一种母线分布式管理动力储能电池控制系统及方法与流程

1.本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种母线分布式管理动力储能电池控制系统及方法。


背景技术：

2.随着传统石油、煤炭、化石能源的日益不断匮乏，高效的电储能技术是新能源普及应用最有效的核心技术。
3.1、传统的动力电池充电只有一个或者两个充电接口，不仅导致充电速度慢，而且充电桩需要特制的接口，特定的电流和电压充电桩，特别是长途电动汽车的续航，大型巴士车电池的续航，大型货车电池的续航，电动工具的动力电池续航等严重不足，充电时间少则1-3个小时，多则3-12个小时时间人工排队等候；
4.2、传统的存储电池是单电池管理系统bms带n个电池组，一个电池组出现问题，整个电池模块无法工作，同时也导致整个电储能系统动力无法工作。
5.目前市场动力储能电池基本是一种是有一个充电接口进行充电，另外一种直流电和交流单独充电或者混合一起充电，还有其它一种需要降低或者升高特定高低压电压双枪同时充电，与市场上普遍标准的充电桩并不相配，所以这种技术必不能得到市场上普遍应用。
6.其弊端如下：
7.1、一块总供电系统一旦出现故障动力设备只能抛锚，供电系统无法及时预警停电；
8.2、充电时间慢；
9.3、不能根据用途改变电储能的电池组，限定功能其灵活应用；
10.4、随着电池储能的技术不断更新，阻碍新的性能高电池产品供电技术推广应用；
11.5、维修维护成本高，无论系统出现任何问题，必须到特定的专业维修店保养维修，而且必须接受原厂维修维护；
12.6、充电时间长，工作效率低。


