一种储能系统、均衡储能方法、电池管理设备及存储介质技术方案

本发明专利技术适用储能技术领域，提供了一种储能系统、均衡储能方法、电池管理设备及存储介质，该系统包括：整流滤波单元、DC‑DC变换器、超级电容组、包括至少一个电池组的电池包、第一开关、第二开关、第三开关、均衡模块、电池管理系统，充电时市电、整流滤波单元、DC‑DC变换器、第一开关以及超级电容组构成超级电容组的充电回路，市电、整流滤波单元、DC‑DC变换器、第二开关以及电池组构成电池组的充电回路，电池组相互并联后通过第二开关、第三开关、均衡模块与超级电容组串联，在非充电时，通过第二开关、第三开关、均衡模块在超级电容组与电池组之间进行电量转移，从而提高了电池组和超级电容组的充放电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统、均衡储能方法、电池管理设备及存储介质
本专利技术属于储能
，尤其涉及一种储能系统、均衡储能方法、电池管理设备及存储介质。
技术介绍
随着世界石油资源的日益枯竭以及石油资源使用过程中对环境污染的不断加重，汽车、动力机车、大型机械工具等的动力源将不得不逐步摆脱石油资源的束缚而采用一些新的能源取代，这直接推动着电池产业的一次重大技术革命。其中，以锂离子电池为主要或辅助动力源的技术是主要发展方向之一。锂离子电池具有高电压、高容量、循环性能好和环保等重要优点，使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景。相应地，需要有高效、快速的储能系统及储能方法。然而，现有储能系统使用的储能电池组的循环使用寿命不长，充放电能耗大，使得储能系统的充放电效率低下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种储能系统、均衡储能方法、电池管理设备及存储介质，旨在解决由于现有技术无法提供一种有效的储能系统，导致储能系统充放电效率低下的问题。一方面，本专利技术提供了一种储能系统，包括与市电连接的整流滤波单元、与所述整流滤波单元连接的DC-DC变换器、超级电容组、包括至少一个电池组的电池包、第一开关、第二开关、第三开关、均衡模块、电池管理系统，其中：所述第一开关设置在所述DC-DC变换器和所述超级电容组之间，充电时所述市电、所述整流滤波单元、DC-DC变换器、第一开关以及超级电容组构成所述超级电容组的充电回路；所述第二开关的数量与所述电池组的数量相同，所述第二开关对应设置在所述DC-DC变换器和所述电池组之间，充电时所述市电、整流滤波单元、DC-DC变换器、第二开关以及电池组构成所述电池组的充电回路；所述电池组相互并联后通过所述第二开关、第三开关、均衡模块与所述超级电容组串联，在非充电时，通过所述第二开关、第三开关、均衡模块在所述超级电容组与电池组之间进行电量转移；所述电池管理系统实时监测每个所述电池组和超级电容组的状态参数，根据所述状态参数控制所述第一开关、第二开关和第三开关以及均衡模块的通断，以对所述电池组和超级电容组进行充、放电。另一方面，本专利技术提供了一种用于上述储能系统的均衡储能方法，所述方法包括以下步骤：接收到输入的充电请求时，控制所述DC-DC变换器并闭合所述第一开关和所述第二开关，对所述超级电容组和所述电池组进行充电；实时监测所述超级电容组和所有所述电池组的电压；当监测到所述超级电容组的电压达到第一预设电压值时，断开所述超级电容组对应的第一开关，以终止对所述超级电容组进行充电；当监测到所述电池组的电压达到第二预设电压值时，断开达到所述第二预设电压值的电池组对应的第二开关，以终止对该电池组进行充电；当监测到所述超级电容组的电压达到所述第一预设电压值、所述电池组的电压达到所述第二预设电压值、且所述第一开关和所有第二开关都处于断开状态时，控制所述DC-DC变换器停止对所述超级电容组和所有电池组进行供电。另一方面，本专利技术还提供了一种电池管理设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。另一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。本专利技术的储能系统包括整流滤波单元、DC-DC变换器、超级电容组、包括至少一个电池组的电池包、第一开关、第二开关、第三开关、均衡模块、电池管理系统，充电时市电、整流滤波单元、DC-DC变换器、第一开关以及超级电容组构成超级电容组的充电回路，市电、整流滤波单元、DC-DC变换器、第二开关以及电池组构成电池组的充电回路，电池组相互并联后通过第二开关、第三开关、均衡模块与超级电容组串联，在非充电时，通过第二开关、第三开关、均衡模块在超级电容组与电池组之间进行电量转移，从而显著增加储能电池组的循环使用寿命，有效降低了电池组在充放电时的能耗，提高了电池组和超级电容组的充放电效率。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的储能系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的储能系统的优选结构示意图；图3是本专利技术实施例二提供的均衡储能方法的实现流程图；图4是本专利技术实施例三提供的均衡储能方法的实现流程图；以及图5是本专利技术实施例四提供的电池管理设备的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述：实施例一：图1示出了本专利技术实施例一提供的储能系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。