本發(fā)明涉及一種電池儲能領域，特別是涉及一種雙電池儲能系統(tǒng)。
背景技術：
電池包是由兩個或者兩個以上的單體電池按照一定的串并聯(lián)方式組成。電池管理系統(tǒng)(BMS)可以控制電池包的充電、放電等功能。儲能系統(tǒng)通常包括電池包及控制電池包充放電等功能的電池管理系統(tǒng)。儲能系統(tǒng)通常應用于電動汽車、家庭儲能、儲能電站等。
實際應用中，由于單體電池容量不足，電池包需要并聯(lián)多個單體電池?，F(xiàn)有的儲能系統(tǒng)只采用一個電池包來滿足一定的供電需求，則該電池包的重量重，不方便運輸和更換因而儲能系統(tǒng)的靈活性差。此外，現(xiàn)有的儲能系統(tǒng)采用單個電池包的情況，若某一單體電池出現(xiàn)故障時，整個儲能系統(tǒng)都將癱瘓，因而儲能系統(tǒng)的可靠性差。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種可靠性好的雙電池儲能系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：
一種雙電池儲能系統(tǒng)，包括：兩個電池包、控制器及雙刀鑰匙開關；所述所述電池包包括電池組及電池管理系統(tǒng)；所述電池管理系統(tǒng)與其對應的所述電池組連接，同時與所述控制器連接；所述雙刀鑰匙開關分別與兩個電池組的總正端及兩電池管理系統(tǒng)連接，同時控制兩個電池管理系統(tǒng)；兩個所述電池管理系統(tǒng)分別與所述控制器信號連接。
作為進一步的優(yōu)選方案，所述電池包還包括串聯(lián)在其對應電池組總正端的總正繼電器。
作為進一步的優(yōu)選方案，所述電池包還包括串聯(lián)在其對應電池組總負端的總負繼電器。
作為進一步的優(yōu)選方案，所述電池包還包括串聯(lián)在其對應電池組總正端的預充電路，所述預充電路與其對應的總正繼電器并聯(lián)連接。
作為進一步的優(yōu)選方案，所述預充電路包括串聯(lián)連接的預充電阻及預充繼電器。
作為進一步的優(yōu)選方案，所述兩個電池組的總正端分別通過其對應的總正繼電器相互連接，所述兩個電池組的總負端分別通過其對應的總負繼電器相互連接。
作為進一步的優(yōu)選方案，所述電池包還包括DC/DC轉換器，所述DC/DC轉換器的正極輸入端經(jīng)雙刀鑰匙開關與其對應電池組的總正端連接，負極輸入端與其對應電池組的總負端連接，DC/DC轉換器的輸出端與其對應的所述電池管理系統(tǒng)的電源輸入端連接。
作為進一步的優(yōu)選方案，所述電池包還包括依次串聯(lián)于電池組總正端的保險絲及分流器。
作為進一步的優(yōu)選方案，所述電池管理系統(tǒng)通過充電CAN與充電機連接，并通過控制器CAN與所述控制器連接。
作為進一步的優(yōu)選方案，所述電池包還包括與所述電池管理系統(tǒng)連接的總正繼電器線圈、總負繼電器線圈。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明為一種雙電池儲能系統(tǒng)通過設有兩個電池包、控制器及雙刀鑰匙開關，控制器通過控制雙刀鑰匙開關的通斷，進而可以控制兩個電池管理系統(tǒng)同時啟動或者同時關閉；設置有預充支路后，可以判斷預充支路閉合后，兩個電池包之間是否存在電流的持續(xù)輸出，可以防止兩個電池包之間出現(xiàn)相互充放電的情況，提高電池儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。當其中一個電池出現(xiàn)故障或者充電充滿的時候，可以使用另一個電池進行充放電，提高儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性，同時，本發(fā)明的儲能系統(tǒng)的單個電池包可以進行工作，每個電池包都可以單獨更換以及拆卸且單個電池包的重量比較輕，運輸也比較方便。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一實施例的雙電池儲能系統(tǒng)的原理圖。
具體實施方式
