一种储能系统的制作方法

本技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种储能系统。

背景技术：

1、随着人们对于全球环境问题的逐渐重视，新能源产业近年来得到了迅猛发展，新能源在国民经济行业中的应用也愈加广泛和深入，新能源大多具有时间和空间上分布不均匀的特点。储能设备具有充电和放电功能，可以在新能源富集时，将新能源转换而成的电能储存起来，也可以在新能源缺乏时，将电能释放供给电网和用户，储能系统因此特点，其应用场景愈加丰富，其功率等级也越来越来越大。一个储能系统中常常包括多个电池簇，如何满足电池簇快速充放电的要求，提高储能系统和储能设备的响应速度，同时扩大储能系统和储能设备的应用范围，降低人工运维的成本，还能保证储能系统运维的稳定性和可靠性，成为了本领域研究人员的重点关注方向。

技术实现思路

1、本技术提供一种储能系统和储能设备，能够提高系统响应速度，以及应用场景的灵活性，降低人工运维成本，满足电池簇快速充放电的要求。

2、第一方面，本技术提供了一种储能系统，该系统包括：至少一个储能设备、至少一个储能变流器和能量管理系统，所述能量管理系统与所述至少一个储能设备通信连接，所述能量管理系统与所述至少一个储能变流器通信连接；每个所述储能设备包括至少一个电池簇和至少一个电池控制单元，每个所述电池控制单元与至少一个所述储能变流器通信连接，所述电池控制单元与所述电池簇一一对应通信连接,所述电池控制单元用于监测所述电池簇的运行信息，将所述电池簇的运行信息发送给所述能量管理系统，以及将所述电池簇的运行信息发送给所述储能变流器；所述储能变流器用于将所述电池簇的运行信息发送给所述能量管理系统；所述能量管理系统用于向所述至少一个储能变流器和所述至少一个储能设备下发控制指令；所述至少一个储能变流器用于对所述至少一个储能设备进行充放电控制。

3、在本实现方式中，储能设备、能量管理系统和储能变流器三者中两两存在通信连接，一方面储能设备可以将部分运行参数直接传递给储能变流器，储能变流器可以对储能设备充放电过程进行及时控制，无需经过能量管理系统，整个储能系统的响应速度快，另一方面，即使储能设备、能量管理系统和储能变流器三者中任意两个间的通信发生故障，也仍能通过余下的一个进行通信，保证储能系统的正常运行。储能设备采取分布式的电池簇控制架构，即每个电池簇分别由一个电池控制单元控制，在某个电池控制单元或者电池簇出现故障时，其余电池控制单元或者电池簇仍能保证正常工作，可靠性高，并且，电池控制单元与储能变流器通信连接，还与能量管理系统通信连接，实现了电池监测和控制的解耦，电池簇的充放电过程响应速度更快。电池控制单元同电池簇间通信连接，电池控制单元又同时和储能变流器通信连接，故储能变流器同电池簇间的连接关系也可以自动被识别，储能变流器可以将自动识别到的储能系统拓扑关系发送至能量管理系统，如此，能量管理系统可以自动识别储能系统中的拓扑关系，减少人工识别储能系统拓扑关系的成本。

4、结合第一方面，在一实现方式中，每个所述储能设备包括集中管理单元，所述集中管理单元与所述能量管理系统通信连接，所述至少一个电池控制单元用于通过所述集中管理单元将所述电池簇的运行信息发送给所述能量管理系统。储能设备采用分布式架构，多个电池控制单元由一个集中管理单元进行控制，可以对电池控制单元进行精确的监测和控制，并且单个电池控制单元发生故障也不影响其余正常工作的电池控制单元。

5、结合第一方面，在一实现方式中，每个所述储能设备中的所述至少一个电池控制单元依次通信连接，所述依次通信连接的电池控制单元中的第一个与最后一个分别与所述储能设备中的集中管理单元通信连接。采用本实现方式中的电池控制单元“手拉手”通信连接方式，可以减小集中管理单元与多个电池控制单元的进行通信连接的通信端口数量，集中管理单元或者电池控制单元的2个通信端口有其一出现故障，储能设备仍能保证正常工作。

6、结合第一方面，在一实现方式中，每个所述储能设备中的每个电池控制单元分别与所述储能设备中的集中管理单元通信连接。本实现方式中，每个电池控制单元分别与集中管理单元通信连接，可以在多个电池控制单元中的一个或多个发生故障时，保证其他电池控制单元同集中管理单元仍能正常通信。

7、结合第一方面，在一实现方式中，至少一个储能变流器依次通信连接，所述依次通信连接的储能变流器中的第一个与最后一个分别与所述能量管理系统通信连接。采用本实现方式中的储能变流器“手拉手”通信连接方式，可以节约能量管理系统同储能变流器通信连接的通信端口数量，保证部分储能变流器出现故障时，其他储能变流器仍能正常工作。

