电池储能系统及其管理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电池储能系统及其管理方法，该电池储能系统包括若干个电池单元，电池单元由并联的电池簇和DC/DC转换器构成；DC/DC转换器包括电压检测模块和反馈控制模块；电压检测模块用于检测电池簇输出的第一电压，并将检测到的第一电压发送至反馈控制模块；反馈控制模块用于接收第一电压，并根据第一电压调整DC/DC转换器输出的第二电压，以使电池单元输出目标电压。本发明专利技术的电池储能系统将串联的电池簇和DC/DC作为一个电池单元，并通过调整DC/DC转换器的输出电压来补偿因电池本身的差异所造成的电池簇之间的电压差，从而保持各个电池单元的电压外特性一致，有效解决了簇间电压不均衡的问题。压不均衡的问题。压不均衡的问题。

【技术实现步骤摘要】
电池储能系统及其管理方法


[0001]本专利技术涉及电池储能
，特别涉及一种电池储能系统及其管理方法。

技术介绍

[0002]电池储能系统典型的拓扑图如图1所示，其中，单体电池经过串并联后组成电池簇3，多个电池簇3汇流后接入储能变流器2，然后储能变流器2将直流电逆变为交流电，并经过变压器1升压后接入电网。然而，由于单体电池在生产和制造过程中不可避免的会存在个体差异，因此，各个电池簇3在统一充放电过程中会产生簇间电压不均衡的现象，并且这种情况在长期的工作中会变得越来越严重。
[0003]基于此，上述电池储能系统存在由于各电池簇的簇间电压不等而产生簇间环流、从而降低系统效率的问题。此外，由于电池不能进行过充过放，故整个系统的容量实际上取决于容量最低的电池簇，这也在一定程度上降低了系统实际的可用容量。
[0004]如图2所示，现有技术提供了为每个电池簇31并联一级DC/DC转换器32的方案，以解决电池31的簇间电压不均衡问题。但是，该方案虽然解决了电池簇31的簇间电压不均，但其因为在系统中增加了一级DC/DC转换器32，导致了系统的损耗增加，充放电效率降低。因此，如何在不降低系统效率的前提下，解决电池簇间不均衡，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中消除电池储能系统的电池簇的簇间电压不均时无法兼顾系统的充放电效率的缺陷，提供一种电池储能系统及其管理方法。
[0006]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
>[0007]第一方面，本专利技术提供一种电池储能系统，包括若干个电池单元，所述电池单元由串联的电池簇和DC/DC转换器构成；
[0008]所述DC/DC转换器包括电压检测模块和反馈控制模块；
[0009]所述电压检测模块用于检测所述电池簇输出的第一电压，并将检测到的所述第一电压发送至所述反馈控制模块；
[0010]所述反馈控制模块用于接收所述第一电压，并根据所述第一电压调整所述DC/DC转换器输出的第二电压，以使所述电池单元输出目标电压。
[0011]较佳地，所述电池储能系统还包括储能变流器，所述储能变流器与所述DC/DC转换器电连接；所述反馈控制模块还用于：
[0012]获取所述储能变流器的预设最佳功率点对应的最佳电压范围；
[0013]根据所述第一电压和所述最佳电压范围调整所述第二电压，以使所述目标电压落入所述最佳电压范围内。
[0014]较佳地，所述电池储能系统还包括变压器，所述储能变流器通过所述变压器连接至电网。
[0015]较佳地，所述DC/DC转换器还包括开关；
[0016]所述反馈控制模块还用于在所述电压检测模块检测到所述第一电压满足预设条件时，控制所述开关断开。
[0017]较佳地，所述电池储能系统还包括充放电模块；
[0018]所述充放电模块用于在所述开关断开后对所述电池簇进行充电或放电处理。
[0019]较佳地，所述电池储能系统还包括外部电源，所述外部电源用于为所述DC/DC转换器供电。
[0020]第二方面，本专利技术提供一种电池储能系统的管理方法，包括若干个电池单元，所述电池单元由串联的电池簇和DC/DC转换器构成；所述电池储能系统的管理方法包括：
[0021]获取所述电池簇输出的第一电压；
[0022]根据所述第一电压调整所述DC/DC转换器输出的第二电压，以使所述电池单元输出目标电压。
[0023]较佳地，所述管理方法还包括：
[0024]获取储能变流器的预设最佳功率点对应的最佳电压范围；
[0025]根据所述第一电压和所述最佳电压范围调整所述第二电压，以使所述目标电压落入所述最佳电压范围内。
[0026]较佳地，所述管理方法还包括：
[0027]在检测到所述第一电压满足预设条件时，控制所述DC/DC转换器的开关断开。
