一种电池储能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电池储能系统，该电池储能系统包括至少一个电池储能单元、与所述电池储能单元一一对应的DCDC变换器、与所述DCDC变换器一一对应的第一旁路开关和第二旁路开关，所述电池储能单元经过对应的DCDC变换器连接至所述电池储能系统的直流母线上，所述第一旁路开关连接在对应的DCDC变换器的正极输入端和正极输出端之间，所述第二旁路开关连接在对应的DCDC变换器的正极输出端和负极输出端之间。出端之间。出端之间。

【技术实现步骤摘要】
一种电池储能系统


[0001]本技术涉及电路设计
，更具体地，本技术涉及一种电池储能系统。

技术介绍

[0002]近年来，新能源行业全面发展，不断壮大，其中电池储能系统作为新能源行业中不可或缺的一部分，它的技术发展最为迅速，越来越多的电池储能系统应运而生。
[0003]由于单节电池的电压和容量有限，通常在实际应用中是将电池串联或并联成电池模组。为了得到更大容量的电池储能系统，往往还需要通过把电池模组再进行串联或并联来组成大容量的电池储能系统，如图1和图2所示。这种电池储能系统随着电池使用时间的增加，电池模组发生老化，电池模组的容量会慢慢出现差异，会导致电池储能系统的性能下降甚至损坏。
[0004]现有的电池储能系统为了解决这一问题，往往采用在电池的输出侧增加一个DCDC变换器，如图3和图4所示。在图3所示的电池储能系统中，当电池的容量出现差异时，电池输出的电压不一致时，可以通过DCDC变换器电池输出到母线的电压，使其保持一致，从而避免产生内部环流，保证电池储能系统运行的可靠性。在图4所示的电池储能系统中，当电池模组容量出现差异，可以通过DCDC变换器调节电池模组的输出电压，使其充/放电速率改变，避免出现木桶效应，使每一个电池模组都能同时充满或放空，提高电池储能系统的有效容量。
[0005]上述的技术虽然解决了电池模组或单节电池的容量衰减时，电池储能系统性能下降的问题，也能在梯次电池利用方面一定程度上提高电池的利用率，但是，在电池模组输出测接入一个DCDC变换器，会因为DCDC变换器本身的损耗问题，使整个电池储能系统的充放电效率降低。
[0006]另外，在电池模组串联构成的电池储能系统中，当其中某一个电池模组或某一个DCDC变换器出现故障时，会使得整个电池储能系统将无法进行工作，大大降低了电池储能系统的运行可靠性。