8、结合第一方面，在一实现方式中，至少一个储能变流器中的每个储能变流器分别与所述能量管理系统通信连接。本实现方式中，每个储能变流器分别与能量管理系统通信连接，可以保证部分储能变流器出现故障时，其他储能变流器仍能正常工作。

9、结合第一方面，在一实现方式中，每个所述储能变流器包括监测单元和控制单元，所述监测单元和所述控制单元间具有第一通信线路和第二通信线路，所述第一通信线路的波特率不同于所述第二通信线路的波特率。本实现方式中，储能变流器采用双路通信，将储能变流器的运维信息和运行信息进行解耦，保证上述两类信息的传输互不干扰，提高储能变流器运行的可靠性。

10、结合第一方面，在一实现方式中，每个所述电池簇与至少两个所述储能变流器功率连接。本实现方式中，储能变流器通过并机的方式，提高储能设备的充放电功率，并且方案易于拓展，灵活可靠。

11、结合第一方面，在一实现方式中，每个所述电池控制单元与至少两个所述储能变流器通信连接。本实现方式中，储能变流器采用并机的技术方案，并机的一组储能变流器仍与对应的一电池控制单元通信连接。

12、结合第一方面，在一实现方式中，至少一个储能变流器用于接收所述至少一个储能变流器与所述至少一个电池控制单元的连接关系信息，所述连接关系信息用于发送给所述能量管理系统。本实现方式中，储能变流器与电池控制单元通信连接，故储能变流器与电池控制单元/电池簇的连接关系信息可以由机器自动识别，无需人工，极大提升了识别效率，尤其适合大功率的应用场景，能量管理系统可以自动识别出储能系统的拓扑关系。

13、结合第一方面，在一实现方式中，通信连接的方式包括can通信或fe通信。

14、结合第一方面，在一实现方式中，每个所述储能设备包括环境设备，所述环境设备与所述集中管理单元通信连接，所述环境设备包括消防设备、温控设备、防盗设备或辅助供电设备。本实现方式中，环境设备与集中管理单元通信连接，能量管理系统可以对储能设备的消防、温控、水浸、门磁、温度和湿度等环境参数进行监测或控制，保证储能设备始终处于适合设备工作的环境。

15、第二方面，本技术提供了一种储能设备，该设备包括电池簇、电池控制单元和集中管理单元，所述电池簇与所述电池控制单元通信连接,所述电池簇用于与储能变流器功率连接，所述电池控制单元用于与所述储能变流器通信连接，所述集中管理单元用于与能量管理系统通信连接，所述电池簇用于储存电能，所述电池控制单元用于将所述电池簇的电池信息发送给所述集中管理单元，所述集中管理单元用于将所述电池信息发送给所述能量管理系统，所述储能变流器用于直流电和交流电间的转换，所述能量管理系统用于监测和控制所述储能设备和所述储能变流器。

16、结合第二方面，在一实现方式中，储能设备包括多个所述电池控制单元，多个所述电池控制单元依次通信连接，多个所述电池控制单元中的第一个与多个所述电池控制单元中的最后一个分别与所述集中管理单元通信连接。

17、结合第二方面，在一实现方式中，储能设备包括多个所述电池控制单元，多个所述电池控制单元中的每个电池控制单元分别与所述集中管理单元通信连接。

18、结合第二方面，在一实现方式中，储能设备包括多个所述电池簇，多个所述电池簇中的每个电池簇分别用于与多个所述储能变流器中的至少两个储能变流器功率连接。

19、结合第二方面，在一实现方式中，储能设备包括多个所述电池控制单元，多个所述电池控制单元中的每个电池控制单元分别用于与多个所述储能变流器中的至少两个储能变流器通信连接。

20、结合第二方面，在一实现方式中，储能设备包括环境设备，所述储能设备与所述环境设备通信连接，所述环境设备包括消防设备、温控设备、防盗设备、辅助供电设备。

21、第三方面，本技术提供了一种储能变流器，所述储能变流器用于与能量管理系统通信连接，以及用于对储能设备进行充放电控制；所述储能变流器用于与所述储能设备中的电池控制单元通信连接，以及接收所述电池控制单元发送的电池簇的运行信息；所述储能变流器用于将所述电池簇的运行信息发送给所述能量管理系统；以及用于接收所述能量管理系统下发的控制指令。

22、结合第三方面，在一实现方式中，储能变流器包括监测单元和控制单元，所述监测单元和所述控制单元间具有第一通信线路和第二通信线路，所述第一通信线路的波特率不同于所述第二通信线路的波特率。

23、结合第三方面，在一实现方式中，储能变流器用于接收所述储能变流器与所述电池控制单元的连接关系信息，以及将所述连接关系信息发送给所述能量管理系统。

24、结合第三方面，在一实现方式中，通信连接的方式包括can通信或fe通信。

25、第二方面和第三方面所公开的技术方案所取得的有益效果可参考第一方面，此处不再赘述。