一种用于储能系统的智能并机方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于储能系统的智能并机方法，涉及储能电池领域，通过在待选从机中获取总电压最小或最大的待选从机为待并从机，通过主机下发上电指令至待并从机，所述待并从机接收到上电指令后利用预设控制时序导通预设充放电电路，从而完成储能系统的初始并机，在完成初始并机后，通过主机获取基准电压值，获取储能系统中保护状态信息为保护不存在标志且并机状态不等于并机完成状态的各从机为待筛从机，并通过基准电压值筛选出待筛从机中的待并从机，下发上电指令至各待并从机，所述待并从机接收到上电指令后开始进行并机，以此避免了强制将压差大的电池包并入同一功率回路，压差带来的大电流冲击可能会损坏BMS或对电芯造成损伤的问题。电芯造成损伤的问题。电芯造成损伤的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于储能系统的智能并机方法


[0001]本专利技术涉及储能电池领域，尤其涉及一种用于储能系统的智能并机方法。

技术介绍

[0002]在当下光伏储能广泛发展的大环境下，随着家庭储能系统对储能系统蓄电量的要求逐渐升高，单个电池包难以满足使用需求，多电池包并联使用的需求量日渐增长。多电池包并联时由于存在各个电池包初始电量不一，或由于暂时性的自我保护(即不允许充放电的状态)后与其它电池包电量不一，引起的电压压差过大，若强制将压差大的电池包并入同一功率回路，压差带来的大电流冲击可能会损坏BMS(电池管理系统)或对电芯造成损伤。
[0003]对于目前拥有智能并机策略的储能系统，当系统内电池包陆续放空，电压已经很低的时候，由于锂离子电芯特性，在这个时候若外部充电电源到达，可能会造成本在放电的电池包电压突然升高而损坏BMS或者电芯，而电压低且处于保护状态的电池包由于压差过大(即自身电压与外部电压的压差过大，所述外部电压即储能系统中负载两端或充电机两端的电压)无法充电，又由于BMS是有功耗的，也会消耗电池电量，进而可能造成电压低处于保护状态的电池包严重过放。