技术实现要素：

13.本发明所要解决的技术问题是一种母线分布式管理动力储能电池控制系统及方法，不改变目前所有充电桩的任何特性，实现接受多个充电插口的母线分布式管理动力储能电池控制系统，不改变当前充电桩的电流和电压，进行快速充电同时不改变目前市场上充电设备。
14.本发明是通过以下技术方案来实现的：一种母线分布式管理动力储能电池控制系统，包括：
15.分布式管理系统，整个系统安装在车辆上，所述分布式管理系统包括多组电池模块，其具有至少一根母线，各电池模块均与至少一根母线连接，多个电池模块共用一根母
线，每个电池模块均形成一个独立的充电模块。
16.作为优选的技术方案，单个或多个电池模块组成一个充电组，由多个充电桩为组成的多个充电组进行单独充电。
17.作为优选的技术方案，母线的一端接入车辆供电系统，由单个或多个电池模块经母线为车辆系统供电，车辆控制系统连接母线，由车辆控制系统经母线对与母线连接的各电池模块进行控制。
18.作为优选的技术方案，分布式管理系统中具有多个电池模块安装位，电池模块安装位内具有与母线连接的插接口，电池模块根据需要安装在电池模块安装位内，通过插接头插入至插接口内完成电池模块与母线的连接。
19.作为优选的技术方案，每组电池模块上均设置有国标充电接口，将多个电池模块进行分组，利用不同的充电桩同时为分组后的电池模块进行独立充电。
20.本发明的一种利用母线分布式管理动力储能电池的方法，具体步骤如下：
21.步骤一、将车辆电池系统根据需要分设为独立的多组，每组电池模块上均设置独立的充电接口；
22.步骤二、将步骤一中分设出来的多组电池模块均接入一母线中，该母线接入车辆的控制系统与电源系统，利用车辆的控制系统端控制每一组的电池模块；
23.步骤三、当其中一组电池模块出现损坏故障时，利用车辆的控制系统停用故障的电池模组；
24.步骤四、利用多个充电桩，将充电桩上的插接头插入至电池模块上的充电接口内，由多个充电桩同时为分配出来的多组电池模块进行独立充电。
25.本发明的有益效果是：
26.1、本发明不光用在电上，也可以用在以动力电池储能的扫地机、机器人、挖掘机、切割机等设备上，可大大减少因充电浪费的时间，提升工作效率；
27.2、提升储能电池动力机车使用量，减少油动力机车尾排放气，保护环境；
28.3、减少因增加续航额外增加的电池组的数量和重量；
29.4、预制电峰谷差的电储能应用尤为重要，减少在夜间错过高峰期短时间充到预制饱和状态，减少电力资源浪费；
30.5、母线分布式管理降低因储能电池的故障出现破坏力，即使一个电池组出现问题不会导致整个系统瘫痪，保证用电系统的安全和稳定，减少灾难事情的发生，预留充足时间维修，维护；
31.6、可以根据自己的需求选用自己需要的电池模块，不受限于电池品牌，机车厂家的任何限制，随意更换电池模块，电池组的产品性能材料和电池组的容量。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
33.图1为本发明的工作原理图。
具体实施方式
34.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
35.本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
36.如图1所示，本发明的一种母线分布式管理动力储能电池控制系统，包括分布式管理系统，整个系统安装在车辆上，所述分布式管理系统包括多组电池模块，其具有至少一根母线3，各电池模块均与至少一根母线连接，多个电池模块共用一根母线，每个电池模块均形成一个独立的充电模块。
37.在本实施例中，单个或多个电池模块2组成一个充电组，由多个充电桩为组成的多个充电组进行单独充电，如图1所示，列举的电池模块为8个模块，实际可增减，以每两个电池模组为一个单位，由对应侧的充电桩1同时对其进行独立的充电，可以有效提升整个电池系统的充电效率。
38.其中，母线的一端接入车辆供电系统，由单个或多个电池模块经母线为车辆系统供电，车辆控制系统连接母线，由车辆控制系统经母线对与母线连接的各电池模块进行控制，母线分布式管理可以降低因储能电池的故障出现破坏力，即使一个电池组出现问题不会导致整个系统瘫痪，保证用电系统的安全和稳定。减少灾难事情的发生，预留充足时间维修、维护。
39.母线分布式电源管理系统是对多个电池同一电压的多个电池组形成的电池模块进行管理，每个电池模块都是缩小版的电池组合。一旦任何一个电池模块出现预警故障，可以通过管理系统迅速断离其供电模块，其它电池模块正常工作。不会其带故障的电池模块给用电设备带来毁灭灾难，可以及时维修维护储能电池。
40.为了可以实现对电池模块的选择安装，本实施例中的分布式管理系统中具有多个电池模块安装位，电池模块安装位内具有与母线连接的插接口，电池模块根据需要安装在电池模块安装位内，通过插接头插入至插接口内完成电池模块与母线的连接，维修成本低，维修维护不必大拆大卸，进行区域简易拆装电池组即可，用户可以根据自己的需求选用自己需要的电池模块，不受限于电池品牌，机车厂家的任何限制，随意更换电池模块，电池组的产品性能材料和电池组的容量，操作简单，用户自己也可以进行操作，根据自己需求，增减电池模块的数量即可，在购买时无需绑定电池模块，解决厂家的捆绑式销售问题；并且可以随时更换新的动力电池，不受动力设备厂家和电池厂家的限制，只要按照求输出电流，电压即可，根据客户需求而定，使用更加的灵活。
41.其中，每组电池模块上均设置有国标充电接口，将多个电池模块进行分组，利用不同的充电桩同时为分组后的电池模块进行独立充电，多接口受电大大提高充电效率，节约充电时间，保证每个充电模块独立进行饱和性充电，传统储能充电需要1小时，采用母线分布式管理储能电池模块多接口充电技术方案在10分钟内可以完成。
42.另外，本发明可以解决用户基于峰谷价差的储能应用，减少白天用电紧张的压力，在夜间短时内完成饱和充电，白天释放电能，提升工作效率，将降低用电压力。
43.本发明的一种利用母线分布式管理动力储能电池的方法，具体步骤如下：
44.步骤一、将车辆电池系统根据需要分设为独立的多组，每组电池模块上均设置独立的充电接口；
45.步骤二、将步骤一中分设出来的多组电池模块均接入一母线中，该母线接入车辆的控制系统与电源系统，利用车辆的控制系统端控制每一组的电池模块；
46.步骤三、当其中一组电池模块出现损坏故障时，利用车辆的控制系统停用故障的电池模组；
47.步骤四、利用多个充电桩，将充电桩上的插接头插入至电池模块上的充电接口内，由多个充电桩同时为分配出来的多组电池模块进行独立充电。
48.本发明的有益效果是：
49.1、本发明可大大减少因充电浪费的时间，提升工作效率；
50.2、提升储能电池动力机车使用量，减少油动力机车尾排放气，保护环境；
51.3、减少因增加续航额外增加的电池组的数量和重量；
52.4、预制电峰谷差的电储能应用尤为重要，减少在夜间错过高峰期短时间充到预制饱和状态，减少电力资源浪费；
53.5、母线分布式管理降低因储能电池的故障出现破坏力，即使一个电池组出现问题不会导致整个系统瘫痪，保证用电系统的安全和稳定，减少灾难事情的发生，预留充足时间维修，维护；
54.6、可以根据自己的需求选用自己需要的电池模块，不受限于电池品牌，机车厂家的任何限制，随意更换电池模块，电池组的产品性能材料和电池组的容量。
55.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

