一种用于优化储能电池簇BMS控制方法与流程

一种用于优化储能电池簇bms控制方法
技术领域
1.本发明涉及储能电池优化技术领域，特别是涉及一种用于优化储能电池簇bms控制方法。


背景技术：

2.现有电池簇高压箱内由bms、接触器、熔断器、断路器、电流采集器件等部分组成，具有回路复杂、控制繁琐等问题存在；如附图4所示，高压箱内控制逻辑为先合闸断路器q1，检测bat+\bat-之间的电压，合闸k2，再合k3，待预充电压达到一定值后，再合闸k2，断开k3，其控制逻辑复杂，出现问题点难以查找；同时，当电池系统故障或需要保护电池系统时，bms通过断开k1、k2接触器实现电池系统与pcs或直流母线的脱开，来保护该簇电池系统，但因pcs在运行，可能导致k1、k2在有电流通过时分闸接触器，造成接触器触点引起电弧，严重影响接触器寿命，给电池系统带来安全风险；为此，本方案提出了一种用于优化储能电池簇bms控制方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于优化储能电池簇bms控制方法，通过优化系统的设计方案，对控制系统进行简化和改善，从而解决上述背景中提出的问题。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：本发明为一种用于优化储能电池簇bms控制方法，包括bms二级控制系统、断路器q1和电池系统，所述储能电池簇bms控制方法，包括如下步骤：s1：利用所述bms二级控制系统首先检测电池侧电压，当电池侧电压达到合格值，则允许合闸断路器q1；s2：断路器q1正常合闸后，利用所述电池系统正常为pcs或直流母线供电，bms二级控制系统中bms控制器通过电流采集、电压采集、一级电芯数据采集，判断电池系统的状态；s3：当电池在充放电时，或在自损耗时达到了bms三级故障点的标准，此时bms二级控制系统通过输出一个断路器分闸信号，将断路器q1断开实现对电池系统的保护；s4：在bms三级保护后，人为合闸断路器q1，合闸断路器q1后利用bms二级控制系统通过对电池系统的检测、充放电过程确认是否需要再次断开断路器q1。
5.所述s1中，当电池侧电压未达到合格值，则所述bms二级控制系统中bms控制器一直处于让断路器q1分闸，不允许断路器q1合闸。
6.所述s2中bms控制器判断电池系统的状态，并实时保护电池系统，在电池系统一级、二级故障时，将报警信号输出至pcs或ems。
7.所述s4中，当电池系统处于三级低电压保护时，断路器q1断开，在断路器q1合闸后，bms控制器检测电池系统仍然处于三级低电压故障，此时判断电池系统的充电状态，当5分钟内在向电池充电则继续保持断路器q1合闸直至电池低电压故障消失，当5分钟内未检测到在向电池充电则再次断开断路器q1，保护电池系统。
8.所述s4中，当电池系统处于三级高电压保护时，断路器q1断开，在断路器q1合闸后，bms控制器检测电池系统仍然处于三级高电压故障，此时判断电池系统的充电状态，当5分钟内在向电池充电则断开断路器q1保护电池系统，当5分钟内未检测到向电池充电则保持断路器q1合闸。
9.本发明具有以下有益效果：本发明用于优化储能电池簇bms控制方法，优化bms管理系统的控制逻辑，减少bms对接触器、预充回路的控制及检测等繁琐逻辑功能。
10.本发明用于优化储能电池簇bms控制方法，可有效避免在电池高压箱接触器带载分断电弧对电池系统造成的安全隐患，以及接触器的损坏导致的系统故障。
11.本发明用于优化储能电池簇bms控制方法，打破了储能系统电池簇管理对接触器依赖、预充回路的技术，改变高压箱的设计和主电路连接，对储能系统的降本增效起到积极作用。
12.本发明用于优化储能电池簇bms控制方法，可解决储能系统在没有ups的情况下实现储能系统黑启动功能，完美地解决了采用自身的电池系统作为强大的后备电源，从而间接降低了系统因黑启动功能而导致的成本增加。
13.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明用于优化储能电池簇bms控制方法操作流程图；图2为本发明用于优化储能电池簇bms控制逻辑图；图3为本发明电池簇管理器bms二级控制系统图；图4为现有技术中电池簇高压箱内控制流程图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
17.请参照图1-图3所示，本发明为一种用于优化储能电池簇bms控制方法，包括bms二级控制系统、断路器q1和电池系统，其控制方法如下：bms二级控制系统首先检测电池侧电压，如果电池侧电压达到合格值，允许合闸断路器q1，否则控制器一直处于让断路器分闸，不允许断路器合闸；断路器q1正常合闸后，电池系统将正常为pcs或直流母线供电，bms控制器通过电流采集、电压采集、一级电芯数据采集，判断电池系统的状态；并实时保护电池系统，在电池系统一级、二级故障时，将报警信号输出至pcs或ems（此控制保护方案和原bms控制逻辑一