[0028]较佳地，所述控制所述DC/DC转换器的开关断开后还包括：对所述电池簇进行充放电管理。
[0029]本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术所提供的电池储能系统将串联的电池簇和DC/DC转换器整体作为一个电池单元，并通过调整DC/DC转换器的输出电压来补偿因电池本身的差异所造成的电池簇之间的电压差，从而保持各个电池单元的电压外特性一致，有效解决了电池簇的簇间电压不均衡的问题；并且，由于DC/DC转换器与电池簇串联，故其在进行补偿时输出电压很低，损耗远小于并联的方案，因此提高了系统的充放电效率。
附图说明
[0030]图1为现有技术中电池储能系统的典型拓扑图。
[0031]图2为现有技术中带并联DC/DC转换器的电池储能系统的拓扑图。
[0032]图3为本专利技术实施例1的电池储能系统的拓扑图。
[0033]图4为本专利技术实施例1的电池储能系统中的DC/DC转换器的模块示意图。
[0034]图5为本专利技术实施例1的电池储能系统的电池簇、DC/DC转换器和电池单元的电压随时间变化曲线的示意图。
[0035]图6为本专利技术实施例2的电池储能系统的管理方法的第一流程示意图。
[0036]图7为本专利技术实施例2的电池储能系统的管理方法的第二流程示意图。
具体实施方式
[0037]下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。
[0038]实施例1
[0039]图3示出了本实施例所公开的一种电池储能系统的拓扑图，图4示出了该电池储能系统中的DC/DC转换器内部的模块示意图。
[0040]参见图3，上述电池储能系统包括若干个电池单元4，电池单元4由串联的电池簇42和DC/DC转换器41构成；
[0041]参见图4，DC/DC转换器41包括电压检测模块411和反馈控制模块412；
[0042]电压检测模块411用于检测电池簇42输出的第一电压，并将检测到的第一电压发送至反馈控制模块412；
[0043]反馈控制模块412用于接收第一电压，并根据第一电压调整DC/DC转换器41输出的第二电压，以使电池单元4输出目标电压。
[0044]在本实施例中，不同电池单元4内的电池簇42的输出电压存在个体差异。基于将电池簇42与DC/DC转换器41串联构成电池单元4，然后电池单元4再作为一个整体连接至直流母线的结构，电池单元4的输出电压为：
[0045]U
电池单元
＝U
电池簇
+U
DC/DC转换器
[0046]由此，通过在同一个电池单元4内调整DC/DC转换器41的输出电压U
DC/DC转换器
，可以对U
电池簇
进行补偿，从而使电池单元4的输出电压U
电池单元
维持恒定，以此解决因不同电池单元4之间因电池簇42的电压不相等而导致的环流问题。
[0047]图5示出了本实施例的电池储能系统的电本文档来自技高网...

【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，包括若干个电池单元，所述电池单元由串联的电池簇和DC/DC转换器构成；所述DC/DC转换器包括电压检测模块和反馈控制模块；所述电压检测模块用于检测所述电池簇输出的第一电压，并将检测到的所述第一电压发送至所述反馈控制模块；所述反馈控制模块用于接收所述第一电压，并根据所述第一电压调整所述DC/DC转换器输出的第二电压，以使所述电池单元输出目标电压。2.如权利要求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储能变流器，所述储能变流器与所述DC/DC转换器电连接；所述反馈控制模块还用于：获取所述储能变流器的预设最佳功率点对应的最佳电压范围；根据所述第一电压和所述最佳电压范围调整所述第二电压，以使所述目标电压落入所述最佳电压范围内。3.如权利要求2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变压器，所述储能变流器通过所述变压器连接至电网。4.如权利要求1所述的电池储能系统，其特征在于，所述DC/DC转换器还包括开关；所述反馈控制模块还用于在所述电压检测模块检测到所述第一电压满足预设条件时，控制所述开关断开。5.如权利要求4所述的电池储能系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高彦静，谢庆，杨辉，王梓，姚玉峰，
申请(专利权)人：上海电气国轩新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：