储能电池系统及其数字化自动运维巡检装置的制作方法

专利2023-09-04  76


本实用新型涉及电池管理技术领域,尤其涉及一种储能电池系统的数字化自动运维巡检装置和一种储能电池系统。



背景技术:

在实际应用中,电池系统通常作为直流电源系统和各直流设备的备用能源,其中,电池系统内的电池组由铅酸电池、锂电池或燃料电池组成,各电池之间串联连接,其中,电池组在市电停电时实现应急供电保障,因此对电池组的运行监测和状态维护是极其必要的。

然而,相关技术的电池检测运维方法相对简单,通常使用直流接触器对电池组进行管理,因此存在如下问题:一方面,仅通过整组电池电压进行判断是否下电保护,并不区分每个电池单体电压,不能满足电池能量管理在精细化、自动化上的要求,另一方面,通断控制部件一般选用直流接触器,在其切换过程中会出现能源流断流,直接影响负载工作的稳定性,导致电池组实际寿命受到极大影响。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型的第一个目的在于提出一种储能电池系统的数字化自动运维巡检装置,能够实现电池系统的高精度自动运维巡检和管理,以及任意电池单体的接入或旁路切换。

本实用新型的第二个目的在于提出一种储能电池系统。

为达到上述目的,本实用新型第一方面提出的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置,包括:电池能量网卡,所述电池能量网卡对应电池单体设置,所述电池能量网卡用于将所述电池单体接入或旁路;电池能量集线器,所述电池能量集线器用于对所述电池单体进行参数检测以获取所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据;电池能量适配器,所述电池能量适配器用于控制所述电池系统对外输出功率;电池能量交换机,所述电池能量交换机分别与所述电池能量集线器和所述电池能量适配器进行通讯连接,所述电池能量交换机用于根据所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据生成第一控制指令和第二控制指令,并将所述第一控制指令发送给所述电池能量集线器,以通过所述电池能量集线器对所述电池能量网卡进行控制,以及将所述第二控制指令发送给所述电池能量适配器,以通过所述电池能量适配器控制所述电池系统进行输出。

根据本实用新型的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置,通过电池能量集线器对电池单体进行参数检测以获取电池单体和电池能量网卡的状态数据,并通过电池能量交换机分别与电池能量集线器和电池能量适配器进行通讯连接,以根据电池单体和电池能量网卡的状态数据生成第一控制指令和第二控制指令,并将第一控制指令发送给电池能量集线器,以通过电池能量集线器对电池能量网卡进行控制,将电池单体接入或旁路,其中,电池能量网卡对应电池单体设置,以及将第二控制指令发送给电池能量适配器,以通过电池能量适配器控制电池系统对外输出功率。由此,实现电池系统的高精度自动运维巡检和管理,以及任意电池单体的接入或旁路切换。

另外,根据本实用新型上述的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置,还可以具有如下的附加技术特征:

在一些示例中,每个电池单体对应设置一个电池能量网卡以构成一个电池单元,所述电池单元采用串联组网形式以形成电池组。

在一些示例中,所述电池能量网卡采用微妙级切换速度控制所述电池单体处于接入状态或旁路状态。

在一些示例中,所述电池能量网卡包括:输入端口,所述输入端口连接到所述电池能量适配器;控制端口,所述控制端口连接到所述电池能量集线器;旁路端口,所述旁路端口连接到所述电池单体的一端;第一功率开关,所述第一功率开关的第一端与所述输入端口相连,所述第一功率开关的第二端连接到所述电池单体的另一端,所述第一功率开关的第三端与所述旁路端口相连,所述第一功率开关的控制端与所述控制端口相连。