技术实现思路

[0004]为了在电池包并联使用的过程中，解决若强制将压差大的电池包并入同一功率回路，压差带来的大电流冲击可能会损坏BMS或对电芯造成损伤的问题，以及电压低且处于保护状态的电池包由于无法充电而导致严重过放的问题，本专利技术提出了一种用于储能系统的智能并机方法，所述储能系统中包括主机与多台从机，所述主机与从机均为电池包，各电池包的正极端与电器设备的正极端连接，负极端通过电池包对应的预设充放电电路与电器设备的负极端连接；所述从机用于通过CAN总线向主机发送从机信息报文；所述智能并机方法包括步骤：
[0005]S1：启动储能系统，所述主机接收各从机发送的从机信息报文，所述从机信息报文中包含电池包的总电压、保护状态信息与并机状态；所述保护状态信息为在从机BMS检测到对应电池包处于异常状态时控制电池包进入保护状态并上报主机的保护存在标志，或电池包未处于异常状态时上报主机的保护不存在标志，所述异常状态包含：电池包总电压高于上限值或低于下限值的状态；所述并机状态包括并机完成状态；
[0006]S2：通过主机获取保护状态信息为保护不存在标志的各从机为待选从机，并在待选从机中获取总电压最小或最大的待选从机为待并从机；
[0007]S3：通过主机下发上电指令至待并从机，所述待并从机接收到上电指令后利用预设控制时序导通预设充放电电路，设定并机状态为并机完成状态并上报主机；
[0008]S4：通过主机获取并机状态为并机完成状态的电池包为已并从机，获取各已并从机对应总电压中的最大电压值或者最小电压值，设定最大电压值或者最小电压值为基准电压值，获取储能系统中保护状态信息为保护不存在标志且并机状态不等于并机完成状态的
各从机为待筛从机，并通过基准电压值筛选出待筛从机中的待并从机，下发上电指令至各待并从机；
[0009]S5：所述待并从机接收到上电指令后利用预设控制时序导通预设充放电电路，设定并机状态为并机完成状态并上报主机，返回步骤S4。
[0010]进一步地，所述步骤S3至步骤S4之间还包括步骤：
[0011]S31：通过主机判断是否存在并机状态为并机完成状态的从机信息报文，若是，则进入步骤S4，若否，则返回步骤S2。
[0012]进一步地，所述步骤S4中，通过基准电压值筛选出待筛从机中的待并从机，具体为：
[0013]通过基准电压值设定筛选条件，并筛选出满足筛选条件的待筛从机为待并从机；所述筛选条件为：
[0014]基准电压值
‑
预设可浮动幅值≤待筛从机的总电压≤基准电压值+预设可浮动幅值。
[0015]进一步地，所述电池包处于保护状态时，其对应的预设充放电电路处于断开的状态。
[0016]进一步地，所述预设充放电电路包括：
[0017]第一开关Mos管、第一Mos管、第一Mos管体二极管；所述电池包的负极端同时与第一开关Mos管的一端、第一Mos管的一端以及第一Mos管体二极管的负极端连接；所述第一开关Mos管在闭合时与第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端、第一Mos管体二极管的正极端以及第一Mos管闭合时均与第二开关Mos管的一端、第二Mos管的一端以及第二Mos管体二极管的正极端连接；所述第二开关Mos管闭合时与第二电阻的一端连接；所述第二电阻的另一端、第二Mos管闭合时以及第二Mos管体二极管的负极端均接入电器设备的负极端。
[0018]进一步地，所述电器设备为负载或者充电机；
[0019]当所述电器设备为负载时，所述储能系统通过智能并机方法对电池包进行放电并机，以给负载提供电能；
[0020]当所述电器设备为充电机时，所述储能系统通过智能并机方法对电池包进行充电并机，以给电池包储能电能。
[0021]进一步地，所述电池包通过智能并机方法进行放电并机的过程中，所述待并从机接收到上电指令后利用预设控制时序导通预设充放电电路的具体步骤为：
[0022]控制第二开关Mos管闭合后控制第一Mos管闭合以开始放电预冲，此时，电池包正极端的电流依次通过负载正极端、负载负极端、第二电阻、第一Mos管后流至电池包负极端，在放电预冲预设时长后，控制第二Mos管闭合，并断开第二开关Mos管，此时，所述待并从机并机完成。
[0023]进一步地，所述电池包通过智能并机方法进行充电并机的过程中，所述待并从机接收到上电指令后利用预设控制时序导通预设充放电电路的具体步骤为：
[0024]控制第一开关Mos管闭合后控制第二Mos管闭合以开始充电预冲，此时，充电机正极端的电流依次通过电池包正极端、电池包负极端、第一电阻、第二Mos管后流至充电机负极端，在充电预冲预设时长后，控制第一Mos管闭合，并断开第一开关Mos管，此时，所述待并从机并机完成。
[0025]进一步地，所述智能并机方法还包括：
[0026]A1：通过主机获取电器设备正极端与负极端之间的电压为外部电压，并累加储能系统中各电池包的总电压，得到总电压累加值；
[0027]A2：判断外部电压是否高于总电压累加值预设幅值，若是，则通过主机获取总电压低于基准电压值，且保护状态信息为保护不存在标志的电池包为待并从机；
[0028]A3：通过主机下发允许自充电指令至待并从机；
[0029]A4：所述待并从机接收到允许自充电指令后，开始进行充电并机，并在充电并机过程中执行步骤：
[0030]A41：通过待并从机实时监测其他任意电池包流向其自身的电流是否超过设定阈值，若是，则进入步骤A42，若否，则进入步骤A43；
[0031]A42：保持预设充放电电路为断开状态，并机失败，并机次数加1，判断并机次数是否大于等于预设并机次数，若是，则结束充电并机，若否，则在间隔预设时长后返回步骤A41；
[0032]A43：导通预设充放电电路，并机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于储能系统的智能并机方法，其特征在于，所述储能系统中包括主机与多台从机，所述主机与从机均为电池包，各电池包的正极端与电器设备的正极端连接，负极端通过电池包对应的预设充放电电路与电器设备的负极端连接；所述从机用于通过CAN总线向主机发送从机信息报文；所述智能并机方法包括步骤：S1：启动储能系统，所述主机接收各从机发送的从机信息报文，所述从机信息报文中包含电池包的总电压、保护状态信息与并机状态；所述保护状态信息为在从机BMS检测到对应电池包处于异常状态时控制电池包进入保护状态并上报主机的保护存在标志，或电池包未处于异常状态时上报主机的保护不存在标志，所述异常状态包含：电池包总电压高于上限值或低于下限值的状态；所述并机状态包括并机完成状态；S2：通过主机获取保护状态信息为保护不存在标志的各从机为待选从机，并在待选从机中获取总电压最小或最大的待选从机为待并从机；S3：通过主机下发上电指令至待并从机，所述待并从机接收到上电指令后利用预设控制时序导通预设充放电电路，设定并机状态为并机完成状态并上报主机；S4：通过主机获取并机状态为并机完成状态的电池包为已并从机，获取各已并从机对应总电压中的最大电压值或者最小电压值，设定最大电压值或者最小电压值为基准电压值，获取储能系统中保护状态信息为保护不存在标志且并机状态不等于并机完成状态的各从机为待筛从机，并通过基准电压值筛选出待筛从机中的待并从机，下发上电指令至各待并从机；S5：所述待并从机接收到上电指令后利用预设控制时序导通预设充放电电路，设定并机状态为并机完成状态并上报主机，返回步骤S4。2.根据权利要求1所述的一种用于储能系统的智能并机方法，其特征在于，所述步骤S3至步骤S4之间还包括步骤：S31：通过主机判断是否存在并机状态为并机完成状态的从机信息报文，若是，则进入步骤S4，若否，则返回步骤S2。3.根据权利要求2所述的一种用于储能系统的智能并机方法，其特征在于，所述步骤S4中，通过基准电压值筛选出待筛从机中的待并从机，具体为：通过基准电压值设定筛选条件，并筛选出满足筛选条件的待筛从机为待并从机；所述筛选条件为：基准电压值
‑
预设可浮动幅值≤待筛从机的总电压≤基准电压值+预设可浮动幅值。4.根据权利要求3所述的一种用于储能系统的智能并机方法，其特征在于，所述电池包处于保护状态时，其对应的预设充放电电路处于断开的状态。5.根据权利要求4所述的一种用于储能系统的智能并机方法，其特征在于，所述预设充放电电路包括：第一开关Mos管、第一Mos管、第一Mos管体二极管；所述电池包的负极端同时与第一开关Mos管的一端、第一Mos管的一端以及第一Mos管体二极管的负极端连接；所述第一开关Mos管在闭合时与第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端、第一Mos管体二极管的正极端以及第一Mos管闭合时均与第二开关Mos管的一端、第二Mos管的一端以及第二Mos管体二极管的正极端连接；所述第二开关M...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳丙南，程亮，陈子杭，李向阳，
申请(专利权)人：宁波德业储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：