储能系统及电流调节方法技术方案

本申请提供一种储能系统及电流调节方法，其中，该储能系统包括处理单元和其连接的至少一个储能装置，在储能装置中，至少两个并联的电池簇分别通过可变电阻网络与汇流柜连接，汇流柜与用于连接电源进行充电或者连接负载进行放电的PCS直流侧连接。处理单元通过控制可变电阻网络，以调节每个电池簇的电流，实现各个电池簇之间SOC的均衡，进而提升储能系统的性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
储能系统及电流调节方法


[0001]本申请涉及储能领域，尤其涉及一种储能系统及电流调节方法。

技术介绍

[0002]在日常生活中，锂离子电池作为一种高新技术产品，由于其具有高容量和长寿命的卓越性能，使其在实际应用中具有广阔的舞台。而锂离子电池在实际应用中的构造方式是：通过多个单体的锂离子电池构成电池簇，多个电池簇形成系统。然而，由于锂离子电池具有不同容量、内阻的特点，会导致在系统进行充电或放电时，各个电池簇之间电荷状态不同，进而影响系统整体的性能。
[0003]在现有技术中，通过对电池簇中每个单体电池分别增加均衡电路的方法，结合控制策略，使得电量较高的单体电池放电，电量较低的单体电池充电，从而实现电池簇中单体电池荷电状态(State of Charge，SOC)的均衡。
[0004]然而，在单体电池之间增加均衡电路的方法，只能实现电池簇内部各个单体电池之间的SOC均衡，无法实现各个电池簇之间的电荷状态的均衡，进而也无法有效改善储能系统的整体性能。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种储能系统及电流调节方法，以解决在储能系统中，各个电池簇之间的电荷状态无法均衡的问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种储能系统，包括：处理单元和至少一个储能装置，所述处理单元分别与所述至少一个储能装置连接；
[0007]每个储能装置包括：PCS、汇流柜、可变电阻网络以及至少两个电池簇；
[0008]所述至少两个电池簇分别与所述可变电阻网络连接，所述汇流柜连接在所述可变电阻网络和所述PCS之间；
[0009]所述PCS用于连接电源进行充电或者连接负载进行放电；所述汇流柜与所述PCS的直流侧连接，用于将所述至少两个电池簇并联；所述可变电阻网络用于根据所述处理单元的控制调节电阻，以控制每个电池簇的电流。
[0010]在第一方面的一种可能设计中，每个电池簇包括：
[0011]BMS以及与所述BMS连接的多个BMU；
[0012]所述BMS与所述可变电阻网络连接，用于检测上报所述电池簇的电流以及状态信息。
[0013]在第一方面的一种可能设计中，所述处理单元用于根据每个电池簇的BMS上报的电流以及状态信息，确定每个电池簇的目标电流，并控制所述可变电阻网络将每个电池簇的电流调节至目标电流。
[0014]所述可变电阻网络由多个继电器与功率型电阻串并联构成，或者，所述可变电阻网络由多个带有通讯功能的电子负载串并联构成。
[0015]每个电池簇的BMS至少包括电流检测单元，用于检测所述电池簇的电流。
[0016]第二方面，本申请实施例提供一种电流调节方法，应用于储能系统，所述方法包括：
[0017]针对每个储能装置，在所述储能装置充电或者放电的过程中，处理单元获取每个电池簇的电流以及状态信息；
[0018]所述处理单元根据每个电池簇的电流以及状态信息，计算获取每个电池簇的目标电流；
[0019]所述处理单元根据每个电池簇的目标电流，控制所述可变电阻网络中的电阻，以使每个电池簇的电流达到目标电流。
[0020]在第二方面的一种可能设计中，所述处理单元获取每个电池簇的电流以及状态信息，包括：
[0021]每个电池簇的BMS检测获取所述电池簇的电流和状态信息，并将所述电池簇的所述电流和所述状态信息上报给所述处理单元；
[0022]所述处理单元接收每个电池簇的BMS上报的电流和状态信息。
[0023]在第二方面的再一种可能设计中，所述每个电池簇的BMS检测获取所述电池簇的电流和状态信息，包括：
[0024]每个电池簇的BMS根据预先配置的周期，周期性的检测获取所述电池簇的电流和状态信息。
[0025]在第二方面的又一种可能设计中，所述处理单元根据每个电池簇的目标电流，控制所述可变电阻网络中的电阻，包括：
[0026]所述处理单元根据预设的执行周期，周期性的根据每个电池簇的目标电流控制所述可变电阻网络中的电阻。
