用于管理储能电池的连接结构和储能电池管理系统的制作方法

本申请主要涉及储能系统通信控制领域，尤其涉及一种用于管理储能电池的连接结构和储能电池管理系统。

背景技术：

1、随着国家对新能源行业的政策倾斜，锂电池及电池管理系统(batterymanagement system，bms)被大量应用于诸多领域。近年来随着储能设备的日渐扩大，采样数据的精度、速率要求也越来越严格，对bms系统的通讯压力急剧增加。储能系统电池按簇分布，每簇由若干电池包组成，每个电池包由几组电池模组采用铜排串接，每个电池模组由多节电芯串联构成，这使电池的电压温度采集点比较分散，常规电池管理系统的两级架构，一般选用can总线或菊花链进行通信，而电池模组管理单元(battery management unit,bmu)设计一般比较小，在储能系统的内部需要分布许多的采集线和控制线，线束的分布使得系统设计变得复杂，维修维护成本高，最终导致系统的使用周期变短，成本增加。

技术实现思路

1、本申请要解决的技术问题是提供一种更加简洁易于维护的用于管理储能电池的连接结构和储能电池管理系统。

2、为解决上述技术问题，本申请提供了一种用于管理储能电池的连接结构，其特征在于，包括电池簇管理单元bcu、至少一个电池模组管理单元bmu和多个电池箱，每个电池箱包括多个电池模组，其中：多个电池模组之间通过直流载波通信线缆连接，且多个电池箱之间也通过直流载波通信线缆连接；bmu连接至直流载波通信线缆以连接多个电池箱中的至少一者；以及bcu连接至直流载波通信线缆以连接多个电池箱。

3、在本实用新型的一实施例中，bcu包括主控控制单元和与主控控制单元互连的无线接收模块；以及每个bmu包括从控控制单元和与无线接收模块对应的无线发射模块，无线发射模块与从控控制单元互连。

4、在本实用新型的一实施例中，主控控制单元和/或从控控制单元分别包括微控制单元mcu、现场可编程门阵列fpga或数字信号处理器dsp中的任一者。

5、在本实用新型的一实施例中，直流载波通信线缆包括铜排或电缆线。

6、在本实用新型的一实施例中，每个电池箱具有正接口和负接口，相邻电池箱的正接口和负接口适于通过直流载波通信线缆相互连接，从而使多个电池箱之间通过直流载波通信线缆连接。

7、在本实用新型的一实施例中，每个bmu还包括从控载波调制解调模块和从控耦合模块，其中，从控载波调制解调模块与从控控制单元互连，bmu通过从控耦合模块连接至直流载波通信线缆。

8、在本实用新型的一实施例中，每个bmu还包括功率放大器、整形滤波电路和接收电路，从控载波调制解调模块和从控耦合模块之间具有与信号传输方向对应的去向路径和回向路径，去向路径由从控载波调制解调模块指向从控耦合模块、且回向路径由从控耦合模块指向从控载波调制解调模块，其中，功率放大器和整形滤波电路依次连接在去向路径中，接收电路连接在回向路径中。

9、在本实用新型的一实施例中，每个bcu包括主控载波调制解调模块和主控耦合模块，其中，主控载波调制解调模块与主控控制单元互连，bcu通过主控耦合模块连接至直流载波通信线缆。

10、在本实用新型的一实施例中，每个bmu还包括多个afe芯片，每个afe芯片与一个电池模组互连。

11、在本实用新型的一实施例中，多个afe芯片顺序排列，且每相邻两个afe芯片间通过菊花链变压器互连。

12、在本实用新型的一实施例中，afe芯片采用adbms1818芯片，且afe芯片的数量为4个，菊花链变压器的数量为3个。

13、在本实用新型的一实施例中，每个bmu还包括dc-dc转换模块，dc-dc转换模块连接至直流载波通信线缆。

14、本实用新型还提供了一种储能电池管理系统，包括：上位机和如前任一实施例的连接结构，其中，上位机和连接结构中的电池簇管理单元bcu互连。

15、与现有技术相比，本申请提供的用于管理储能电池的连接结构和储能电池管理，系统多个电池模组以及多个电池箱之间通过直流载波通信线缆连接，无需复杂的线束结构，结构更加简洁易于维护，进而延长了系统的使用周期，降低了成本。

技术特征：

1.一种用于管理储能电池的连接结构，其特征在于，包括电池簇管理单元bcu、至少一个电池模组管理单元bmu和多个电池箱，每个所述电池箱包括多个电池模组，其中：

2.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，

3.如权利要求2所述的连接结构，其特征在于，所述主控控制单元和/或从控控制单元分别包括微控制单元mcu、现场可编程门阵列fpga或数字信号处理器dsp中的任一者。

4.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述直流载波通信线缆包括铜排或电缆线。

5.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，每个所述电池箱具有正接口和负接口，相邻电池箱的所述正接口和所述负接口适于通过所述直流载波通信线缆相互连接，从而使所述多个电池箱之间通过所述直流载波通信线缆连接。

6.如权利要求2所述的连接结构，其特征在于，每个所述bmu还包括从控载波调制解调模块和从控耦合模块，其中，所述从控载波调制解调模块与所述从控控制单元互连，所述bmu通过所述从控耦合模块连接至所述直流载波通信线缆。

7.如权利要求6所述的连接结构，其特征在于，每个所述bmu还包括功率放大器、整形滤波电路和接收电路，所述从控载波调制解调模块和所述从控耦合模块之间具有与信号传输方向对应的去向路径和回向路径，所述去向路径由所述从控载波调制解调模块指向所述从控耦合模块、且所述回向路径由所述从控耦合模块指向所述从控载波调制解调模块，其中，所述功率放大器和所述整形滤波电路依次连接在所述去向路径中，所述接收电路连接在所述回向路径中。

8.如权利要求2所述的连接结构，其特征在于，每个所述bcu包括主控载波调制解调模块和主控耦合模块，其中，所述主控载波调制解调模块与所述主控控制单元互连，所述bcu通过所述主控耦合模块连接至所述直流载波通信线缆。

9.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，每个所述bmu还包括多个afe芯片，每个所述afe芯片与一个电池模组互连。

10.如权利要求9所述的连接结构，其特征在于，所述多个afe芯片顺序排列，且每相邻两个所述afe芯片间通过菊花链变压器互连。

11.如权利要求10所述的连接结构，其特征在于，所述afe芯片采用adbms1818芯片，且所述afe芯片的数量为4个，所述菊花链变压器的数量为3个。

12.如权利要求1～11任一项所述的连接结构，其特征在于，每个所述bmu还包括dc-dc转换模块，所述dc-dc转换模块连接至所述直流载波通信线缆。

13.一种储能电池管理系统，其特征在于，包括：上位机和如权利要求1～12任一项所述的连接结构，其中，所述上位机和所述连接结构中的电池簇管理单元bcu互连。

技术总结
本申请提供了一种用于管理储能电池的连接结构和储能电池管理系统。用于管理储能电池的连接结构包括电池簇管理单元BCU、至少一个电池模组管理单元BMU和多个电池箱，每个电池箱包括多个电池模组，其中：多个电池模组之间通过直流载波通信线缆连接，且多个电池箱之间也通过直流载波通信线缆连接；BMU连接至直流载波通信线缆以连接多个电池箱中的至少一者；以及BCU连接至直流载波通信线缆以连接多个电池箱。

技术研发人员：许杰,祝李静,吴博祥,郑萃萃
受保护的技术使用者：江苏天合储能有限公司
技术研发日：20230814
技术公布日：2024/4/17