CN102437585B - 镍氢电池储能监控*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镍氢电池储能监控***，其特征是，该***包含电池储能监控***，与该电池储能监控***网络连接的镍氢电池储能监控单元，与该镍氢电池储能监控单元通过现场总线连接的电池管理***，以及与该镍氢电池储能监控单元通过串口连接的电网接入***。本发明电池储能***的监***，便于电力管理部门及时掌握电池储能电量、电池充放电能力，电网负荷等各种电池储能数据和信息，对信息进行处理分析，形成控制策略，及时发布各种充放电控制命令、电网信息，在电网负荷峰值时向电网输送电能，这种方式有助于减少***输电网络的损耗，对负荷实施削峰填谷，从而获取经济效益。并可为决策者进行中长期宏观管理、规划、调度提供依据。

Description

镍氢电池储能监控***
技术领域
本发明涉及一种电池储能控制技术，具体涉及一种镍氢电池储能监控***。
背景技术
目前，中国电力负荷增长迅速，不少地区出现了电力供需的矛盾，特别是在迎峰度冬夏期间，高峰负荷往往受到发电能力和电网安全的限制，需要按地区和时间合理安排电力负荷，调配电力供应以充分利用电能，缓解电网压力而电池储能***是当今电网***的重要组成部分之一，而电池储能***需要有效的管理、控制、监视、电网调度运行的良好手段控制。
发明内容
本发明提供一种镍氢电池储能监控***，使电网运行更效率、稳定，同时提高管理效率，减少***输电网络的损耗，获取经济效益。
为实现上述目的，本发明提供一种镍氢电池储能监控***，其特征是，该***包含电池储能监控***，与该电池储能监控***网络连接的镍氢电池储能监控单元，与该镍氢电池储能监控单元通过现场总线连接的电池管理***，以及与该镍氢电池储能监控单元通过串口连接的电网接入***。
上述的镍氢电池储能监控单元包含主板模块，分别与该主板模块电路连接的存储模块、网络模块、和设备接口模块，以及与该设备接口模块电路连接的控制模块；该设备接口模块还与网络模块电路连接；该主板模块还电路连接有外接的输入输出设备。
上述的电池管理***包含若干个并联连接的电池管理模块，以及与电池管理模块电路连接的电池管理***控制模块；
上述电池管理模块包含与电池管理***控制模块电路连接的电池柜模块，以及与所述电池柜模块电路连接的电池开关模块。
上述的电网接入***还分别电路连接上述的电池开关模块和电池管理***控制模块。
电池管理***控制模块接收镍氢电池的信息，并传输至镍氢电池储能监控单元，同时电网接入***将其运行信息传输至镍氢电池储能监控单元。镍氢电池储能监控单元接收到电池管理***和电网接入***的信息后传输至主板模块，主板模块将信息存入存储模块，并发送到输入输出设备进行显示。主板模块通过网络模块将电池的信息发送给电池储能监控***。电池储能监控***总体掌握镍氢电池储能监控***中电池储能***的运行情况。
在电网正常工作时，电池储能监控***发送电池充电命令至镍氢电池储能监控单元，镍氢电池储能监控单元则将命令下送到电网接入***，电网接入***控制其下的各个镍氢电池进行充电。
当电网需要电池储能监控***输出电能时，电池储能监控***发送放电命令至镍氢电池储能监控单元，镍氢电池储能监控单元与电网接入***和电池管理***通信，电池管理***和电网接入***控制电池进行放电供应电网需求。
当电池管理***控制模块检测到电池不能正常工作时，即发送信息至电网接入***，电网接入***停止使用电池，电池管理***同时发送故障信息至镍氢电池储能监控单元，控制模块控制电池开关模块断开以保护电池组，同时存储模块保存下电池故障的记录，输入输出设备将故障信息显示输出。
本发明镍氢电池储能监控***和现有技术相比，其优点在于，本发明说明了一种电池储能***的监控***，便于电力管理部门及时掌握电池储能电量、电池充放电能力，电网负荷等各种电池储能数据和信息，对信息进行处理分析，形成控制策略，及时发布各种充放电控制命令、电网信息，在电网负荷峰值时向电网输送电能，这种方式有助于减少***输电网络的损耗，对负荷实施削峰填谷，从而获取经济效益。并可为决策者进行中长期宏观管理、规划、调度提供依据。
附图说明
图1为本发明镍氢电池储能监控***的总体结构示意图；
图2为本发明镍氢电池储能监控***的镍氢电池储能监控单元的模块示意图；
图3为本发明镍氢电池储能监控***的电网接入装置和电池管理***的模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明具体实施方式。
如图1所示，本发明提供一种镍氢电池储能监控***，该***包含电池储能监控***1，与该电池储能监控***1网络连接的镍氢电池储能监控单元2，与该镍氢电池储能监控单元2通过现场CAN总线连接的电池管理***4，以及与该镍氢电池储能监控单元2通过RS485总线串口连接的电网接入***3。镍氢电池储能监控单元2对下采集各电池管理***4和电网接入***3的信息，并上传到电池储能监控***1，同时转发电池储能监控***1的控制命令。电池管理***4负责采集本组电池的电压、温度等运行数据，对采集的数据处理后上传给镍氢电池储能控制单元2。
如图2所示，镍氢电池储能监控单元2包含主板模块21，分别与该主板模块21电路连接的存储模块22、网络模块23、和设备接口模块24，以及与该设备接口模块24电路连接的控制模块25。设备接口模块24还与网络模块23之间电路连接，主板模块21还电路连接有外接的输入输出设备26。主板模块21是镍氢电池储能监控单元2的核心单元，把各个功能模块连成一个整体，并实时把信息传输至输入输出设备26，该输入输出设备26包含显示设备和指令输入设备，通过显示设备把信息显示给用户，同时通过指令输入设备响应用户的各种操作，将控制指令传输至主板模块21。存储模块22采用SSD（电子盘），完成参数和历史数据的存储。网络模块23实现镍氢电池储能监控单元2通过LAN/WAN与远程其它***的互联通讯。控制模块25采用PLC***，其用于控制电池管理***4内部的开关控制，完成保护和遥控的操作控制。设备接口模块24提供不同的互联接口，实现不同智能设备的接入，其内部设有规约库，可实现不同协议转换的功能，设备接口模块24连接电池管理***4，向电池管理***4发送校时参数设置命令，并接受由电池管理***4发送的遥测信息。镍氢电池储能监控单元2还包含一个电源模块，其连接220V（AC）或110V（DC），对镍氢电池储能监控单元2内的各功能模块提供电源。
如图3所示，电池管理***4（BMS）包含六个并联连接的电池管理模块42，以及与该电池管理模块42电路连接的电池管理***控制模块41。其中，电池管理***控制模块41通过CAN总线连接镍氢电池储能监控单元2的设备接口模块24，电池管理模块42包含电池柜模块421和电池开关模块422。电池柜模块421中设有一个384V、100Ah的镍氢电池。电池开关模块422电路连接镍氢电池储能监控单元2的控制模块25，该电池开关模块422采用高压继电器。六个电池柜模块421通过CAN总线与电池管理***控制模块41并联连接。六个电池开关模块422与电池管理***控制模块41分别电路连接电网接入***3（PCS），通过电网接入***3无环流并联成电源***。六套电池管理模块42一起协同工作（10%～90%SOC）时，以100kW功率对外做功，每组电池管理模块42输出功率为20 KW；当有N套电池管理模块42退出工作，其余6-N套电池管理模块42能可一起协同工作（10%～90%SOC），此时最大输出功率为（6-N）×20KW。
每组384V100Ah的电池柜模块421都配有一个电池管理***，负责电池柜模块421的管理，当电池管理***4检测到电池柜模块421不满足充放电条件时，会通过充电使能和放电使能信号通知电网接入***3停止对电池管理***4的使用，并通过CAN信号将电源***故障发送给镍氢电池储能监控单元2记录。电池管理***4检测到电源***故障时，将信息发送至镍氢电池储能监控单元2，镍氢电池储能监控单元2的控制模块25会发出控制切断电池开关模块422，保护电源***。
本发明镍氢电池储能监控***的运作流程如下：
电池管理***控制模块41接收各电池管理模块42下镍氢电池的信息，并分别通过CAN总线网络将电池信息传输至镍氢电池储能监控单元2，同时电网接入***3将PCS运行信息通过RS485串口传输至镍氢电池储能监控单元2。镍氢电池储能监控单元2的设备接口模块24接收到电池管理***4和电网接入***3的信息后传输至主板模块21，主板模块21将电网接入***3和电池管理***4信息存入存储模块22，并发送到输入输出设备26进行显示，便于操作人员监控。主板模块21将信息处理后通过网络模块23将电池的信息发送给电池储能监控***1。电池储能监控***1总体掌握镍氢电池储能监控***中电池储能***的运行情况。
在电网正常工作时，电池储能监控***1发送电池充电命令至镍氢电池储能监控单元2，镍氢电池储能监控单元2则将命令下送到电网接入***3，电网接入***3控制其下的各个镍氢电池进行充电。
当电网需要电池储能监控***输出电能时，电池储能监控***1发送放电命令至镍氢电池储能监控单元2，镍氢电池储能监控单元2通过CAN网络与电池管理***控制模块41通信，电池管理***控制模块41控制电池管理***4和电网接入***3控制电池进行放电供应电网需求。
当电池管理***控制模块41检测到电池管理***4中电池不能正常工作时，即发送信息至电网接入***3，电网接入***3停止使用镍氢电池，电池管理***4同时发送故障信息至镍氢电池储能监控单元2，主板模块21收到电池的故障信息后发送断路信号至控制模块25，控制模块25控制电池开关模块422断开以保护电池组，同时主板模块21将电池故障信息交由存储模块22和输入输出设备26进行存储，存储模块22保存下电池故障的记录，输入输出设备26将故障信息显示输出。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (3)

