本發(fā)明涉及儲能領(lǐng)域，，特別是涉及一種儲能控制裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著新能源在近幾年的高速發(fā)展，儲能領(lǐng)域得到了世界各國的重視，無論是大型集裝箱儲能系統(tǒng)還是家用小型儲能系統(tǒng)都得到了長足的發(fā)展。

儲能系統(tǒng)一般為電池模組儲能的形式，電池在充放電時有充放電電壓上下限的限制。當(dāng)充電時電池兩端的電壓達(dá)到上限以上時，則為過充電。當(dāng)放電時電池兩端的電壓下降到下限以下時，則為過放電。出現(xiàn)過充或過放電任何一種情況都會對電池造成不可逆的損傷，尤其是過放電現(xiàn)象的出現(xiàn)。長時間的過放電極易引起電池鼓包，甚至造成起火爆炸的危險。

為了避免電池出現(xiàn)過放電的現(xiàn)象，儲能系統(tǒng)需增加智能停機功能，即當(dāng)儲能系統(tǒng)的組端電壓低于下限值時，電池管理系統(tǒng)軟件控制繼電器的斷開進(jìn)而控制整個儲能系統(tǒng)進(jìn)行智能關(guān)機處理。但此時要想對儲能系統(tǒng)進(jìn)行充電，則需要人工干預(yù)重啟才行，但人工操作不便且成本高昂，尤其是在儲能系統(tǒng)安裝位置較偏遠(yuǎn)時。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種儲能控制裝置及其控制方法，提升充電效率。

一種儲能控制裝置，包括：

儲能模塊，所述儲能模塊通過繼電器連接外部充電設(shè)備；

與所述儲能模塊及外部充電設(shè)備連接的電池管理模塊，用于采集所述儲能模塊的電信號；

其中，在所述儲能模塊放電過程中，電池管理模塊根據(jù)采集到的所述儲能模塊的電信號檢測到所述儲能模塊需要停機時，則控制所述繼電器斷開；

當(dāng)所述電池管理模塊檢測到所述外部充電設(shè)備可以向所述儲能模塊充電時，則控制所述繼電器吸合，使所述外部充電設(shè)備向所述儲能模塊充電。

在其中一個實施例中，在所述外部充電設(shè)備向所述儲能模塊充電的過程中，所述電池管理模塊根據(jù)采集的所述儲能模塊的電信號檢測所述儲能模塊的電量是否充滿，如果是，則控制所述繼電器斷開。

在其中一個實施例中，所述電池管理模塊根據(jù)采集的所述儲能模塊的電信號檢測所述儲能模塊的電量是否充滿具體為：

所述電池管理模塊檢測采集的所述儲能模塊兩端的電壓信號是否大于或等于預(yù)設(shè)的電壓上限值。

在其中一個實施例中，所述儲能控制裝置還包括：

與所述電池管理模塊連接的監(jiān)控開關(guān)，用于在閉合狀態(tài)下啟動所述電池管理模塊進(jìn)入工作狀態(tài)。

在其中一個實施例中，所述電信號為電壓信號，所述電池管理模塊根據(jù)采集到的所述儲能模塊的電信號檢測到所述儲能模塊需要停機具體為：

電池管理模塊檢測采集的所述儲能模塊兩端的電壓信號小于預(yù)設(shè)的電壓下限值。

在其中一個實施例中，所述電信號為電壓信號，所述電池管理模塊根據(jù)采集到的所述儲能模塊的電信號檢測到所述儲能模塊需要停機具體為：

電池管理模塊檢測到所述儲能模塊兩端的電壓信號小于預(yù)設(shè)的電壓下限值，且在預(yù)設(shè)的時間內(nèi)沒有檢測到充電電流。

在其中一個實施例中，所述儲能模塊包括若干并聯(lián)或串聯(lián)的電池組。

以上所述儲能控制裝置中，在儲能模塊放電過程中，電池管理模塊根據(jù)采集的儲能模塊的電信號自動控制儲能模塊停機，在儲能模塊停機后，可自動使外部充電設(shè)備向儲能模塊充電，從而避免人工操作使儲能模塊停機和充電，提升停機和充電效率。