在一些示例中,所述电池能量集线器包括:检测电路,所述检测电路连接到所述电池单体的输出端口,所述检测电路用于检测所述电池单体的状态参数;电平发生电路,所述电平发生电路连接到所述电池能量网卡,所述电平发生电路用于输出驱动信号至所述电池能量网卡,以对所述电池能量网卡进行切换控制;第一通讯电路,所述第一通讯电路与所述电池能量交换机相连,所述第一通讯电路用于建立所述电池能量集线器与所述电池能量交换机之间的通讯连接;第一控制电路,所述第一控制电路分别与所述第一通讯电路、所述电平发生电路和所述检测电路相连,所述第一控制电路用于根据所述电池单体的状态参数获取所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据,并通过所述第一通讯电路将所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据发送给所述电池能量交换机,以及通过所述第一通讯电路接收所述电池能量交换机下发的第一控制指令,并根据所述第一控制指令控制所述电平发生电路产生驱动信号。

在一些示例中,所述电池能量交换机包括:第二通讯电路,所述第二通讯电路用于建立所述电池能量交换机与所述电池能量集线器之间的通讯连接;控制芯片电路和高速运算电路,所述控制芯片电路分别与所述第二通讯电路和所述高速运算电路相连,所述控制芯片电路通过所述第二通讯电路接收所述电池能量集线器上传的所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据,并将所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据发送给所述高速运算电路进行计算处理,以及根据所述高速运算电路的计算处理结果生成所述第一控制指令和所述第二控制指令,并通过所述第二通讯电路将所述第一控制指令下发给所述电池能量集线器,以及将所述第二控制指令发送给所述电池能量适配器。

在一些示例中,所述电池能量交换机还包括:第三通讯电路,所述第三通讯电路用于建立所述电池能量交换机与上位机之间的通讯连接,以便所述电池能量交换机接收所述上位机下发的远程运维巡检指令。

在一些示例中,所述电池能量适配器包括:第二功率开关,所述第二功率开关连接在所述电池组的正负输出端;第二控制电路,所述第二控制电路与所述电池能量交换机进行通讯以接收所述第二控制指令,并根据所述第二控制指令控制所述第二功率开关的通断;熔断器,所述熔断器串联在所述电池能量适配器的对外输出端,以对所述电池组进行过流保护;端口保护电路,所述端口保护电路包括吸收电容和保护二极管,以对所述电池组的输出进行能量波动抑制。

为达到上述目的,本实用新型第二方面提出的储能电池系统包括如上所述的数字化自动运维巡检装置。

根据本实用新型的储能电池系统,采用上述储能电池系统的数字化自动运维巡检装置,能够实现储能电池系统的高精度自动运维巡检和管理,以及任意电池单体的接入或旁路切换。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置的方框示意图;

图2为根据本实用新型一个实施例的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置的连接示意图;

图3为根据本实用新型一个实施例的电池能量网卡的结构示意图;

图4为根据本实用新型一个实施例的电池能量集线器的结构示意图;

图5为根据本实用新型一个实施例的电池能量交换器的结构示意图;

图6为根据本实用新型一个实施例的电池能量适配器的结构示意图;

图7为根据本实用新型实施例的储能电池系统的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置、储能电池系统和储能电池系统的数字化自动运维巡检装置方法。

图1为根据本实用新型实施例的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置的方框示意图。

如图1所示,储能电池系统的数字化自动运维巡检装置100包括:电池能量网卡10、电池能量集线器20、电池能量适配器30和电池能量交换机40。

具体地,如图2所示,电池能量网卡10对应电池单体设置,用于将电池单体接入或旁路;电池能量集线器20用于对电池单体进行参数检测以获取电池单体和电池能量网卡的状态数据;电池能量适配器30用于控制电池系统对外输出功率;电池能量交换机40分别与电池能量集线器20和电池能量适配器30进行通讯连接,用于根据电池单体和电池能量网卡10的状态数据生成第一控制指令和第二控制指令,并将第一控制指令发送给电池能量集线器20,以通过电池能量集线器20对电池能量网卡10进行控制,以及将第二控制指令发送给电池能量适配器30,以通过电池能量适配器30控制电池系统进行输出。