技术实现思路

[0007]本技术的一个目的是提供一种能够对电池储能系统中的电池储能单元或DCDC变换器进行单独切投的电池储能系统。
[0008]根据本技术的一个方面，提供了一种电池储能系统，包括至少一个电池储能单元、与所述电池储能单元一一对应的DCDC变换器、与所述DCDC变换器一一对应的第一旁路开关和第二旁路开关，所述电池储能单元经过对应的DCDC变换器连接至所述电池储能系统的直流母线上，所述第一旁路开关连接在对应的DCDC变换器的正极输入端和正极输出端之间，所述第二旁路开关连接在对应的DCDC变换器的正极输出端和负极输出端之间。
[0009]可选的，所述电池储能单元的正极与对应的DCDC变换器的正极输入端连接，所述
电池储能单元的负极与对应的DCDC变换器的负极输入端连接，至少一个所述DCDC变换器的正极输出端和负极输出端串联或并联至所述直流母线上。
[0010]可选的，所述电池储能系统还包括电池管理器，所述电池管理器被设置为分别控制所述第一旁路开关和所述第二旁路开关的开关状态。
[0011]可选的，所述电池储能系统还包括与所述电池储能单元一一对应的电池控制器，所述电池管理器还具有与所述电池控制器一一对应的第一输入端，所述第一输入端与对应电池控制器的输出端连接，所述电池控制器被设置为采集对应的电池储能单元的第一信息，并将所述第一信息传输至所述电池管理器。
[0012]可选的，所述第一信息包括电荷状态、输出电压和输出电流中的至少一项。
[0013]可选的，所述电池储能系统还包括与所述DCDC变换器一一对应的DCDC控制器，所述电池管理器还具有与所述DCDC控制器一一对应的第二输入端，所述第二输入端与对应DCDC控制器的输出端连接，所述DCDC控制器被设置为采集对应的DCDC变换器的第二信息，并将所述第二信息传输至所述电池管理器。
[0014]可选的，所述第二信息包括输入电压、输入电流、输入功率、输出电压、输出电流和输出功率中的至少一项。
[0015]可选的，所述电池管理器被设置为根据所述第一信息，确定所述电池储能单元是否发生故障，并在任一所述电池储能单元发生故障的情况下，控制发生故障的电池储能单元所对应的第二旁路开关闭合。
[0016]可选的，所述电池管理器被设置为根据所述第一信息，确定所述DCDC变换器是否需要投入所述电池储能系统中，并在任一所述DCDC变换器无需投入所述电池储能系统中的情况下，控制无需投入所述电池储能系统中的DCDC变换器对应的第一旁路开关闭合。
[0017]可选的，所述电池管理器被设置为根据所述第二信息，确定所述DCDC变换器是否发生故障，并在任一所述DCDC变换器发生故障的情况下，控制发生故障的DCDC变换器对应的第一旁路开关闭合。
[0018]可选的，所述电池管理器被设置为根据所述第一信息，确定所述电池储能单元的输出电压的差异是否大于预设的电压阈值，并在确定所述输出电压的差异大于所述电压阈值的情况下，控制所述电池储能单元对应的第一旁路开关断开。
[0019]本技术的一个技术效果在于，通过本公开的实施例，可以是通过控制第一旁路开关，实现对应DCDC变换器在电池储能系统中的单独投切；还可以通过控制第二旁路开关，实现对应的电池储能单元和对应的DCDC变换器在电池储能系统中的单独投切。
[0020]通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0021]构成说明书的一部分的附图描述了本技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本技术的原理。
[0022]图1是现有技术中电池储能系统的第一个例子的电路原理图；
[0023]图2是根据现有技术中电池储能系统的第二个例子的电路原理图；
[0024]图3是根据现有技术中电池储能系统的第三个例子的电路原理图；
[0025]图4是根据现有技术中电池储能系统的第四个例子的电路原理图；
[0026]图5是根据本技术实施例的电池储能系统的原理框图；
[0027]图6是根据本技术实施例的电池储能系统的一个例子的电路原理图；
[0028]图7是根据本技术实施例的电池储能系统的另一个例子的电路原理图；
[0029]图8是根据本技术实施例的电池储能系统的第一个例子的等效电路的电路原理图；
[0030]图9是根据本技术实施例的电池储能系统的第二个例子的等效电路的电路原理图；
[0031]图10是根据本技术实施例的电池储能系统的第三个例子的等效电路的电路原理图.
具体实施方式
[0032]现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
[0033]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
[0034]对于相关领域普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池储能系统，其特征在于，包括至少一个电池储能单元、与所述电池储能单元一一对应的DCDC变换器、与所述DCDC变换器一一对应的第一旁路开关和第二旁路开关，所述电池储能单元经过对应的DCDC变换器连接至所述电池储能系统的直流母线上，所述第一旁路开关连接在对应的DCDC变换器的正极输入端和正极输出端之间，所述第二旁路开关连接在对应的DCDC变换器的正极输出端和负极输出端之间。2.根据权利要求1所述的电池储能系统，其特征在于，所述电池储能单元的正极与对应的DCDC变换器的正极输入端连接，所述电池储能单元的负极与对应的DCDC变换器的负极输入端连接，至少一个所述DCDC变换器的正极输出端和负极输出端串联或并联至所述直流母线上。3.根据权利要求1所述的电池储能系统，其特征在于，所述电池储能系统还包括电池管理器，所述电池管理器被设置为分别控制所述第一旁路开关和所述第二旁路开关的开关状态。4.根据权利要求3所述的电池储能系统，其特征在于，所述电池储能系统还包括与所述电池储能单元一一对应的电池控制器，所述电池管理器还具有与所述电池控制器一一对应的第一输入端，所述第一输入端与对应电池控制器的输出端连接，所述电池控制器被设置为采集对应的电池储能单元的第一信息，并将所述第一信息传输至所述电池管理器。5.根据权利要求4所述的电池储能系统，其特征在于，所述第一信息包括电荷状态、输出电压和输出电流中的至少一项。6.根据权利要求3所述的电池储能系统，其特征在于，所述电池储能系统还包括与所述DCDC变换器一一对应的DCDC控制器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹韶文，尹雪芹，孙亦朴，李善鹏，邹文彬，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：