1.一种镍氢电池储能监控***，其特征在于，该***包含电池储能监控***（1），与所述电池储能监控***（1）网络连接的镍氢电池储能监控单元（2），与所述镍氢电池储能监控单元（2）通过现场总线连接的电池管理***（4），以及与所述镍氢电池储能监控单元（2）通过串口连接的电网接入***（3）；
所述的镍氢电池储能监控单元（2）包含主板模块（21），分别与所述主板模块（21）电路连接的存储模块（22）、网络模块（23）、和设备接口模块（24），以及与所述的设备接口模块（24）电路连接的控制模块（25）；所述的设备接口模块（24）还与网络模块（23）电路连接；所述的主板模块（21）还电路连接有外接的输入输出设备（26）。
2.如权利要求1所述的镍氢电池储能监控***，其特征在于，所述的电池管理***（4）包含若干个并联连接的电池管理模块（42），以及与所述的电池管理模块（42）电路连接的电池管理***控制模块（41）；
所述电池管理模块（42）包含与所述电池管理***控制模块（41）电路连接的电池柜模块（421），以及与所述电池柜模块（421）电路连接的电池开关模块（422）。
3.如权利要求2所述的镍氢电池储能监控***，其特征在于，所述的电网接入***（3）还分别电路连接所述的电池开关模块（422）和电池管理***控制模块（41）。
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