可选地,第一控制指令可以为电池单体接入或旁通指令,第二控制指令为电池系统输出功率调整指令。

需要说明的是,如图2所示,电池能量网卡10和电池能量集线器20可设置有多个,每个电池能量集线器20可对应管理多个电池能量网卡10,其中,每个电池能量集线器20根据电池能量交换机40下发的第一控制指令,对多个电池能量网卡10进行控制,以控制多个电池能量网卡10对应的电池单体的接入或旁路。

另外,多个电池能量集线器20可与电池能量交换机构成主从通讯网络,以实现对不同电压级别、不同容量电池系统的管理。

由此,本实用新型实施例的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置,通过电池能量集线器根据电池能量交换机下发的第一控制指令,对电池能量网卡进行控制,以控制电池能量网卡对应的电池单体的接入或旁路,实现任意电池单体的接入或旁路切换,以及,通过电池能量适配器根据电池能量交换机下发的第二控制指令,控制电池系统对外输出功率,实现电池系统的高精度自动运维巡检和管理。

进一步地,每个电池单体对应设置一个电池能量网卡10以构成一个电池单元,电池单元采用串联组网形式以形成电池组。

应理解的是,当电池能量网卡10将部分电池单体旁路时,由于电池单元采用串联组网形式,电流将从旁路流通,从而,不会切断整个电池组回路,不影响电池组对负荷的供电。

进一步地,电池能量网卡10采用微妙级切换速度控制电池单体处于接入状态或旁路状态。

需要说明的是,相对于现有技术中选用毫秒级的通断控制器件,例如,直流接触器,控制电路的导通和切断,本实用新型实施例的电池能量网卡10能够采用微妙级切换速度控制电池单体处于接入状态或旁路状态,从而,实现任意电池单体的接入或旁路无缝切换,以避免切换过程中出现能源流断流,提升负载工作的稳定性。

下面结合附图3-6对本实用新型实施例的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置100中的电池能量网卡10、电池能量集线器20、电池能量适配器30和电池能量交换机40的结构,进行说明。

进一步地,如图3所示,电池能量网卡10包括:输入端口101、控制端口102、旁路端口103和第一功率开关104。

具体地,输入端口101连接到电池能量适配器30;控制端口102连接到电池能量集线器20;旁路端口103连接到电池单体的一端;第一功率开关104的第一端与输入端口101相连,第一功率开关104的第二端连接到电池单体的另一端,第一功率开关104的第三端与旁路端口103相连,第一功率开关104的控制端与控制端口102相连。

可以理解的是,电池能量集线器20下发第一控制指令之后,可通过电池能量网卡10中的控制端口102对第一功率开关104进行控制,以将电池单体接入或旁通。

具体而言,若控制端口102控制第一功率开关104的第一端与第二端相连,则输入端口101与电池单体导通,电池单体处于接入状态,若控制端口102控制第一功率开关104的第二端和第三端相连,则旁路端口103与电池单体导通,电池单体处于旁通状态。

需要说明的是,连接到输入端口101的电池能量适配器30能够对输入负载的输出功率进行调整,以提升负载工作稳定性。

进一步地,如图4所示,电池能量集线器20包括:检测电路201、电平发生电路202、第一通讯电路203和第一控制电路204。

具体地,检测电路201连接到电池单体的输出端口,用于检测电池单体的状态参数;电平发生电路202连接到电池能量网卡10,用于输出驱动信号至电池能量网卡10,以对电池能量网卡10进行切换控制;第一通讯电路203与电池能量交换机40相连,用于建立电池能量集线器20与电池能量交换机40之间的通讯连接;第一控制电路204分别与第一通讯电路203、电平发生电路202和检测电路201相连,用于根据电池单体的状态参数获取电池单体和电池能量网卡10的状态数据,并通过第一通讯电路203将电池单体和电池能量网卡10的状态数据发送给电池能量交换机40,以及通过第一通讯电路203接收电池能量交换机40下发的第一控制指令,并根据第一控制指令控制电平发生电路202产生驱动信号。

