CN221174910U - 储能电站健康监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力***控制技术领域，尤其是提供一种储能电站健康监测装置，包括箱体、电池管理模块、电池储能模块，所述箱体内还设有数据采集装置、空气开关、电源开关以及第一通信模块，所述电池管理模块和电池储能模块通过第一通信模块与数据采集装置通信连接，所述空气开关的输入端接入220V直流电压，空气开关的输出端依次与电源开关、电源端子排电连接，电源端子排的第一输出端与数据采集装置电连接，电源端子排的第二输出端与第一通信模块电连接。其目的在于，解决针对电池管理***、电池储能***数据传输不稳定、设备兼容性较差的问题。

Description

储能电站健康监测装置

技术领域

本实用新型涉及电力***控制技术领域，具体而言，涉及一种储能电站健康监测装置。

背景技术

目前，随着大规模储能电站的不断庞大，如何收集储能电站内电池管理***（BMS）以及电池储能***（PCS）的实时数据存在极大的难度。传统的方式为较为依赖各个设备自带的监测模块进行数据采集，然后通过有线或无线网络传输至监控中心进行数据分析，传统方式存在数据传输不稳定、设备兼容性较差的问题，尤其不同厂家生产的BMS和PCS设备具有不同的通信协议和接口标准，导致设备之间的兼容性差，难以实现数据的统一采集和监测，进而导致储能电站健康监测的效率降低；为实现针对BMS、PCS设备运行健康状态的监测，我们提出一种储能电站健康监测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种储能电站健康监测装置，用以解决针对电池管理***、电池储能***数据传输不稳定、设备兼容性较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种储能电站健康监测装置，包括箱体、电池管理模块、电池储能模块，所述箱体内还设有数据采集装置、空气开关、电源开关以及第一通信模块，所述电池管理模块和电池储能模块通过第一通信模块与数据采集装置通信连接，所述空气开关的输入端接入220V直流电压，空气开关的输出端依次与电源开关、电源端子排电连接，电源端子排的第一输出端与数据采集装置电连接，电源端子排的第二输出端与第一通信模块电连接。

进一步地，所述电池储能模块包括若干个储能变流器，若干个所述储能变流器并联设置，若干个所述储能变流器与第一通信模块通信连接。

进一步地，所述第一通信模块采用RS-485集线器。

进一步地，所述RS-485集线器的第一输入端与电池管理模块通信连接，RS-485集线器的第二输入端与电池储能模块通信连接，RS-485集线器的输出端通过通信端子排与数据采集装置通信连接。

进一步地，还包括第二通信模块，所述第二通信模块与数据采集装置之间电连接，所述第二通信模块采用LoRa无线通信模块。

进一步地，还包括防雷器，所述防雷器设于箱体内，所述防雷器的输入端接入220V直流电压，防雷器的第一输出端与空气开关电连接，防雷器的第二输出端接地。

进一步地，所述箱体内固定连接有安装架，所述数据采集装置、空气开关、电源开关、第一通信模块、第二通信模块均固定安装于安装架上。

进一步地，所述数据采集装置包括壳体，所述壳体设于箱体内且位于箱体的中部。

进一步地，所述壳体的两侧设有若干个接口。

进一步地，所述壳体的底部四周分别设有连接部，壳体通过连接部与箱体之间可拆卸连接。

本实用新型的有益效果包括：

1.本实用新型提供的储能电站健康监测装置，通过在箱体内集成数据采集装置、空气开关、电源开关、第一通信模块以及电源端子排，数据采集装置能够及时准确地获取电池管理***和电池储能***的电池健康数据，避免了传统监测方式直接在设备端配置监测模块数据传输不稳定的问题；同时，空气开关的输入端接入220V直流电压，输出端依次与电源开关、电源端子排电连接，电源端子排的第一输出端与数据采集装置电连接，第二输出端与第一通信模块电连接，这样的连接方式确保了电源的稳定供应，同时简化设备之间的连接，数据采集装置可采用标准化接口设计，确保该装置各个部件之间的连接方式和通信协议符合统一标准，不同厂家生产的设备可以通过标准接口连接到该监测装置上，提高了设备的兼容性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的储能电站健康监测装置的电路连接示意图；

图2为本实用新型实施例提供的储能电站健康监测装置结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的数据采集装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的数据采集装置的一侧结构示意图；