样）；当电池在充放电时，或在自损耗时达到了bms三级故障点的标准，bms通过输出一个断路器分闸信号，将断路器断开实现对电池系统的保护；在bms三级保护后，需要人为合闸断路器，合闸断路器后bms通过对电池系统的检测、充放电过程确认是否需要再次断开断路器；其中，当电池系统处于三级低电压保护时，断路器断开，再断路器合闸后，bms检测电池系统仍然处于三级低电压故障，此时判断电池系统的充电状态，当5分钟内在向电池充电则继续保持断路器合闸直至电池低电压故障消失；当5分钟内未检测到在向电池充电则再次断开断路器，保护电池系统；当电池系统处于三级高电压保护时，断路器断开，再断路器合闸后，bms检测电池系统仍然处于三级高电压故障，此时判断电池系统的充电状态，当5分钟内在向电池充电则断开断路器保护电池系统，当5分钟内未检测到向电池充电则保持断路器合闸。
18.本发明通过储能系统中电池簇的bms管理，优化了主回路的电路，改善了bms的控制逻辑，有利于储能系统bms设计的简便、高效及可靠性的提高；特别是要求bms控制中少了对接触器的控制、预充电压的判断、预充回路的控制；通过对断路器的控制实现电池系统的保护，利用断路器可靠的灭弧装置和高分断次数的大大提升了电池系统的安全性和可靠性。
19.本发明在储能电池簇管理中bms通过控制断路器实现电池系统的保护，减少了接触器和预充回路的使用；并通过类似的bms管理控制策略实现bms对电池系统的优化，对任何断路器、融合开关或带有灭弧装置的开关来优化的电池簇主电路，通过上述实现的电池主电路的优化设计和取消接触器已达到降本增效的目的。
20.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
21.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种用于优化储能电池簇bms控制方法，包括bms二级控制系统、断路器q1和电池系统，所述储能电池簇bms控制方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：利用所述bms二级控制系统首先检测电池侧电压，当电池侧电压达到合格值，则允许合闸断路器q1；s2：断路器q1正常合闸后，利用所述电池系统正常为pcs或直流母线供电，bms二级控制系统中bms控制器通过电流采集、电压采集、一级电芯数据采集，判断电池系统的状态；s3：当电池在充放电时，或在自损耗时达到了bms三级故障点的标准，此时bms二级控制系统通过输出一个断路器分闸信号，将断路器q1断开实现对电池系统的保护；s4：在bms三级保护后，人为合闸断路器q1，合闸断路器q1后利用bms二级控制系统通过对电池系统的检测、充放电过程确认是否需要再次断开断路器q1。2.根据权利要求1所述的一种用于优化储能电池簇bms控制方法，其特征在于，所述s1中，当电池侧电压未达到合格值，则所述bms二级控制系统中bms控制器一直处于让断路器q1分闸，不允许断路器q1合闸。3.根据权利要求1所述的一种用于优化储能电池簇bms控制方法，其特征在于，所述s2中bms控制器判断电池系统的状态，并实时保护电池系统，在电池系统一级、二级故障时，将报警信号输出至pcs或ems。4.根据权利要求1所述的一种用于优化储能电池簇bms控制方法，其特征在于，所述s4中，当电池系统处于三级低电压保护时，断路器q1断开，在断路器q1合闸后，bms控制器检测电池系统仍然处于三级低电压故障，此时判断电池系统的充电状态，当5分钟内在向电池充电则继续保持断路器q1合闸直至电池低电压故障消失，当5分钟内未检测到在向电池充电则再次断开断路器q1，保护电池系统。5.根据权利要求1所述的一种用于优化储能电池簇bms控制方法，其特征在于，所述s4中，当电池系统处于三级高电压保护时，断路器q1断开，在断路器q1合闸后，bms控制器检测电池系统仍然处于三级高电压故障，此时判断电池系统的充电状态，当5分钟内在向电池充电则断开断路器q1保护电池系统，当5分钟内未检测到向电池充电则保持断路器q1合闸。

技术总结
本发明公开了一种用于优化储能电池簇BMS控制方法，涉及储能电池优化技术领域。本发明利用BMS二级控制系统首先检测电池侧电压，当电池侧电压达到合格值，则允许合闸断路器Q1；断路器Q1正常合闸后，利用电池系统正常为PCS或直流母线供电；当电池在充放电时，或在自损耗时达到了BMS三级故障点的标准，此时BMS二级控制系统通过输出一个断路器分闸信号，将断路器Q1断开实现对电池系统的保护；在BMS三级保护后，人为合闸断路器Q1，合闸断路器Q1后利用BMS二级控制系统通过对电池系统的检测、充放电过程确认是否需要再次断开断路器Q1。本发明通过优化BMS管理系统的控制逻辑，减少BMS对接触器、预充回路的控制及检测等繁琐逻辑功能。预充回路的控制及检测等繁琐逻辑功能。预充回路的控制及检测等繁琐逻辑功能。


技术研发人员：马骏 雷定鹏 肖志强 蒋琪 蒋勇 肖勇
受保护的技术使用者：成都麦隆电气有限公司
技术研发日：2023.08.15
技术公布日：2023/9/20