可以理解的是,电池能量集线器20可通过检测电路201检测各电池单体的状态参数,例如电池单体的电压、电流和温度,并反馈至第一控制电路204,然后,通过第一控制电路204根据电池单体的状态参数获取电池单体和电池能量网卡10的状态数据,并通过第一通讯电路203将电池单体和电池能量网卡10的状态数据发送给电池能量交换机40和接收电池能量交换机40下发的第一控制指令,以及通过第一控制电路204根据第一控制指令控制电平发生电路202产生驱动信号至电池能量网卡10,以对电池能量网卡10进行切换控制。

进一步地,如图5所示,电池能量交换机40包括:第二通讯电路401、控制芯片电路402和高速运算电路403。

具体地,第二通讯电路401用于建立电池能量交换机40与电池能量集线器20之间的通讯连接;控制芯片电路402分别与第二通讯电路401和高速运算电路403相连,控制芯片电路402通过第二通讯电路401接收电池能量集线器20上传的电池单体和电池能量网卡10的状态数据,并将电池单体和电池能量网卡10的状态数据发送给高速运算电路403进行计算处理,以及根据高速运算电路403的计算处理结果生成第一控制指令和第二控制指令,并通过第二通讯电路401将第一控制指令下发给电池能量集线器20,以及将第二控制指令发送给电池能量适配器30。

可以理解的是,电池能量交换机40中的控制芯片电路402可通过第二通讯电路401接收电池能量集线器20上传的电池单体和电池能量网卡10的状态数据,并将电池单体和电池能量网卡10的状态数据发送给高速运算电路403进行计算处理,以及根据高速运算电路403的计算处理结果生成第一控制指令和第二控制指令,并通过第二通讯电路401将第一控制指令下发给电池能量集线器20,以及将第二控制指令发送给电池能量适配器30,以分别通过电池能量集线器20根据第一控制指令对电池能量网卡10进行控制和通过电池能量适配器30根据第二控制指令对电池系统进行控制。

进一步地,如图5所示,电池能量交换机40还包括:第三通讯电路404。

具体地,第三通讯电路404用于建立电池能量交换机40与上位机之间的通讯连接,以便电池能量交换机40接收上位机下发的远程运维巡检指令。

可以理解的是,若上位机下发远程运维巡检指令,则本实用新型实施例的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置100实现如下功能:1)自动巡检精确检测功能,电池能量交换机40通过电池能量集线器20对所有电池单体依次单独进行计划性旁路切换,形成电池单体的开路静置,在不影响电池系工作的情况下完成对电池单体开路电压的高精度测量,从而,在不影响电池组总体输出状态下连续自动循环进行,可实时取得各电池单体的准确工作数据,另外,测量估算精度将随自动巡检轮数的增加而进一步提高。2)在线单体独立维护功能,在电池组工作在充电和放电过程中,通过电池能量网卡10将一个或多个电池单体进行计划性旁路,实现对一个或多个电池单体进行容量独立调节,进而实现电池单体在线修复的目的,例如,在电池系统浮动充电状态下,将一个或多个荷电量较多电池单体切换至旁路状态脱离充电,从而使剩余荷电量较少的电池继续保持在线,从而,经过数轮的在线维护,将所有电池单体将被维护至相近的工作状态。

进一步地,如图6所示,电池能量适配器30包括:第二功率开关301、第二控制电路302、熔断器303和端口保护电路304。

具体地,第二功率开关301连接在电池组的正负输出端;第二控制电路302与电池能量交换机40进行通讯以接收第二控制指令,并根据第二控制指令控制第二功率开关301的通断;熔断器302串联在电池能量适配器30的对外输出端,以对电池组进行过流保护;端口保护电路304包括吸收电容和保护二极管,以对电池组的输出进行能量波动抑制。

