一种基于光储微电网储能系统电池低电量自动唤醒的方法

技术领域

本发明涉及新能源储能技术领域，具体是一种基于光储微电网储能系统电池低电量自动唤醒的方法。

背景技术

储能微网是一个包括集控中心、分布式电源、居民用户负荷、储能设备的配电系统网络，可脱离大电网独立的离网运行、也可与大电网并网运行；对于偏远小岛或是西部区山区的寺庙而言，由于用电量有限、输送距离较远、区域面积狭窄，铺设电缆在技术与经济方面均需付出更大代价，因此开发清洁可靠的微电网是满足其用电需求的重要选择之一。由于离网情况下，光照是一个持续性变化的因素，阴雨天长时间缺乏充足的光照对储能系统补电，系统会存在小电流自耗电，出现电池簇接触器断开，光伏再次来临时未能及时充电，因此对设备稳定持续运行、系统维护等提出了新的挑战。基于此设计一种基于光储微电网储能系统电池低电量自动唤醒的方法，解决系统离网运行电池电量低无法及时补电的可靠性和系统维护的便捷性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于光储微电网储能系统电池低电量自动唤醒的方法，基于光储微电网系统，阴雨天长时间缺乏充足的光照以致不能对储能电池系统补电，储能电池达到电池单体电压下限保护，电池管理系统BMS自动检测并通过逻辑判断切换至电池唤醒逻辑，当晴天到来时光伏条件良好自动唤醒电池，解除单体电压下限保护，恢复正常运作，从而提高了系统的稳定运行，解决系统电池电压低不好维护的难题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于光储微电网储能系统电池低电量自动唤醒的方法，所述方法包括光伏组件、光储一体设备和储能电池系统，所述光伏组件与光储一体设备连接，所述光储一体设备与储能电池系统连接，所述储能电池系统包括电池管理系统BMS和储能电池，所述电池管理系统BMS与储能电池连接。

当储能电池出现低电量且单体电压下限保护时，电池管理系统BMS会切断高压控制箱内部的电池簇主正主负接触器，此时储能电池系统与光储一体设备断开连接，通过电池管理系统BMS给光储一体设备发送单体电压下限已保护且电池簇主正主负接触器已断开的信号，此时光储一体设备根据电池管理系统BMS发送过来的信息进行逻辑判断，给电池管理系统BMS发送强制合闸信号，电池管理系统BMS进入强制合闸模式，电池管理系统BMS接收到强制合闸信号后控制高压控制箱内部电池簇主正主负接触器强制合闸；当出现太阳光，光伏组件正常运行时，光储一体设备进行逻辑判断，给电池管理系统BMS发送信号，电池管理系统BMS退出强制合闸模式，切换回正常控制模式。

所述光储一体设备包括DCDC变流模块、DCAC变流模块和DSP控制电路，所述光伏组件与DCDC变流模块连接，所述DCDC变流模块与DCAC变流模块连接。

所述光储一体设备的运行逻辑为：

S1、判断电池簇主正主负接触器是否断开。

S2、若电池簇主正主负接触器断开，判断储能电池是否出现单体电压下限保护。

S3、若储能电池出现单体电压下限保护，光储一体设备下发指令控制高压控制箱内电池簇主正主负接触器进行强制合闸，电池管理系统BMS接收到强制合闸指令尝试切换强制模式。

S4、电池管理系统BMS切换强制模式后，控制高压控制箱内部电池簇主正主负接触器进行强制合闸，再次判断储能电池是否出现单体电压下限保护。

S5、若储能电池没有出现单体电压下限保护，则电池管理系统BMS自动解除强制模式切换回正常控制逻辑。

步骤S2中，若电池簇主正主负接触器没有断开，则表面储能电池正常运行，DCDC变流模块恢复正常MPPT运行，DCAC变流模块启动逆变输出，恢复完全正常的运行模式。

步骤S4中，若电池管理系统BMS接收到强制合闸指令后切换强制模式不成功，则光储一体设备再次下发指令控制高压控制箱内电池簇主正主负接触器进行强制合闸。

步骤S5中，若储能电池出现单体电压下限保护，则电池管理系统BMS再次控制高压控制箱内部电池簇主正主负接触器进行强制合闸。

本发明通过电池管理系统BMS和光储一体设备的协同作用，实现储能电池低电量时电池簇主正主负接触器强制合闸，光伏再次来临时能及时充电稳定运行，解决系统离网运行电池电量低无法及时补电的可靠性和系统维护的便捷性。