图标：100-箱体，110-安装架，200-数据采集装置，210-壳体，220-接口，230-连接部，300-空气开关，310-电源开关，320-第一通信模块，330-电源端子排，340-通信端子排，350-第二通信模块，360-防雷器，400-储能变流器，500-电池管理模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参见图1至图4所示，本公开至少一实施例提供的一种储能电站健康监测装置，包括箱体100、电池管理模块500、电池储能模块，所述箱体100内还设有数据采集装置200、空气开关300、电源开关310以及第一通信模块320，所述电池管理模块500和电池储能模块通过第一通信模块320与数据采集装置200通信连接，所述空气开关300的输入端接入220V直流电压，空气开关300的输出端依次与电源开关310、电源端子排330电连接，电源端子排330的第一输出端与数据采集装置200电连接，电源端子排330的第二输出端与第一通信模块320电连接；本实施例中，所述数据采集装置200优选型号为“SYI7276-PV”的边缘计算终端、电源开关310的型号优选“AC220-DC24V”、第一通信模块320优选型号为“DC9-30V”的RS485集线器、箱体100尺寸优选配置为“500*180*580mm”；具体地，电池管理模块（BMS）500、电池储能模块（PCS）均为储能电站的常规模块设置，电池管理模块500主要负责监控和管理电池组的电压、电流、温度等参数，以确保电池组的安全运行；电池储能模块则作为电池组与电网之间的连接器，负责控制电池组的充放电过程，以及将储能***的电能与电网进行互联互通；需要说明的是，针对储能电站电池健康状态的分析及检测均可采用现有模块设置，例如针对“电池健康状态、电池早期故障、电池异常衰竭、BMS失效、PCS故障”等智能化储能电站监测评估，均可采用现有技术中实现；例如，可参考公开号为CN117766880A、CN115827579A的中国发明专利；实际运用时，将箱体100部署于储能电站现场，实时采集电池管理模块500、电池储能模块内的数据，该储能电站健康监测装置应配置为至少支持如Modbus、IEC104、IEC61850等多种通信协议，同时兼容如以太网、RS232/422/485、4G等通信介质；该储能电站健康监测装置能够实时采集电池管理模块500和电池储能模块内的数据，确保对储能***的实时监测，支持多种通信协议和通信介质，与不同类型的设备进行通信，提高了设备的兼容性和通信稳定性；

优选的，所述电池储能模块包括若干个储能变流器400，若干个所述储能变流器400并联设置，若干个所述储能变流器400与第一通信模块320通信连接；第一通信模块320通过支持多种通信协议和通信介质，能够实时采集每个储能变流器400的数据，并进行边缘计算处理；通过数据采集和处理，可以及时发现储能变流器400的异常情况，提高对***运行状态的监测和分析能力；所述第一通信模块320采用RS-485集线器，RS-485集线器的第一输入端与电池管理模块500通信连接，RS-485集线器的第二输入端与电池储能模块通信连接，RS-485集线器的输出端通过通信端子排340与数据采集装置200通信连接； RS-485集线器是一种常用的通信设备，本实施例中，RS-485集线器被用于实现不同设备之间的通信连接，包括电池管理模块500、电池储能模块和数据采集装置200之间的通信；RS-485集线器的第一输入端与电池管理模块500连接，实现对电池管理模块500的数据采集和监测，例如电池的充放电状态、温度等信息；RS-485集线器的第二输入端与电池储能模块连接，实现对电池储能模块的数据采集和监测，例如储能变流器400的状态、性能等信息；RS-485集线器输出端通过通信端子排340与数据采集装置200连接，可将采集到的数据传输给数据采集装置200进行进一步处理和分析；通过RS-485集线器的应用，可以实现不同设备之间的高效通信连接，确保数据的准确传输和及时处理，同时简化***架构，减少通信线路的复杂性；

优选的，还包括第二通信模块350，所述第二通信模块350与数据采集装置200之间电连接，所述第二通信模块350采用LoRa无线通信模块；第二通信模块350优选型号为“DR206”的LoRa无线通信模块；LoRa作为一种低功耗广域网络（LPWAN）技术，具有长距离传输、低功耗和高抗干扰能力的特点，具有稳定可靠的通信性能；结合RS-485集线器和LoRa无线通信模块，能够实现对储能电站中各个模块的高效监测和管理，同时降低通信成本，为储能电站的健康监测和运行提供更好的支持；

