包括模塊化BMS連接結構的電力儲存系統及其控制方法技術方案

本發明專利技術公開了一種包括模塊化BMS連接結構的電力儲存系統及其控制方法。根據本發明專利技術的電力儲存系統，包括：n個從BMS，用于將與包括在由自身管理的電池模塊中的電池單元的電特性值相關的數據通過從通信網絡傳輸；m個主BMS，用于對通過所述從通信網絡傳輸的與電池單元的電特性值相關的數據進行一次處理，并將所述一次處理的數據通過主通信網絡傳輸；以及超級主BMS，用于對通過所述主通信網絡傳輸的數據進行二次處理的。由于從各從BMS傳輸的數據是在主BMS中處理，所以能夠減少在通信線路上的數據量。因此，即使電力儲存系統的容量增加，也可以快速收集并控制數據。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】包括模塊化BMS連接結構的電力儲存系統及其控制方法
本專利技術涉及一種由多個電力儲存單元架組合構成的電力儲存系統，尤其涉及一種包括在每個單元架中的模塊化BMS連接結構及其控制方法。本申請要求2011年5月31日提交的第10-2011-0051802號韓國專利申請以及2012年5月10日提交的第10-2012-004952號韓國專利申請的優先權，將該申請的說明書和附圖記載的所有內容以引用的方式納入本申請。
技術介紹
作為具有高的產品易用性，且具有高能量密度等電特性的二次電池，不僅應用在便攜式設備中，也普遍應用在通過電驅動源來驅動的電動汽車（EV，ElectricVehicle）或者混合動力汽車（HEV，HybridElectricVehicle）等中。這種二次電池具有能夠顯著地減少礦物燃料的使用量的一個優點，而且幾乎不產生由使用能量而產生的副產品，因此，二次電池作為親環境和提高能量效率的替代能源而受到矚目。二次電池包括陰極集電體、陽極集電體、隔膜、活性物質、電解質溶液等，并可以具有通過這些組成成分之間的電化學反應進行充放電的結構。另一方面，近年來二次電池常常用作能量儲存源，對于具有大容量的電池結構的需求也正在增長，并且普遍使用具有多個二次電池以串聯或者并聯等的方式相連接的多模塊結構的二次電池組。所述電力儲存系統中所使用的二次電池組包括，組合有多個二次電池單元的二次電池模塊以及組殼（packcase）。除了這種基本結構之外，二次電池組進一步包括BMS（電池管理系統，BatteryManagementSystem），該BMS通過應用一個算法來監視并控制二次電池單元或者二次電池模塊的狀態，該算法用于控制到負荷的電力供給、測量諸如電流或者電壓等的電特性值、控制充放電、控制電壓均衡性（equalization）、估計SOC（充電狀態，StateOfCharge）等。同時，為了滿足各種各樣的電壓和容量的需求條件，將包括多個如上所述的二次電池組的小容量電力儲存單元架以串聯或者并聯的方式進行組合，由此構成電力儲存系統。最近，隨著對智能電網的關注增加，為實現智能電網，用來存儲閑置電量的大容量的電力儲存系統的必要性增強。電力儲存單元架由多個二次電池組構成，每個二次電池組包括多個二次電池單元或二次電池模塊。并且，根據需要的電力儲存系統的容量，連接多個與所述相同的單元架。所以，一個電力儲存系統內包括數十個到數萬個二次電池單元或二次電池模塊。操作這樣的電力儲存系統，需要持續地監視數十個到數萬個的單元或模塊單元的電壓、電流、溫度、充電狀態（SOC）等。為監視每個二次電池單元或模塊的狀態并有效地控制所述單元或模塊，設定包括在所述電池組中的BMS的相互關系，使得將包括在所述電池組中的BMS設定為從BMS，將能夠控制所述從BMS的一個單獨的BMS設定為主BMS，由此一體地操作和控制所述電力儲存系統。