附图说明

图1为本发明的电路结构示意图；

图2为电池管理系统与光储一体设备的通信连接结构示意图；

图3为电池唤醒逻辑和正常运行逻辑的流程图；

图中：BMS-电池管理系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1：

如图1至图3所示，一种基于光储微电网储能系统电池低电量自动唤醒的方法，该方法包括光伏组件、光储一体设备和储能电池系统，光伏组件与光储一体设备连接，光储一体设备与储能电池系统连接，储能电池系统包括电池管理系统BMS和储能电池，电池管理系统BMS与储能电池连接。

电池管理系统BMS设置有对储能电池的检测电路，当储能电池出现低电量且单体电压下限保护时，电池管理系统BMS会切断高压控制箱内部的电池簇主正主负接触器，此时储能电池系统与光储一体设备断开连接，通过电池管理系统BMS给光储一体设备发送单体电压下限已保护且电池簇主正主负接触器已断开的信号，此时光储一体设备根据电池管理系统BMS发送过来的信息进行逻辑判断，给电池管理系统BMS发送强制合闸信号，电池管理系统BMS进入强制合闸模式，电池管理系统BMS接收到强制合闸信号后控制高压控制箱内部电池簇主正主负接触器强制合闸。

当出现太阳光，光伏组件正常运行时，光储一体设备进行逻辑判断，给电池管理系统BMS发送信号，电池管理系统BMS退出强制合闸模式，切换回正常控制模式。

光储一体设备包括DCDC变流模块、DCAC变流模块和DSP控制电路，光伏组件与DCDC变流模块连接，DCDC变流模块与DCAC变流模块连接。DCAC变流模块的直流侧除了接DCDC变流模块外还需要挂接储能电池的正负极构成DCBUS(交流总线)，再通过DCAC变流模块进行变流输出交流电源，光储一体设备一边对用户进行供电，一边把多余的电源储存入储能电池中；当储能电池出现低电量且单体电压下限保护时，电池管理系统BMS会切断高压控制箱内部的电池簇主正主负接触器，此时储能电池系统直流侧与光储一体设备的DCBUS侧断开连接。DSP控制电路是以数字信号来处理大量信息，其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式，它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令。

光储一体设备的运行逻辑为：

S1、判断电池簇主正主负接触器是否断开。

S2、若电池簇主正主负接触器断开，判断储能电池是否出现单体电压下限保护；若电池簇主正主负接触器没有断开，则表面储能电池正常运行，DCDC变流模块恢复正常MPPT模式运行对储能电池进行充电且同时由DCBUS作为DCAC变流模块的直流侧进行逆变输出，恢复完全正常的运行模式。MPPT模式能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值，使系统以最大功率输出对储能电池充电。

S3、若储能电池出现单体电压下限保护，光储一体设备下发指令控制高压控制箱内电池簇主正主负接触器进行强制合闸，电池管理系统BMS接收到强制合闸指令尝试切换强制模式。

S4、电池管理系统BMS切换强制模式后，控制高压控制箱内部电池簇主正主负接触器进行强制合闸，光储一体设备检测到储能电池侧电压后，DCDC变流模块自动切换至恒压模式给到DCBUS一个大于电池簇总压告警值的一个直流电压，通过DCBUS的恒压对储能电池进行小电流充电，再次判断储能电池是否出现单体电压下限保护；若电池管理系统BMS接收到强制合闸指令后切换强制模式不成功，则光储一体设备再次下发指令控制高压控制箱内电池簇主正主负接触器进行强制合闸。

S5、若储能电池没有出现单体电压下限保护，则电池管理系统BMS自动解除强制模式切换回正常控制逻辑；若储能电池出现单体电压下限保护，则电池管理系统BMS再次控制高压控制箱内部电池簇主正主负接触器进行强制合闸。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。