一种正负电平储能系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种正负电平储能系统及其控制方法。所述正负电平储能系统，包括：开关电路、第一子电池簇、第二子电池簇和充放电路；所述开关电路分别与所述第一子电池簇、所述第二子电池簇和所述充放电路连接；所述第一子电池簇与所述第二子电池簇连接，以形成带有中线的电池簇；所述第一子电池簇和所述第二子电池簇均与所述充放电路连接；所述开关电路用于基于所述充放电路采集的充放电信号调控所述第一子电池簇和所述第二子电池簇的电压。本发明专利技术通过采用开关电路来对子电池簇输出的正负电压进行调控，使输出的正电压和负电压的绝对值保持一致，进而从本质上解决和电压不一致和中点电压偏置的问题。电压偏置的问题。电压偏置的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种正负电平储能系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及储能系统
，特别是涉及一种正负电平储能系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]带有N中线和正负电平的直流系统(如图1所示)，适用于多电平逆变器。但当输出P+总正和N中线的电流的绝对值与输出P
‑
总负和N中线的电流的绝对值不相同时，即第一个电池模组到第n个电池模组与第n+1个电池模组到第n+n个输出电流不同时，就会造成绝对值不相等，此时当P+输出功率与P
‑
输出功率一致时，会加剧压差的不一致，对于逆变器侧就会造成电压失真，进而造成变压器端无法正常工作。为解决这一问题，现有技术使用正负电平逆变器中点电压控制方法来解决电压和电压不一致的问题，但实际应用场景中由于控制算法、电池模组串联时电池单体不一致等问题都会造成和电压不一致的问题出现，而中点电压控制方法并不能从本质上解决中点电压偏置的问题。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种正负电平储能系统及其控制方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种正负电平储能系统，包括：开关电路、第一子电池簇、第二子电池簇和充放电路；
[0006]所述开关电路分别与所述第一子电池簇、所述第二子电池簇和所述充放电路连接；所述第一子电池簇与所述第二子电池簇连接，以形成带有中线的电池簇；所述第一子电池簇和所述第二子电池簇均与所述充放电路连接；
[0007]所述开关电路用于基于所述充放电路采集的充放电信号调控所述第一子电池簇和所述第二子电池簇的电压。
[0008]优选地，所述开关电路包括：开关单元、储能单元和控制单元；
[0009]所述开关单元分别与所述储能单元、所述控制单元、所述第一子电池簇和所述第二子电池簇连接；所述开关单元用于根据所述控制单元的控制指令进行开闭；所述储能单元用于根据所述开关单元的开闭进行充放电。
[0010]优选地，所述开关单元包括：第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
[0011]所述第一开关的一端和所述第二开关的一端与所述储能单元的一端连接；所述第三开关的一端和所述第四开关的一端均与所述储能单元的另一端连接；所述第一开关的另一端与所述第一子电池簇和所述充放电路连接；所述第二开关的另一端和所述第三开关的另一端均连接至所述第一子电池簇和所述第二子电池簇的连接中线上；所述第四开关的另一端与所述第二子电池簇和所述充放电路连接；所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关均与所述控制单元连接。
[0012]优选地，所述储能单元为电容。
[0013]优选地，所述第一子电池簇和所述第二子电池簇串联，且所述第一子电池簇和所述第二子电池簇均包括电池管理单元和n个串联的电池模组；
[0014]所述第一开关的另一端与所述第一子电池簇中的第一个电池模组的一端连接；所述第二开关的另一端分别与所述第一子电池簇的第n个电池模组的一端和第二子电池簇中的第一个电池模组的一端连接；第三开关的另一端分别与所述第一子电池簇的第n个电池模组的一端和第二子电池簇中的第一个电池模组的一端连接；所述第四开关的另一端与所述第二子电池簇中的第n个电池模组的一端连接；所述电池管理单元分别与电池模组、所述控制单元和所述充放电路连接。
[0015]优选地，还包括正输出端、负输出端和中心端；
[0016]所述正输出端和所述负输出端均与所述充放电路连接；所述中心端与所述第一子电池簇和所述第二子电池簇的连接点连接。
[0017]优选地，所述充放电路包括：第一分流计、第一二极管、第二二极管、第一接触器、第二接触器、第二分流计、第三二极管、第四二极管、第三接触器和第四接触器；