技术特征：
1.一种母线分布式管理动力储能电池控制系统，其特征在于，包括：分布式管理系统，整个系统安装在电池储能的车辆上或者电储能的动力设备上，所述分布式管理系统包括多组电池模块，其具有至少一根母线，各电池模块均与至少一根母线连接，多个电池模块共用一根母线，每个电池模块均形成一个独立的充电模块。2.根据权利要求1所述的母线分布式管理动力储能电池控制系统，其特征在于：单个或多个电池模块组成一个充电组，由多个充电桩为组成的多个充电组进行单独充电。3.根据权利要求2所述的母线分布式管理动力储能电池控制系统，其特征在于：母线的一端接入车辆供电系统，由单个或多个电池模块经母线为车辆系统供电，车辆控制系统连接母线，由车辆控制系统经母线对与母线连接的各电池模块进行控制。4.根据权利要求1所述的母线分布式管理动力储能电池控制系统，其特征在于：分布式管理系统中具有多个电池模块安装位，电池模块安装位内具有与母线连接的插接口，电池模块根据需要安装在电池模块安装位内，通过插接头插入至插接口内完成电池模块与母线的连接。5.根据权利要求1所述的母线分布式管理动力储能电池控制系统，其特征在于：每组电池模块上均设置有国标充电接口，将多个电池模块进行分组，利用不同的充电桩同时为分组后的电池模块进行独立充电。6.一种利用母线分布式管理动力储能电池的方法，其特征在于，利用权利要求1至5任意一项所述的控制系统，具体步骤如下：步骤一、将车辆电池系统根据需要分设为独立的多组，每组电池模块上均设置独立的充电接口；步骤二、将步骤一中分设出来的多组电池模块均接入一母线中，该母线接入车辆的控制系统与电源系统，利用车辆的控制系统端控制每一组的电池模块；步骤三、当其中一组电池模块出现损坏故障时，利用车辆的控制系统停用故障的电池模组；步骤四、利用多个充电桩，将充电桩上的插接头插入至电池模块上的充电接口内，由多个充电桩同时为分配出来的多组电池模块进行独立充电。

技术总结
本发明公开了一种母线分布式管理动力储能电池控制系统及方法，包括分布式管理系统。整个系统安装在电池储能的车辆上或者电储能的动力设备上，所述分布式管理系统包括多组电池模块，其具有至少一根母线，各电池模块均与至少一根母线连接。本发明的母线分布式电源管理系统是对多个电池同一电压的多个电池组形成的电池模块进行管理，每个电池模块都是缩小版的电池组合。在使用过程中一旦任何发现任何一个电池模块出现预警故障，可以通过管理系统迅速断离故障供电模块，其它电池模块正常工作，故障的电池模块不会给用电设备带来毁灭灾难，可以及时维修维护储能电池。并可接多个充电桩进行同时独立充电，大大提升充电效率。大大提升充电效率。大大提升充电效率。


技术研发人员：邹永生
受保护的技术使用者：邹永生
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/8/5