可以理解的是,电池能量适配器30可通过第二控制电流302根据电池能量交换机40下发的第二控制指令,控制第二功率开关301的通断,以对电池系统的输出功率进行调整,例如,可根据电池系统的输出功率需求,确定接入电池系统的电池组组数,并通过熔断器302对电池系统进行熔断保护,以及通过端口保护电流304对电池组的输出进行能量波动抑制。

需要说明的是,本实用新型实施例的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置100还包括在线热插拔功能,例如,在电池在线安装或拆卸前,通过对电池能量交换机40进行电池能量网络拓扑配置,电池能量网卡10背板会执行电池能量交换机40的配置参数及时对新安装的电池组进行在线模式动作切换或对准备拆除的电池组进行旁路模式动作切换,从而,保证电池组安装过程中物理连接的安全性,同时保证电池系统对外持续输出的可靠性。

综上,根据本实用新型实施例的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置,通过电池能量集线器对电池单体进行参数检测以获取电池单体和电池能量网卡的状态数据,并通过电池能量交换机分别与电池能量集线器和电池能量适配器进行通讯连接,以根据电池单体和电池能量网卡的状态数据生成第一控制指令和第二控制指令,并将第一控制指令发送给电池能量集线器,以通过电池能量集线器对电池能量网卡进行控制,将电池单体接入或旁路,其中,电池能量网卡对应电池单体设置,以及将第二控制指令发送给电池能量适配器,以通过电池能量适配器控制电池系统对外输出功率。由此,实现电池系统的高精度自动运维巡检和管理,以及任意电池单体的接入或旁路切换。

图7为根据本实用新型实施例的储能电池系统的方框示意图,如图7所示,本实用新型实施例还提出了一种储能电池系统1000,其包括上述本实用新型实施例的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置100。

需要说明的是,本实用新型实施例的储能电池系统1000的具体实施方式与前述本实用新型实施例的储能电池系统的数字化自动运维巡检装置100的具体实施方式一一对应,在此不再赘述。

综上,根据本实用新型实施例的储能电池系统,采用上述储能电池系统的数字化自动运维巡检装置,能够实现储能电池系统的高精度自动运维巡检和管理,以及任意电池单体的接入或旁路切换。

需要说明的是,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(ram),只读存储器(rom),可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解,本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型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。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。


技术特征:

1.一种储能电池系统的数字化自动运维巡检装置,其特征在于,所述数字化自动运维巡检装置包括:

电池能量网卡,所述电池能量网卡对应电池单体设置,所述电池能量网卡用于将所述电池单体接入或旁路;

电池能量集线器,所述电池能量集线器用于对所述电池单体进行参数检测以获取所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据;

电池能量适配器,所述电池能量适配器用于控制所述电池系统对外输出功率;

电池能量交换机,所述电池能量交换机分别与所述电池能量集线器和所述电池能量适配器进行通讯连接,所述电池能量交换机用于根据所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据生成第一控制指令和第二控制指令,并将所述第一控制指令发送给所述电池能量集线器,以通过所述电池能量集线器对所述电池能量网卡进行控制,以及将所述第二控制指令发送给所述电池能量适配器,以通过所述电池能量适配器控制所述电池系统进行输出。

2.如权利要求1所述的数字化自动运维巡检装置,其特征在于,每个电池单体对应设置一个电池能量网卡以构成一个电池单元,所述电池单元采用串联组网形式以形成电池组。

3.如权利要求2所述的数字化自动运维巡检装置,其特征在于,所述电池能量网卡采用微秒级切换速度控制所述电池单体处于接入状态或旁路状态。

4.如权利要求3所述的数字化自动运维巡检装置,其特征在于,所述电池能量网卡包括:

输入端口,所述输入端口连接到所述电池能量适配器;

控制端口,所述控制端口连接到所述电池能量集线器;

旁路端口,所述旁路端口连接到所述电池单体的一端;

第一功率开关,所述第一功率开关的第一端与所述输入端口相连,所述第一功率开关的第二端连接到所述电池单体的另一端,所述第一功率开关的第三端与所述旁路端口相连,所述第一功率开关的控制端与所述控制端口相连。

