多电池单元的储能系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多电池单元的储能系统，其包括：多个储能变流器、电池单元、第一开关单元和第二开关单元；各个电池单元的输出端与对应的直流母线连接；各个储能变流器的直流端分别通过各自的第一开关单元连接对应的直流母线；交流端均连接至公共交流母线；各个直流母线间均通过第二开关单元并联连接。本申请通过上述设置，可以通过调节第二开关单元来控制加入系统的电池单元的数量，以满足不同需求；同时还可以通过切换各个第一开关单元的开关状态使接入的储能变流器匹配不同的交流端负载功率需求，具有较高的灵活性，适用性广泛。适用性广泛。适用性广泛。

【技术实现步骤摘要】
多电池单元的储能系统


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种多电池单元的储能系统。

技术介绍

[0002]电池储能系统主要利用电池储存电能，传统的电池储能系统通常由多个电池簇并联组成，每个电池簇中通常需要多个串联的电池包。
[0003]目前，各个电池簇在并联后，通常通过公共直流母线连接一个储能变流器，然后储能变流器的交流端连接负载，但是由于储能变流器的功率固定，实际应用中常常存在储能变流器功率不足或功率过剩的情况。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种多电池单元的储能系统，能够解决现有技术中储能变流器无法满足不同负载需求的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种多电池单元的储能系统，其包括：多个储能变流器、电池单元、第一开关单元和第二开关单元；
[0006]各个电池单元的输出端与对应的直流母线连接；
[0007]各个储能变流器的直流端分别通过各自的第一开关单元连接对应的直流母线；交流端均连接至公共交流母线；
[0008]各个直流母线间均通过第二开关单元并联连接。
[0009]在一个可能的实施例中，所述储能变流器的交流端还用于连接至独立交流母线。
[0010]在一个可能的实施例中，所述储能系统还包括多个第三开关单元；
[0011]各个第三开关单元分别连接于对应电池单元的输出端和直流母线之间。
[0012]在一个可能的实施例中，所述储能系统还包括多个第四开关单元；
[0013]各个第四开关单元分别连接于对应储能变流器的交流端和所述公共交流母线之间。
[0014]在一个可能的实施例中，所述储能变流器的配置组合根据所述储能系统中需要运行的电池单元的总功率和各个储能变流器的额定功率确定；且所述配置组合中所有储能变流器的额定功率之和大于或等于所述总功率。
[0015]在一个可能的实施例中，所述储能变流器的配置组合的配置公式为：
[0016][0017]其中，k
·
20、k
·
21、
…
k
·2i
、A表示所述配置组合中各个储能变流器的额定功率，H表示所述储能系统中需要运行的电池单元的总功率；k表示单位功率。
[0018]在一个可能的实施例中，所述储能变流器的配置组合的配置公式为：
[0019][0020]其中，k
·
20、k
·
21、...k
·2i
表示所述配置组合中各个储能变流器的额定功率，H表示所述储能系统中需要运行的电池单元的总功率；k表示单位功率。
[0021]在一个可能的实施例中，当所述储能变流器的配置组合包括至少两个时，选取储能变流器的额定功率之和最小的配置组合作为最终的储能变流器的配置组合。
[0022]在一个可能的实施例中，所述储能变流器的配置组合中各个储能变流器的额定功率相同。
[0023]在一个可能的实施例中，所述储能系统还包括系统级控制单元；
[0024]所述系统级控制单元用于控制各个第一开关单元和第二开关单元的开关状态，以使所述储能系统中运行的储能变流器的额定功率之和大于或等于所述总功率。
[0025]在一个可能的实施例中，所述系统级控制单元还用于：
[0026]基于所述公共交流母线端的负载需求功率及所述储能变流器的配置组合确定所述储能变流器的运行组合，当所述储能变流器的运行组合包括至少两个时，控制各个储能变流器的运行组合轮流运行。
[0027]在一个可能的实施例中，所述系统级控制单元还用于：
[0028]获取需要运行的电池单元的数量，并作为第一数量；
[0029]将所有电池单元按照第一数量分组，得到至少一个电池运行组；
[0030]通过切换相应第二开关单元的开关状态控制各个电池运行组轮流运行。