同時，像智能電網一樣，最近電力儲存系統的概念在逐漸擴大，從單個家庭或辦公室到一幢大廈、小規模地域、一座城市或一個國家。但是，像所述這樣的現有方式，需要并管理與在二次電池組內存在的從BMS的數量相同的單獨的硬件或軟件的驅動機制。并且，隨著電力儲存系統的規模增大，存在主BMS從每個從BMS接收信息以及處理該信息的時間增加的缺點。即，現有方式不能及時應對外部的變化，違反了智能電網有效地使用能源的初衷。因此，對于包括有BMS（BatteryManagementSystem）連接結構的電力儲存系統及其控制方法的開發需求正在增加，在BMS連接結構中，BMS可以被安裝至每個單元、模塊或組且可以被有效地統一管理。
技術實現思路
技術問題本專利技術是鑒于所述現有技術所提出的，其目的在于提供一種包括模塊化BMS連接結構的電力儲存系統及控制該系統的方法。技術方案為實現所述目的，本專利技術提供一種電力儲存系統，該系統包括：n個從BMS，用于將與包括在由所述從BMS管理的電池模塊中的電池單元的電特性值相關的數據通過從通信網絡傳輸；m個主BMS，用于對通過所述從通信網絡傳輸的與電池單元的電特性值相關的數據進行一次處理，并將所述一次處理的數據通過主通信網絡傳輸；以及超級主BMS，用于對通過所述主通信網絡傳輸的數據進行二次處理。根據本專利技術，所述電特性值包括下述值中的至少一個：電池單元的電壓測量值、充放電電流測量值、溫度測量值、充電量估值及劣化度估值。根據本專利技術，所述主BMS或所述超級主BMS通過使用下述計算方法中的至少一個方法來處理數據：計算所述接收的數據的平均值、計算所述接收的數據的標準偏差、計算與預定的條件對應的數據個數、計算所述接收的數據的最大值、以及計算所述接收的數據的最小值。根據本專利技術的一方面，所述主BMS是所述n個從BMS中的任意一個，所述超級主BMS是所述m個主BMS中的任意一個。根據本專利技術的電力儲存裝置，可以進一步包括：外部監視裝置，所述外部監視裝置從所述超級BMS接收所述二次處理的數據，并將基于所述二次處理的數據產生的控制信號向所述超級主BMS傳輸。此時，所述超級主BMS基于從所述外部監視裝置接收的控制信號，通過所述主通信網絡輸出主控制信號用于控制所述主BMS。并且，所述主BMS基于從所述超級主BMS接收的主控制信號，通過所述從通信網絡輸出從控制信號用于控制所述從BMS。為了實現本專利技術的目的，提供一種控制包括n個從BMS、m個主BMS以及一個超級主BMS的電力儲存系統的方法，所述方法包括：（a）所述n個從BMS將與包括在由該從BMS管理的電池模塊中的電池單元的電特性值相關的數據通過從通信網絡傳輸的步驟；（b）所述m個主BMS對與通過所述從通信網絡傳輸的電池單元的電特性值相關的數據進行一次處理，并通過主通信網絡傳輸所述處理的數據的步驟；及（c）所述超級主BMS對通過所述主通信網絡傳輸的數據進行二次處理的步驟。技術效果根據本專利技術的一方面，由于從多個從BMS傳輸的數據可以在主BMS進行處理，因此可以減少通信線路上負載的數據量。因此，即使電力儲存系統的容量增加，也可以快速收集并控制數據。根據本專利技術的另一方面，可以對與包括在電力儲存系統的電力儲存單元架中的多個單元模塊對應的模塊化BMS進行有效統一管理，且可以分散并減輕執行電力儲存系統的統一管理的外部監視單元的負擔。附圖說明本說明書的附圖所示的是本專利技術的優選的實施例，起到與后述的詳細說明一起使本專利技術的技術構思更易于理解的作用，因此本專利技術不應解釋為僅限定于附圖所示的實施例。圖1是示意性地示出了根據本專利技術實施例的電力儲存系統的連接結構的框圖。