2、b1、b2、c1、c2均为正数。

20、进一步,a1为所预设的电池模组荷电状态soci正常状态的下限值,a2为所预设的电池模组荷电状态soci正常状态的上限值,b1为所预设的电池模组能量状态soei正常状态的下限值,b2为所预设的电池模组能量状态soei正常状态的上限值,c1为所预设的电池模组电池健康状态sohi正常状态的下限值,c2为所预设的电池模组电池健康状态sohi正常状态的上限值。

21、相对于现有技术,本发明所述的一种电池模组自动巡检系统及其控制方法,具有以下有益效果:

22、通过所述系统能够有效的提高储能系统中对电池模组的状态的管控力度,降低对电池模组的调度周期,减小电池模组的后期维修成本,实现电池模组的细粒度管控,能够在毫秒级在线自动识别电池模组的状态信息,并在微秒级自动隔离故障电池模块,提高电池模组运行的稳定性,降低电池的运维成本;此外,通过方法的设置,有利于增强巡检系统对电池模组的精准控制,进一步提升电池模组运行的可靠性,避免电池模组发生过充或过放的状况,增强电池模组的使用寿命,提高电池模组运行的安全性。



技术特征:

1.一种电池模组自动巡检系统,其特征在于,包括储能变流器pcs、巡控装置、电磁阀、高压同频处理装备,储能变流器pcs一侧与巡控装置并联后,分别与交流电ac的火线和零线连接,储能变流器pcs另一侧通过电磁阀与巡控装置远离交流电ac的一侧并联后,与高压同频处理装备连接,高压同频处理装备与电池模组连接。

2.根据权利要求1所述的一种电池模组自动巡检系统,其特征在于,所述高压同频处理装备包括适配器、交换机、集线器和网卡,适配器分别与网卡、交换机、巡控装置远离交流电ac的一端信号连接,交换机通过集线器与网卡信号连接,网卡分别与不同电池模组两端连接。

3.根据权利要求2所述的一种电池模组自动巡检系统,其特征在于,所述巡控装置包括整流组件(1)、隔离升压组件(2)、逆变并网组件(3)和电池充放电组件(4),整流组件(1)的一侧与逆变并网组件(3)并联后,分别与交流电ac的火线和零线连接;逆变并网组件(3)远离交流电ac的一侧与隔离升压组件(2)连接,整流组件(1)远离交流电ac的一侧与隔离升压组件(2)远离逆变并网组件(3)的一侧并联后,与电池充放电组件(4)一侧连接,电池充放电组件(4)另一侧通过适配器与电池模组连接。

4.根据权利要求3所述的一种电池模组自动巡检系统,其特征在于,所述电池模组设置n个,n为正整数,不同电池模组内包含m个电池单体,m为正整数。

5.根据权利要求4所述的一种电池模组自动巡检系统,其特征在于,所述电池充放电组件(4)包括cpu主板(41)、pwm控制电路(42)、信息采集电路(43)以及开关信号输出模块(44),cpu主板(41)分别与pwm控制电路(42)、信息采集电路(43)、开关信号输出模块(44)连接,信息采集电路(43)、开关信号输出模块(44)均与适配器连接,cpu主板(41)分别与整流组件(1)、隔离升压组件(2)连接。

6.一种电池模组自动巡检系统的控制方法,所述方法应用于权利要求1-5中任一项所述的一种电池模组自动巡检系统,所述方法包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的一种电池模组自动巡检系统的控制方法,其特征在于,所述步骤二中,电池模组的状态信息包括电流、电压和温度中的任意一种或多种信息。

8.根据权利要求6所述的一种电池模组自动巡检系统的控制方法,其特征在于,所述步骤三包括:

9.根据权利要求8所述的一种电池模组自动巡检系统的控制方法,其特征在于,所述a1、a2、b1、b2、c1、c2均为正数。

10.根据权利要求8所述的一种电池模组自动巡检系统的控制方法,其特征在于,所述a1为所预设的电池模组荷电状态soci正常状态的下限值,a2为所预设的电池模组荷电状态soci正常状态的上限值,b1为所预设的电池模组能量状态soei正常状态的下限值,b2为所预设的电池模组能量状态soei正常状态的上限值,c1为所预设的电池模组电池健康状态sohi正常状态的下限值,c2为所预设的电池模组电池健康状态sohi正常状态的上限值。


技术总结
本发明提供一种电池模组自动巡检系统及其控制方法,所述系统包括储能变流器PCS、巡控装置、电磁阀、高压同频处理装备,储能变流器PCS一侧与巡控装置并联后,分别与交流电AC的火线和零线连接,储能变流器PCS另一侧通过电磁阀与巡控装置远离交流电AC的一侧并联后,与高压同频处理装备连接,高压同频处理装备与电池模组连接;通过本发明所述一种电池模组自动巡检系统及其控制方法,能够有效的提高储能系统中对电池模组的状态的管控力度,减小电池模组后期维修成本,实现电池模组的细粒度管控,能够在毫秒级在线自动识别电池模组的状态信息,并在微秒级自动隔离故障电池模块,提高电池模组运行的稳定性,降低电池的运维成本。

技术研发人员:王运方,慈松,张明,李凯,石清良,王磊,王红军,吴海军
受保护的技术使用者:云储新能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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