為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內容理解的更加透徹全面。
需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
請參閱圖1，一種雙電池儲能系統(tǒng)10包括：兩個電池包100、控制器200及雙刀鑰匙開關300。所述電池包100分別包括電池組110及其對應的電池管理系統(tǒng)120，電池管理系統(tǒng)120與其對應的電池組110連接，同時與控制器200連接。雙刀鑰匙開關300分別與兩個電池組110的總正端及兩電池管理系統(tǒng)120連接，同時控制兩個電池管理系統(tǒng)120；兩個電池管理系統(tǒng)120分別與控制器200信號連接。電池管理系統(tǒng)120通過充電CAN與充電機400連接，并通過控制器CAN與控制器300連接。
其中，兩個電池組110內部電芯串并聯(lián)連接方式相同，輸出的電壓也相同。充電機400通過充電CAN實現(xiàn)對兩個電池包100的充電，控制器200通過控制器CAN實現(xiàn)對兩個電池包100的控制。在配備管理系統(tǒng)時，至少需要兩路CAN，其中一路CAN與用電設備的控制器相連，被稱為控制器CAN，另外一路CAN與充電機相連，稱為充電CAN，兩個電池包100的充電CAN和控制器CAN分別對接在一起。
在雙電池儲能系統(tǒng)10中設置有兩個電池包100可以為系統(tǒng)提供電源，具體的，將兩個電池包100分別命名為第一電池包及第二電池包，當需要電池包提供電源時，首先判斷第一電池包和第二電池包的SOC值的大小，由SOC值大的先作為提供電源的電池包，當該電池包的SOC值較低時，則由另一個電池包來提供電源。控制器200是控制第一電池包和第二電池包的工作，雙刀鑰匙開關300是控制兩個電池管理系統(tǒng)120同時啟動或關斷。
在其中一個實施例中，電池包100還包括串聯(lián)在其電池組110總正端的總正繼電器130。電池包100還包括串聯(lián)在其電池組110總負端的總負繼電器140。具體的，在第一電池包中包括第一總正繼電器K1和第一總負繼電器K2,在第二電池包中包括第二總正繼電器K4和第二總負繼電器K5。
兩個電池組110的總正端分別通過其對應的總正繼電器130相互連接，兩個電池組110的總負端分別通過其對應的總負繼電器140相互連接。
電池包100還包括串聯(lián)在其對應電池組總正端的預充電路，預充電路與其對應的總正繼電器130并聯(lián)連接。預充電路包括串聯(lián)連接的預充電阻及預充繼電器。具體的，第一電池包的預充電路包括串聯(lián)連接的第一預充電阻R7及第一預充繼電器K3，第二電池包的預充電路包括串聯(lián)連接的第二預充電阻R8及第二預充繼電器K6。兩個預充電阻的作用是防止兩個電池包100電壓不一致造成電池包100之間相互充放電的情況。其中，第一電池包還包括與其對應電池管理系統(tǒng)120連接的第一預充繼電器線圈R3，所述第一預充繼電器線圈R3用于控制第一預充繼電器K3的通斷；第二電池包還包括與其對應電池管理系統(tǒng)120連接的第二預充繼電器線圈R6，所述第二預充繼電器線圈R6用于控制第二預充繼電器K6的通斷。
電池包100還包括與電池管理系統(tǒng)120連接的總正繼電器線圈、總負繼電器線圈。具體的，第一電池包還包括與其對應的電池管理系統(tǒng)120連接的第一總正繼電器線圈R1和第一總負繼電器線圈R2，所述第一總正繼電器線圈R1用于控制第一總正繼電器K1的通斷，所述第一總負繼電器線圈R2用于控制第一總負繼電器K2；第二電池包還包括與其對應的電池管理系統(tǒng)120連接的第二總正繼電器線圈R4和第二總負繼電器線圈R5，所述第二總正繼電器線圈R4用于控制第二總正繼電器K4的通斷，所述第二總負繼電器線圈R5用于控制第二總負繼電器K5的通斷。
在其中一個實施例中，同時閉合預充支路后，如果電池管理系統(tǒng)120檢測到有電流持續(xù)存在時，則判斷存在電池包有輸出，則斷開預充繼電器的連接，不進行上電操作。設置有預充支路后，可以判斷預充支路閉合后，兩個電池包之間是否存在電流的持續(xù)輸出，可以防止兩個電池包之間出現(xiàn)相互充放電的情況，提高電池儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