5.如权利要求1-4中任一项所述的数字化自动运维巡检装置,其特征在于,所述电池能量集线器包括:

检测电路,所述检测电路连接到所述电池单体的输出端口,所述检测电路用于检测所述电池单体的状态参数;

电平发生电路,所述电平发生电路连接到所述电池能量网卡,所述电平发生电路用于输出驱动信号至所述电池能量网卡,以对所述电池能量网卡进行切换控制;

第一通讯电路,所述第一通讯电路与所述电池能量交换机相连,所述第一通讯电路用于建立所述电池能量集线器与所述电池能量交换机之间的通讯连接;

第一控制电路,所述第一控制电路分别与所述第一通讯电路、所述电平发生电路和所述检测电路相连,所述第一控制电路用于根据所述电池单体的状态参数获取所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据,并通过所述第一通讯电路将所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据发送给所述电池能量交换机,以及通过所述第一通讯电路接收所述电池能量交换机下发的第一控制指令,并根据所述第一控制指令控制所述电平发生电路产生驱动信号。

6.如权利要求1-4中任一项所述的数字化自动运维巡检装置,其特征在于,所述电池能量交换机包括:

第二通讯电路,所述第二通讯电路用于建立所述电池能量交换机与所述电池能量集线器之间的通讯连接;

控制芯片电路和高速运算电路,所述控制芯片电路分别与所述第二通讯电路和所述高速运算电路相连,所述控制芯片电路通过所述第二通讯电路接收所述电池能量集线器上传的所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据,并将所述电池单体和所述电池能量网卡的状态数据发送给所述高速运算电路进行计算处理,以及根据所述高速运算电路的计算处理结果生成所述第一控制指令和所述第二控制指令,并通过所述第二通讯电路将所述第一控制指令下发给所述电池能量集线器,以及将所述第二控制指令发送给所述电池能量适配器。

7.如权利要求6所述的数字化自动运维巡检装置,其特征在于,所述电池能量交换机还包括:

第三通讯电路,所述第三通讯电路用于建立所述电池能量交换机与上位机之间的通讯连接,以便所述电池能量交换机接收所述上位机下发的远程运维巡检指令。

8.如权利要求2所述的数字化自动运维巡检装置,其特征在于,所述电池能量适配器包括:

第二功率开关,所述第二功率开关连接在所述电池组的正负输出端;

第二控制电路,所述第二控制电路与所述电池能量交换机进行通讯以接收所述第二控制指令,并根据所述第二控制指令控制所述第二功率开关的通断;

熔断器,所述熔断器串联在所述电池能量适配器的对外输出端,以对所述电池组进行过流保护;

端口保护电路,所述端口保护电路包括吸收电容和保护二极管,以对所述电池组的输出进行能量波动抑制。

9.一种储能电池系统,其特征在于,包括如权利要求1-8中任一项所述的数字化自动运维巡检装置。

技术总结
本实用新型公开一种储能电池系统及其数字化自动运维巡检装置,其中,装置包括:电池能量网卡,对应电池单体设置,将电池单体接入或旁路;电池能量集线器,对电池单体进行参数检测以获取电池单体和电池能量网卡的状态数据;电池能量适配器,控制电池系统对外输出功率;电池能量交换机,分别与电池能量集线器和电池能量适配器进行通讯连接,根据电池单体和电池能量网卡的状态数据生成第一控制指令和第二控制指令,并将第一控制指令发送给电池能量集线器,以对电池能量网卡进行控制,以及将第二控制指令发送给电池能量适配器,以控制电池系统进行输出。由此,实现电池系统的高精度自动运维巡检和管理,以及任意电池单体的接入或旁路切换。

技术研发人员:慈松;康重庆;程林
受保护的技术使用者:清华大学
技术研发日:2020.09.24
技术公布日:2021.04.06

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