[0027]作为一种示例，每个电池簇的状态信息包括以下至少一项：
[0028]电荷状态，功率状态，能量状态，内阻状态，健康状态，最高单体电压，最低单体电压，最高电池温度，最低电池温度。
[0029]本申请提供的储能系统及电流调节方法，在储能系统中，处理单元和至少一个储能装置连接，在各个储能装置中，至少两个并联的电池簇分别通过可变电阻网络与汇流柜连接，汇流柜与用于连接电源进行充电或者连接负载进行放电的PCS直流侧连接。可变电阻网络用于根据处理单元的控制调节电阻，以调节各个电池簇的电流。该技术方案中，控制策略简单，且方案成本较低，并能有效地保证各个电池簇之间的SOC均衡，从而改善储能系统的整体性能。
附图说明
[0030]图1为直流微电网拓扑结构示意图；
[0031]图2为本申请实施例提供的一种储能系统的应用场景示意图；
[0032]图3为本申请实施例提供的储能系统的结构示意图；
[0033]图4为本申请实施例提供的电池簇的结构示意图；
[0034]图5a为本申请实施例一提供的可变电阻网络的结构示意图；
[0035]图5b为本申请实施例二提供的可变电阻网络的结构示意图；
[0036]图6为本申请实施例一提供的电流调节方法流程图；
[0037]图7为本申请实施例二提供的电流调节方法流程图。
具体实施方式
[0038]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0039]首先对本申请实施例涉及的专业术语及其缩写进行介绍：
[0040]荷电状态(State of Charge，SOC)：即电池剩余电量，其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为0～1，当SOC＝0时表示电池放电完全，当SOC＝1时表示电池完全充满；
[0041]储能变流器(Power Conversion System，PCS)：可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电；
[0042]电池管理系统(Battery Management System，BMS)：由电子电路设备构成的实时监测系统，有效地监测电池电压、电池电流、电池簇绝缘状态、电池SOC、电池模组及单体状态，对电池簇充、放电过程进行安全管理，对可能出现的故障进行报警和应急保护处理，对电池模块及电池簇的运行进行安全和优化控制，保证电池安全、可靠、稳定的运行；
[0043]电池管理单元(Battery Management Unit，BMU)：负责采集管理单体电芯的电压、电流、温度信息并上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统，其特征在于，包括：处理单元和至少一个储能装置，所述处理单元分别与所述至少一个储能装置连接；每个储能装置包括：储能变流器PCS、汇流柜、可变电阻网络以及至少两个电池簇；所述至少两个电池簇分别与所述可变电阻网络连接，所述汇流柜连接在所述可变电阻网络和所述PCS之间；所述PCS用于连接电源进行充电或者连接负载进行放电，所述汇流柜与所述PCS的直流侧连接，用于将所述至少两个电池簇并联，所述可变电阻网络用于根据所述处理单元的控制调节电阻，以控制每个电池簇的电流。2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，每个电池簇包括：电池管理系统BMS以及与所述BMS连接的多个电池管理单元BMU；所述BMS与所述可变电阻网络连接，用于检测上报所述电池簇的电流以及状态信息。3.根据权利要求1或2所述的储能系统，其特征在于，所述处理单元用于根据每个电池簇的BMS上报的电流以及状态信息，确定每个电池簇的目标电流，并控制所述可变电阻网络将每个电池簇的电流调节至目标电流。4.根据权利要求1或2所述的储能系统，其特征在于，所述可变电阻网络由多个继电器与功率型电阻串并联构成，或者，所述可变电阻网络由多个带有通讯功能的电子负载串并联构成。5.根据权利要求1或2所述的储能系统，其特征在于，每个电池簇的BMS至少包括电流检测单元，用于检测所述电池簇的电流。6.一种电流调节方法，应用于权利要求1至5任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈喆，戚送送，王垒，吕喆，钱昊，
申请(专利权)人：北京海博思创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：