電池包100還包括DC/DC轉換器150，DC/DC轉換器150的正極輸入端經(jīng)雙刀鑰匙開關300與其對應電池組110的總正端連接，負極輸入端與其對應電池組110的總負端連接，DC/DC轉換器150的輸出端與其對應的電池管理系統(tǒng)120的電源輸入端連接。
電池管理系統(tǒng)120的供電電源可以由外部供電，也可以由電池包100供電，具體的，電池包100內置的DC/DC轉換器150把電池電壓壓降后給電池管理系統(tǒng)120供電。當在不具備外部供電電源的情況下，則需要由電池包100直接給電池管理系統(tǒng)120供電。
電池包100還包括依次串聯(lián)于電池組110總正端的保險絲160及分流器170。保險絲160是用于對電池包100的總保護，防止電池包100外部短路造成整個儲能系統(tǒng)電路故障。分流器170是用于電流的檢測。
工作原理：
放電過程：當處于放電模式時，同時閉合雙刀鑰匙開關后，兩個電池包的電池管理系統(tǒng)同時啟動上電，電池管理系統(tǒng)通過控制器CAN自動分配箱號1和2。然后，電池管理系統(tǒng)通過控制器CAN發(fā)送各個電池包的電壓信息及SOC值給控制器，控制器判斷兩個電池包的SOC值的大小，控制器向SOC值高的電池包的電池管理系統(tǒng)發(fā)送工作指令，該電池包的電池管理系統(tǒng)接收到工作指令后，電池管理系統(tǒng)接通該電池包的總正繼電器線圈和總負繼電器線圈，進而控制總正繼電器和總負繼電器的閉合，從而實現(xiàn)該電池包的放電。
在其中一種實施方式中，當控制器檢測到只存在一個電池包時，也就是控制器在規(guī)定的時間內，只接收到一個電池包的SOC值時，則允許單個電池包工作。如果控制器檢測到兩個電池包的SOC值相同，則控制器通過電池管理系統(tǒng)只閉合其中一組總正繼電器和總負繼電器，完成放電操作。
另一種實施方式為，當電池管理系統(tǒng)檢測到只存在一個電池包時，也就是電池管理系統(tǒng)在規(guī)定的時間內，接收不到外部的CAN信息時，則允許單個電池包工作。如果電池管理系統(tǒng)檢測到兩個電池包的SOC值相同，則電池管理系統(tǒng)只閉合其中一組總正繼電器和總負繼電器，完成放電操作。
充電過程：當處于充電模式時，先閉合一個電池包的總正繼電器和總負繼電器，然后，該電池包的電池管理系統(tǒng)通過充電CAN發(fā)送充電信號給充電機，充電機收到充電信號后，充電機開始工作，為相應的電池組充電。當電池組充滿后，該電池包的電池管理系統(tǒng)不再發(fā)送充電信號給充電機，并斷開該電池包的總正繼電器和總負繼電器。另一個電池包延時一定時間后，再閉合該電池包的總正繼電器和總負繼電器，進而完成后面的步驟，為該電池包的電池組進行充電工作，充滿后，再斷開總正繼電器和總負繼電器。其中，要說明的是，延時一定的時間可以是0.2s-1s之間，優(yōu)選的是0.5s。
在整個充放電過程中，如果某個正在工作的電池包出現(xiàn)電路故障時，該電池包的電池管理系統(tǒng)就斷開該電池包的總正繼電器和總負繼電器，同時通過控制器CAN上傳故障碼和繼電器狀態(tài)給另一個電池管理系統(tǒng)，另一個電池包的電池管理系統(tǒng)接收到故障碼和繼電器狀態(tài)斷開后，延時一定時間，接通總正繼電器線圈和總負繼電器線圈的電源，進而控制總正繼電器和總負繼電器的閉合，繼續(xù)進行電池包未完成的工作。要說明的是，延時一定時間可以是0.2s-1s之間，優(yōu)選的時間是0.5s。
本發(fā)明通過設有兩個電池的儲能系統(tǒng)，當其中一個電池出現(xiàn)故障時，可以使用另一個電池進行充放電，提高儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性，同時，本發(fā)明的儲能系統(tǒng)的單個電池包可以進行工作，每個電池包都可以單獨更換以及拆卸，單個電池包的重量比較輕，運輸也比較方便。
以上所述實施方式僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。