一種儲能控制裝置的控制方法，所述儲能控制裝置基于以上所述的儲能控制裝置，所述方法包括：

在所述儲能模塊放電過程中，根據(jù)采集的所述儲能模塊的電信號檢測所述儲能模塊是否需要停機；

若需要停機，則控制所述繼電器斷開；

在所述儲能模塊為停機狀態(tài)下，檢測所述外部充電設(shè)備是否可以向所述儲能模塊充電；

若是，則控制所述繼電器吸合，使所述外部充電設(shè)備向所述儲能模塊充電。

在其中一個實施例中，所述方法還包括：

在所述外部充電設(shè)備向所述儲能模塊充電過程中，檢測所述儲能模塊的電量是否充滿；

若充滿，則控制所述繼電器斷開。

以上所述儲能控制裝置的控制方法中，在儲能模塊放電過程中，電池管理模塊根據(jù)采集的儲能模塊的電信號自動控制儲能模塊停機，在儲能模塊停機后，可自動使外部充電設(shè)備向儲能模塊充電，從而避免人工操作使儲能模塊停機和充電，提升停機和充電效率。

附圖說明

圖1為一實施例的儲能控制裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為儲能控制裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，一種儲能控制裝置，包括：

儲能模塊110，儲能模塊110通過繼電器120連接外部充電設(shè)備130；

與儲能模塊110及外部充電設(shè)備130連接的電池管理模塊140，用于采集儲能模塊110的電信號；

其中，在儲能模塊110放電過程中，電池管理模塊140根據(jù)采集到的儲能模塊110的電信號檢測到儲能模塊110需要停機時，則控制繼電器120斷開；

當(dāng)電池管理模塊140檢測到外部充電設(shè)備130可以向儲能模塊110充電時，則控制繼電器120吸合，使外部充電設(shè)備130向儲能模塊110充電。

以上所述儲能控制裝置中，在儲能模塊放電過程中，電池管理模塊根據(jù)采集的儲能模塊的電信號自動控制儲能模塊停機，在儲能模塊停機后，可自動使外部充電設(shè)備向儲能模塊充電，從而避免人工操作使儲能模塊停機和充電，提升停機和充電效率。

儲能模塊在本實施例中可以為大型集裝箱儲能系統(tǒng)或家用小型儲能系統(tǒng)，包括光伏儲能系統(tǒng)等各種新新能源儲能系統(tǒng)。一般儲能模塊均由若干并聯(lián)或串聯(lián)的電池組組成。儲能模塊中電池的連接結(jié)構(gòu)在不同的應(yīng)用中會有不同，這種不同體現(xiàn)在電池的材料上，如鋰電池，鎳電池等；電池排列的方式上，如并聯(lián)或串聯(lián)；電池的個數(shù)上，如15組、25組等不同數(shù)目的電池。有時候環(huán)境因素，如陽光、溫度、濕度等，也需要采用不同的電池，但這些因素并不影響本實施例的實現(xiàn)。

儲能模塊在充電時，隨著充電的持續(xù)，其兩端電壓會持續(xù)升高，當(dāng)其電量充滿時，儲能模塊兩端的電壓可以達(dá)到理論上的最大值。最大值也可以理解為儲能模塊在出廠時的額定電壓，也可以為在充電過程中，可以檢測到的某一設(shè)定的電壓值，這種電壓值的設(shè)定可以對儲能模塊產(chǎn)生保護(hù)作用。此時，對儲能模塊的進(jìn)一步充電會造成過充電，對電池造成不良影響。

當(dāng)外部電量不足時，儲能模塊可以對外放電，儲能模塊一般設(shè)置有放電過程中允許的最低電壓。儲能模塊在低于最低電壓時的放電通常為過放電，過放電會對電池的壽命造成嚴(yán)重影響，有時可能會造成安全事故。

因此，對于儲能模塊要避免其過放電和過充電。

電池管理模塊140可以采集儲能模塊110的電信號，對儲能模塊110的充放電進(jìn)行管理。電池管理模塊140通常包括采集單元、與采集單元連接的芯片、與芯片連接的存儲器等。采集單元可以為與儲能模塊110連接的電壓檢測線，以采集儲能模塊110的電信號。存儲器可以存儲應(yīng)用程序，芯片在接收到電信號時，通過執(zhí)行應(yīng)用程序分析儲能模塊110是否過充或過放電。電信號包括電壓、電流等信號，本實施例采用電壓信號。

儲能模塊110在正常放電過程中，當(dāng)電池管理模塊140檢測到儲能模塊110兩端的電壓信號小于預(yù)設(shè)的電壓下限值，如45V，則表示儲能模塊110需要停機。在實際的應(yīng)用中，在檢測到儲能模塊110兩端的電壓小于預(yù)設(shè)的電壓下限值時，還可以檢測在預(yù)設(shè)的時間內(nèi)是否有充電電流，如10分鐘內(nèi)有沒有大于3A電流對儲能模塊進(jìn)行充電動作，如果有，則不需要停機，否則，則表示需要停機。以上只是本實施例采取停機機制的兩種設(shè)置方案，包括電壓和時間兩個特征，本實施例不限于其它方案的設(shè)置。當(dāng)需要停機時，電池管理模塊140則控制繼電器120斷開。此時，僅有電池管理模塊140與儲能模塊110連接，儲能模塊110的耗電量會明顯的減小，防止儲能模塊110過放電。