优选的，还包括防雷器360，所述防雷器360设于箱体100内，所述防雷器360的输入端接入220V直流电压，防雷器360的第一输出端与空气开关300电连接，防雷器360的第二输出端接地；本实施例中，防雷器360用于保护储能电站健康监测装置免受雷击等外部电压冲击的影响；实际运用时，当遭遇雷击或其他外部电压冲击时，防雷器360会将过电压引到地，保护该健康监测装置和相关设备不受损坏；

优选的，所述箱体100内固定连接有安装架110，所述数据采集装置200、空气开关300、电源开关310、第一通信模块320、第二通信模块350均固定安装于安装架110上；如图2所示，数据采集装置200位于安装架110的中部，空气开关300、电源开关310、第一通信模块320、第二通信模块350均固定安装于安装架110的底部，安装架110采用不锈钢材质制成，同时确保设备稳固且整齐排列，充分利用空间，将各设备整齐安装，避免杂乱布线和设备摆放不当。

优选的，所述数据采集装置200包括壳体210，所述壳体210设于箱体100内且位于箱体100的中部，所述壳体210的两侧设有若干个接口220；如图3和图4所示，若干个接口220至少包括USB插口、COM插口、HDMI插口、电源插口、网口、PS/2接口以及视频接口；所述壳体210的底部四周分别设有连接部230，壳体210通过连接部230与箱体100之间可拆卸连接；具体地，所述连接部230上配置有通径为4mm的腰孔，壳体210可通过螺栓与安装架110之间连接；该数据采集装置200提供了多种接口220的选择，以适应不同类型的外部设备和传感器连接需求。

除了上述描述之外，有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；

(2) 本公开中数据采集、通信等控制程序均为现有技术中的成熟常规技术，本领域技术人员根据现有技术中相同功能的原理均可实现本实用新型的应用，该程序部分不是本实用新型的创新点所在；

(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.储能电站健康监测装置，包括箱体(100)、电池管理模块(500)、电池储能模块，其特征在于，所述箱体(100)内还设有数据采集装置(200)、空气开关(300)、电源开关(310)以及第一通信模块(320)，所述电池管理模块(500)和电池储能模块通过第一通信模块(320)与数据采集装置(200)通信连接，所述空气开关(300)的输入端接入220V直流电压，空气开关(300)的输出端依次与电源开关(310)、电源端子排(330)电连接，电源端子排(330)的第一输出端与数据采集装置(200)电连接，电源端子排(330)的第二输出端与第一通信模块(320)电连接。

2.根据权利要求1所述的储能电站健康监测装置，其特征在于，所述电池储能模块包括若干个储能变流器(400)，若干个所述储能变流器(400)并联设置，若干个所述储能变流器(400)与第一通信模块(320)通信连接。

3.根据权利要求1所述的储能电站健康监测装置，其特征在于，所述第一通信模块(320)采用RS-485集线器。

4.根据权利要求3所述的储能电站健康监测装置，其特征在于，所述RS-485集线器的第一输入端与电池管理模块(500)通信连接，RS-485集线器的第二输入端与电池储能模块通信连接，RS-485集线器的输出端通过通信端子排(340)与数据采集装置(200)通信连接。

5.根据权利要求1所述的储能电站健康监测装置，其特征在于，还包括第二通信模块(350)，所述第二通信模块(350)与数据采集装置(200)之间电连接，所述第二通信模块(350)采用LoRa无线通信模块。

6.根据权利要求5所述的储能电站健康监测装置，其特征在于，还包括防雷器(360)，所述防雷器(360)设于箱体(100)内，所述防雷器(360)的输入端接入220V直流电压，防雷器(360)的第一输出端与空气开关(300)电连接，防雷器(360)的第二输出端接地。

7.根据权利要求6所述的储能电站健康监测装置，其特征在于，所述箱体(100)内固定连接有安装架(110)，所述数据采集装置(200)、空气开关(300)、电源开关(310)、第一通信模块(320)、第二通信模块(350)均固定安装于安装架(110)上。

8.根据权利要求1至7任一项所述的储能电站健康监测装置，其特征在于，所述数据采集装置(200)包括壳体(210)，所述壳体(210)设于箱体(100)内且位于箱体(100)的中部。

9.根据权利要求8所述的储能电站健康监测装置，其特征在于，所述壳体(210)的两侧设有若干个接口(220)。

10.根据权利要求8所述的储能电站健康监测装置，其特征在于，所述壳体(210)的底部四周分别设有连接部(230)，壳体(210)通过连接部(230)与箱体(100)之间可拆卸连接。