一种储能电站电池组件的带电更换电路及方法

本发明涉及电池组储能电站，特别涉及一种储能电站电池组件的带电更换电路及方法。

背景技术：

1、电池组的维护工作变得日益繁重，对电池的寿命通过bms系统的监控，以及对电池失效机理，保护方法的深入研究，发现目前存在的储能电站系统都存在着依靠产品生产厂来保证储能电站的工作。由于电池的充放寿命及制造或其他原因，导致整个储能电站系统的电池组不可能同时寿命终结，而是在某个原因的促使下，个别电池或电池簇损坏，如果此时整个储能电站停止工作，等待制造商来维护，会造成时间及成本上的很大浪费，尤其是应急电源系统，这个问题有可能造成严重后果，所以对储能电池或电池簇的热拔插带电更换电池(以下简称电池热拔插)技术，有着重大的经济及使用价值。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种储能电站电池组件的带电更换电路及方法，在不影响及时储能电站正常运行的情况下对不健康的或性能退化的电池进行更换。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种储能电站电池组件的带电更换电路，包括：处理器、控制单元、接收电路、驱动电路、传感器以及热插拔指示灯；所述控制单元分别与所述处理器、所述接收电路、所述驱动电路以及所述热插拔指示灯连接，所述驱动电路与储能电站电池组件连接，所述接收电路与所述传感器连接；

4、所述传感器用于测量储能电站电池组件的电池数据，并将所述电池数据通过所述接收电路发送至所述控制单元，所述控制单元根据所述电池数据确定所述储能电站电池组件的运行状态，并将所述运行状态和所述电池数据发送至所述处理器，所述处理器根据所述运行状态下发控制指令至所述控制单元，所述控制单元根据所述控制指令控制所述驱动电路来驱动所述储能电站电池组件及所述储能电站电池组件的锁止机构；

5、所述处理器还用于将所述运行状态发送至bms系统，并将所述bms系统下发的电池失效信号发送至所述控制单元，所述控制单元控制所述热插拔指示灯亮起。

6、为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

7、一种储能电站电池组件的带电更换方法，包括：

8、采集储能电站电池组件的电池数据，并判断储能电站电池组件中各电池的运行状态；

9、当所述运行状态为电池出现故障时，所述bms系统发出电池失效信号，控制热插拔指示灯亮起；

10、控制所述储能电站电池组件的锁止机构打开，更换出现故障的电池。

11、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

12、本发明可以在储能电站工作状态整机不停电工作时更换单体电池或电池簇，使得电池维护事故更换由储能电站依靠产品生产厂维护变为由使用单位在储能电站工作中(无论是充电还是放电)进行不断电热更换，更换电池变得与日常维护其他设备一样方便，被更换的电池组除了电池本体及少量的传感器之外，其他部份与机柜保留。这样最大程度减小了维护成本，使得储能电站中的电池变成消耗品，使得用户的利益得到保障。

技术特征：

1.一种储能电站电池组件的带电更换电路，其特征在于，包括：处理器、控制单元、接收电路、驱动电路、传感器以及热插拔指示灯；所述控制单元分别与所述处理器、所述接收电路、所述驱动电路以及所述热插拔指示灯连接，所述驱动电路与储能电站电池组件连接，所述接收电路与所述传感器连接；

2.根据权利要求1所述的储能电站电池组件的带电更换电路，其特征在于，还包括与所述处理器连接的存储器，所述存储器用于存储所述储能电站电池组件的电池数据。

3.根据权利要求1所述的储能电站电池组件的带电更换电路，其特征在于，所述处理器通过can驱动电路和can总线隔离器与所述bms系统连接。

4.根据权利要求1所述的储能电站电池组件的带电更换电路，其特征在于，所述驱动电路通过大电流连接器与所述储能电站电池组件连接。

5.根据权利要求1所述的储能电站电池组件的带电更换电路，其特征在于，所述接收电路通过小电流连接器与所述传感器连接。

6.根据权利要求1所述的储能电站电池组件的带电更换电路，其特征在于，所述储能电站电池组件中每个电池都设置有保护开关电路、传感器和热插拔指示灯。

7.根据权利要求1所述的储能电站电池组件的带电更换电路，其特征在于，所述能电站电池组件中每个电池通过热插拔式连接器进行插拔。

8.一种储能电站电池组件的带电更换方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种储能电站电池组件的带电更换电路及方法，涉及电池组储能电站技术领域，该电路包括：处理器、控制单元、接收电路、驱动电路、传感器以及热插拔指示灯；控制单元分别与处理器、接收电路、驱动电路以及热插拔指示灯连接，驱动电路与储能电站电池组件连接，接收电路与传感器连接；处理器根据电池的运行状态下发控制指令至控制单元，控制单元根据控制指令控制驱动电路来驱动储能电站电池组件及储能电站电池组件的锁止机构；处理器还用于将运行状态发送至BMS系统，并将BMS系统下发的电池失效信号发送至控制单元，控制单元控制热插拔指示灯亮起。本发明能够在不影响及时储能电站正常运行的情况下对不健康的或性能退化的电池进行更换。

技术研发人员：董泽,杨一帆,么鹏,张悦,孙明,马世京
受保护的技术使用者：华北电力大学（保定）
技术研发日：
技术公布日：2024/6/30