[0018]所述第一分流计的一端分别与所述第一开关的另一端和所述第一子电池簇的一端连接；所述第一分流计的另一端与所述第一二极管的输入端连接；所述第一接触器与所述第一二极管并联；所述第一二极管的输出端与所述第二二极管的输出端连接；所述第二二极管的输入端与所述正输出端连接；所述第二接触器与所述第二二极管并联；
[0019]所述第二分流计的一端分别与所述第四开关的另一端和所述第二子电池簇的一端连接；所述第二分流计的另一端与所述第三二极管的输入端连接；所述第三二极管的输出端与所述第四二极管的输出端连接；所述第四二极管的输入端与所述负输出端连接；所述第三二极管与所述第三接触器并联；所述第四二极管与所述第四接触器并联；所述第一分流计和所述第二分流计均与所述电池管理单元连接。
[0020]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0021]本专利技术提供的正负电平储能系统，通过采用开关电路来对子电池簇输出的正负电压进行调控，使输出的正电压和负电压的绝对值保持一致，进而从本质上解决和电压不一致和中点电压偏置的问题。
[0022]本专利技术还提供了一种正负电平储能系统控制方法，以应用于上述提供的正负电平储能系统；所述正负电平储能系统控制方法包括：
[0023]采集正负电平储能系统充放电时的总正电流信号和总负电流信号；
[0024]判断所述总正电流信号和所述总负电流信号的关系；
[0025]当所述总正电流信号大于所述总负电流信号时，生成第一控制信号；
[0026]根据所述第一控制信号控制第一开关和第二开关打开，储能单元充电；
[0027]当所述总正电流信号小于所述总负电流信号时，生成第二控制信号；
[0028]根据所述第二控制信号控制第三开关和第四开关打开，储能单元放电；
[0029]当所述总正电流信号等于所述总负电流信号时，不进行操作。
[0030]因本专利技术提供的正负电平储能系统控制方法实现的技术效果与上述提供的正负电平储能系统实现的技术效果相同，故在此不再进行赘述。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为现有技术采用的正负电平储能系统的拓扑图；
[0033]图2为本专利技术提供的正负电平储能系统的拓扑图；
[0034]图3为本专利技术实施例提供采用正负电平储能系统控制方法进行电压均衡控制的流程图。
[0035]附图标记说明：
[0036]1‑
充放电路，2
‑
电池簇，3
‑
开关电路，4
‑
储能单元，5
‑
控制单元。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正负电平储能系统，其特征在于，包括：开关电路、第一子电池簇、第二子电池簇和充放电路；所述开关电路分别与所述第一子电池簇、所述第二子电池簇和所述充放电路连接；所述第一子电池簇与所述第二子电池簇连接，以形成带有中线的电池簇；所述第一子电池簇和所述第二子电池簇均与所述充放电路连接；所述开关电路用于基于所述充放电路采集的充放电信号调控所述第一子电池簇和所述第二子电池簇的电压。2.根据权利要求1所述的正负电平储能系统，其特征在于，所述开关电路包括：开关单元、储能单元和控制单元；所述开关单元分别与所述储能单元、所述控制单元、所述第一子电池簇和所述第二子电池簇连接；所述开关单元用于根据所述控制单元的控制指令进行开闭；所述储能单元用于根据所述开关单元的开闭进行充放电。3.根据权利要求2所述的正负电平储能系统，其特征在于，所述开关单元包括：第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；所述第一开关的一端和所述第二开关的一端与所述储能单元的一端连接；所述第三开关的一端和所述第四开关的一端均与所述储能单元的另一端连接；所述第一开关的另一端与所述第一子电池簇和所述充放电路连接；所述第二开关的另一端和所述第三开关的另一端均连接至所述第一子电池簇和所述第二子电池簇的连接中线上；所述第四开关的另一端与所述第二子电池簇和所述充放电路连接；所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关均与所述控制单元连接。4.根据权利要求2所述的正负电平储能系统，其特征在于，所述储能单元为电容。5.根据权利要求3所述的正负电平储能系统，其特征在于，所述第一子电池簇和所述第二子电池簇串联，且所述第一子电池簇和所述第二子电池簇均包括电池管理单元和n个串联的电池模组；所述第一开关的另一端与所述第一子电池簇中的第一个电池模组的一端连接；所述第二开关的另一端分别与所述第一子电池簇的第n个电池模组的一端和第二子电池簇中的第一个电池模组的一端连接；第三开关的另一端分别与所述第一子电池簇的第n个电池模组的一端和第二子电池簇中的第一个电池模组的一端连接；所述第四开关的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炜明，贺盾，沈少武，林清淮，陈汝臻，孟超，陈文全，
申请(专利权)人：厦门海泰新能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：