本专利技术实施例提供的储能系统包括与市电连接的整流滤波单元101、与整流滤波单元101连接的DC-DC变换器102、电池管理系统103、第一开关104、第二开关105、第三开关106、均衡模块107、超级电容组108、包括至少一个电池组109的电池包，其中：第一开关设置在DC-DC变换器102和超级电容组108之间，充电时市电、整流滤波单元101、DC-DC变换器102、第一开关104以及超级电容组108构成超级电容组108的充电回路；第二开关105的数量与电池组109的数量相同，第二开关105对应设置在DC-DC变换器102和电池组109之间，充电时市电、整流滤波单元101、DC-DC变换器102、第二开关105以及电池组109构成电池组109的充电回路；电池组109相互并联后通过第二开关105、第三开关106、均衡模块107与超级电容组108串联，在非充电时，通过第二开关105、第三开关106、均衡模块107在超级电容组108与电池组109之间进行电量转移；电池管理系统103实时监测每个电池组109和超级电容组108的状态参数，根据状态参数控制第一开关104、第二开关105和第三开关106以及均衡模块107的通断，以对电池组109和超级电容组108进行充、放电。在本专利技术实施例中，在对超级电容组108和电池组109进行充电时，电池管理系统103控制DC-DC变换器102并闭合第一开关104和第二开关105，对超级电容组和电池组109进行充电，并实时监测超级电容组108和所有电池组109的电压。当监测到超级电容组108的电压达到第一预设电压值时，断开超级电容组108对应的第一开关，以终止对超级电容组108进行充电，防止过载。当监测到电池组109的电压达到第二预设电压值时，断开达到第二预设电压值的电池组109对应的第二开关，以终止对该电池组进行充电。当监测到超级电容组108的电压达到第一预设电压值、电池组109的电压达到第二预设电压值、且第一开关和所有第二开关都处于断开状态时，控制DC-DC变换器102停止对超级电容组108和所有电池组109进行供电。可选地，在本专利技术实施中，也可以使用其他替换电源(非市电电源)对超级电容组108和电池组109进行充电。在本专利技术实施例中，如图2所示，储能系统还可以包括A/D转换单元110，A/D转换单元110用于将电池管理系统103从每个电池组109和超级电容组108监测到的模拟信号转换为数字信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能系统，其特征在于，包括与市电连接的整流滤波单元、与所述整流滤波单元连接的DC‑DC变换器、超级电容组、包括至少一个电池组的电池包、第一开关、第二开关、第三开关、均衡模块、电池管理系统，其中：所述第一开关设置在所述DC‑DC变换器和所述超级电容组之间，充电时所述市电、所述整流滤波单元、DC‑DC变换器、第一开关以及超级电容组构成所述超级电容组的充电回路；所述第二开关的数量与所述电池组的数量相同，所述第二开关对应设置在所述DC‑DC变换器和所述电池组之间，充电时所述市电、整流滤波单元、DC‑DC变换器、第二开关以及电池组构成所述电池组的充电回路；所述电池组相互并联后通过所述第二开关、第三开关、均衡模块与所述超级电容组串联，在非充电时，通过所述第二开关、第三开关、均衡模块在所述超级电容组与电池组之间进行电量转移；所述电池管理系统实时监测每个所述电池组和超级电容组的状态参数，根据所述状态参数控制所述第一开关、第二开关和第三开关以及均衡模块的通断，以对所述电池组和超级电容组进行充、放电。

【技术特征摘要】
1.一种储能系统，其特征在于，包括与市电连接的整流滤波单元、与所述整流滤波单元连接的DC-DC变换器、超级电容组、包括至少一个电池组的电池包、第一开关、第二开关、第三开关、均衡模块、电池管理系统，其中：所述第一开关设置在所述DC-DC变换器和所述超级电容组之间，充电时所述市电、所述整流滤波单元、DC-DC变换器、第一开关以及超级电容组构成所述超级电容组的充电回路；所述第二开关的数量与所述电池组的数量相同，所述第二开关对应设置在所述DC-DC变换器和所述电池组之间，充电时所述市电、整流滤波单元、DC-DC变换器、第二开关以及电池组构成所述电池组的充电回路；所述电池组相互并联后通过所述第二开关、第三开关、均衡模块与所述超级电容组串联，在非充电时，通过所述第二开关、第三开关、均衡模块在所述超级电容组与电池组之间进行电量转移；所述电池管理系统实时监测每个所述电池组和超级电容组的状态参数，根据所述状态参数控制所述第一开关、第二开关和第三开关以及均衡模块的通断，以对所述电池组和超级电容组进行充、放电。2.如权利要求1所述储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括A/D转换单元，所述A/D转换单元用于将所述电池管理系统从每个所述电池组和超级电容组监测到的模拟信号转换为数字信号，以得到所述状态参数并提供给所述电池管理系统。3.如权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括多个电压传感器、多个电流传感器和多个温度传感器，每个电池组对应一个所述电压传感器、电流传感器和温度传感器，所述电压传感器、电流传感器和温度传感器用于将从每个所述电池组和超级电容组监测到的模拟信号发送给所述A/D转换单元。4.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述均衡模块为双向DC-DC变换器。5.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述第一开关、第二开关和第三开关为继电器或开关三极管。6.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括监控显示设备，所述监控显示设备用于显示每个所述电池组和所述超级电容组的电压、温度和SOC值。7.一种用于权利要求1所述储能系统的均衡储能方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志斌，梁嘉宁，石印洲，林定方，徐坤，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44