圖2是根據本專利技術實施例的電池組結構的分解立體圖。圖3是根據本專利技術實施例的電池架結構的立體圖。圖4是根據本專利技術實施例的控制電力儲存系統的方法的流程圖。具體實施方式下面，參照附圖對本專利技術的優選實施例進行詳細說明。在此之前，在說明書和權利要求中使用的術語和詞匯不應被解釋為具有通常含義和詞典中的含義，專利技術人可以基于將其專利技術以最佳方法進行說明而適當地定義用語的概念的原則，應該解釋為符合本專利技術的技術構思的宗旨和概念。因此，本說明書所記載的實施例和附圖所示的結構僅是本專利技術最優選的實施例，并非代表本專利技術的所有技術構思，應理解出于本申請的觀點，還可能有可取代所述實施例的多種等效方案和變形例。圖1是示意性本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電力儲存系統，其特征在于，所述電力儲存系統包括：n個從BMS，用于將與包括在由自身管理的電池模塊中的電池單元的電特性值相關的數據通過從通信網絡傳輸；m個主BMS，用于對通過所述從通信網絡傳輸的與電池單元的電特性值相關的數據進行一次處理，并將所述一次處理的數據通過主通信網絡傳輸；以及一個超級主BMS，用于對通過所述主通信網絡傳輸的數據進行二次處理。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.05.31 KR 10-2011-0051802;2012.05.10 KR 10-201.一種電力儲存系統，其特征在于，所述電力儲存系統包括：n個從BMS，用于將與包括在由自身管理的電池模塊中的電池單元的電特性值相關的數據通過從通信網絡傳輸；m個主BMS，用于對通過所述從通信網絡傳輸的與電池單元的電特性值相關的數據進行一次處理，以減少數據的數量并將所述數量減少的一次處理的數據通過主通信網絡傳輸；以及一個超級主BMS，用于對通過所述主通信網絡傳輸的數量減少的數據進行二次處理；其中所述超級主BMS通過主通信網絡輸出主控制信號，以用于控制主BMS；所述主BMS基于從所述超級主BMS接收的主控制信號，通過從通信網絡輸出從控制信號，以用于控制從BMS；所述超級主BMS以將具體的控制方法或控制對象向主BMS委托的方式輸出所述主控制信號；以及所述主BMS或所述超級主BMS通過使用下述計算方法中的至少一個方法來處理數據：計算接收的數據的平均值、計算接收的數據的標準偏差值、計算與預定的條件對應的數據個數、計算接收的數據的最大值以及計算接收的數據的最小值。2.根據權利要求1所述的電力儲存系統，其特征在于，所述電特性值包括下述值中的至少一個：電池單元的電壓測量值、電池單元的充放電電流測量值、電池單元的溫度測量值、電池單元的充電量估值及電池單元的劣化度估值。3.根據權利要求1所述的電力儲存系統，其特征在于，所述主BMS是所述n個從BMS中的任意一個。4.根據權利要求1所述的電力儲存系統，其特征在于，所述超級主BMS是所述m個主BMS中的任意一個。5.根據權利要求1所述的電力儲存系統，其特征在于，進一步包括外部監視裝置，所述外部監視裝置從所述超級主BMS接收所述二次處理的數據，并將基于所述二次處理的數據產生的控制信號向所述超級主BMS傳輸。6.根據權利要求5所述的電力儲存系統，其特征在于，所述超級主BMS基于從所述外部監視裝置接收的控制信號，通過所述主通信網絡輸出主控制信號用于控制所述主BMS。7.一種控制電力儲存系統的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹永寶，康楨洙，樸贊敏，樸正民，
申請(專利權)人：株式會社LG化學，
類型：
國別省市：