一般儲能模塊110在停機后，通常需要人工再次喚醒。但人工操作效率低，尤其是對于儲能模塊110較為偏遠(yuǎn)時。本實施例中，電池管理模塊140可以直接檢測外部充電設(shè)備130是否可以向儲能模塊110充電。例如，電池管理模塊140檢測到外部充電設(shè)備130的電壓大于預(yù)設(shè)的電壓下限，或者電池管理模塊140檢測到充電電壓大致某一值，如設(shè)置的35V等；或者電池管理模塊140檢測到充電電流大于某一值等。當(dāng)電池管理模塊140檢測到外部充電設(shè)備130可以向儲能設(shè)備充電時，則控制繼電器120吸合。

在外部充電設(shè)備130向儲能模塊110充電的過程中，電池管理模塊140根據(jù)采集的儲能模塊110的電信號檢測儲能模塊110的電量是否充滿，如果是，則控制繼電器斷開。其中，電池管理模塊140可以檢測采集的儲能模塊110兩端的電壓信號是否大于或等于預(yù)設(shè)的電壓上限值，如果是，則儲能模塊110的電量已經(jīng)充滿。

如圖2所示，為可應(yīng)用于以上儲能控制裝置的電路原理圖。其中，儲能模塊110包括B1至B15等數(shù)目的電池組。儲能模塊110通過繼電器連接外部充電設(shè)備130。電池管理模塊140連接儲能模塊110，可采集儲能模塊110的電信號。電池管理模塊140可控制繼電器的吸合與斷開。

其中，儲能控制裝置中還設(shè)置有與電池管理模塊140連接的監(jiān)控開關(guān)，用于在閉合狀態(tài)下啟動電池管理模塊進(jìn)入工作狀態(tài)。本實施例中，監(jiān)控開關(guān)閉合是啟動電池管理模塊的前提，只有在閉合監(jiān)控開關(guān)后，才可以啟動電池管理模塊。

儲能模塊110在對外放電時，如果電量不足，電壓降低到電壓下限值時，電池管理模塊140檢測到此現(xiàn)象時，在一定的時間內(nèi)沒有檢測到充電電流時，則控制斷開繼電器。

在儲能模塊110停機后，電池管理模塊140可以及時檢測外部充電設(shè)備130是否能夠向儲能模塊110充電，如果可以，則控制繼電器吸合，使外部充電設(shè)備130對儲能模塊110進(jìn)行充電。

其中，電池管理模塊140連接有電量顯示模塊，可以顯示儲能模塊的電量。電池管理模塊140連接通信模塊，可以將儲能模塊110的電信號發(fā)送至外部監(jiān)控設(shè)備。

本實施例還提供了一種儲能控制裝置的控制方法，儲能控制裝置基于以上所述的儲能控制裝置，所述方法包括：

在儲能模塊放電過程中，根據(jù)采集的儲能模塊的電信號檢測儲能模塊是否需要停機；

若需要停機，則控制繼電器斷開；

在儲能模塊為停機狀態(tài)下，檢測外部充電設(shè)備是否可以向儲能模塊充電；

若是，則控制繼電器吸合，使外部充電設(shè)備向儲能模塊充電。

以上所述儲能控制裝置的控制方法中，在儲能模塊放電過程中，電池管理模塊根據(jù)采集的儲能模塊的電信號自動控制儲能模塊停機，在儲能模塊停機后，可自動使外部充電設(shè)備向儲能模塊充電，從而避免人工操作使儲能模塊停機和充電，提升停機和充電效率。

其中，所述方法還包括：

在外部充電設(shè)備向儲能模塊充電過程中，檢測儲能模塊的電量是否充滿；若充滿，則控制繼電器斷開。

本實施例中，電池管理模塊140安裝有實現(xiàn)以上所述方法的檢測程序，電池管理模塊140執(zhí)行以上檢測程序可以檢測儲能模塊110是否需要停機，并在需要停機時，斷開繼電器，使儲能模塊110停機。儲能模塊110在停機后，電池管理模塊140執(zhí)行檢測程序檢測外部充電設(shè)備130是否可以向儲能模塊110充電，如果可以，可以吸合繼電器，使外部充電設(shè)備130向儲能模塊110充電。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。