[0031]在一个可能的实施例中，所述系统级控制单元还用于：
[0032]将至少一个电池单元作为备用电池单元，并控制所述备用电池单元对应的第一开关单元处于常闭状态。
[0033]在一个可能的实施例中，所述电池单元包括直流变换器和电池簇；
[0034]所述电池簇的输出端与所述直流变换器的第一端连接，所述直流变换器的第二端为所述电池单元的输出端。
[0035]在一个可能的实施例中，所述储能系统还包括各个电池单元对应的电池簇管理单元；
[0036]所述电池簇管理单元用于：
[0037]获取对应直流变换器的直流母线的母线电压实际值和母线电流实际值；
[0038]计算对应电池簇的实际SOC值和平均SOC值之间的差值，得到SOC偏差值；所述平均SOC值为所述储能系统中所有正在运行的电池簇的实际SOC值的平均值；
[0039]根据所述SOC偏差值计算母线电流给定值；
[0040]根据所述母线电流实际值和所述母线电流给定值，计算母线电流偏差值，并基于所述母线电流偏差值确定均流环输出量；
[0041]基于所述母线电压实际值和所述均流环输出量生成控制所述直流变换器的PWM信号。
[0042]在一个可能的实施例中，所述电池簇管理单元具体用于：
[0043]根据公式I
bus_ref
＝I
bus_ave
+K1·
ΔSOC，计算所述母线电流给定值；
[0044]其中，I
bus_ref
表示所述母线电流给定值，I
bus_ave
表示所有正在运行的直流变换器的母线电流实际值的均值，K1表示均流环系数，ΔSOC表示所述SOC偏差值。
[0045]本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
[0046]本专利技术提供了一种多电池单元的储能系统，其包括：多个储能变流器、电池单元、第一开关单元和第二开关单元；各个电池单元的输出端与对应的直流母线连接；各个储能变流器的直流端分别通过各自的第一开关单元连接对应的直流母线；交流端均连接至公共交流母线；各个直流母线间均通过第二开关单元并联连接。本实施例通过上述设置，可以通过调节第二开关单元来控制加入系统的电池单元的数量，以满足不同需求；同时还可以通过切换各个第一开关单元的开关状态使接入公共交流母线的储能变流器匹配不同的负载功率需求，具有较高的灵活性，适用性广泛。
附图说明
[0047]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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。
[0048]图1是本专利技术实施例提供的多电池单元的储能系统的一种结构示意图；
[0049]图2是本专利技术实施例提供的多电池单元的储能系统的另一种结构示意图；
[0050]图3是本专利技术实施例提供的多电池单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电池单元的储能系统，其特征在于，包括：多个储能变流器、电池单元、第一开关单元和第二开关单元；各个电池单元的输出端与对应的直流母线连接；各个储能变流器的直流端分别通过各自的第一开关单元连接对应的直流母线；交流端均连接至公共交流母线；各个直流母线间均通过第二开关单元并联连接。2.如权利要求1所述的多电池单元的储能系统，其特征在于，所述储能变流器的交流端还用于连接至独立交流母线。3.如权利要求1所述的多电池单元的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括多个第三开关单元；各个第三开关单元分别连接于对应电池单元的输出端和直流母线之间。4.如权利要求1所述的多电池单元的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括多个第四开关单元；各个第四开关单元分别连接于对应储能变流器的交流端和所述公共交流母线之间。5.如权利要求1至4任一项所述的多电池单元的储能系统，其特征在于，所述储能变流器的配置组合根据所述储能系统中需要运行的电池单元的总功率和各个储能变流器的额定功率确定；且所述配置组合中所有储能变流器的额定功率之和大于或等于所述总功率。6.如权利要求5所述的多电池单元的储能系统，其特征在于，所述储能变流器的配置组合的配置公式为：其中，k
·
20、k
·
21、
…
k
·2i
、A表示所述配置组合中各个储能变流器的额定功率，H表示所述储能系统中需要运行的电池单元的总功率；k表示单位功率。7.如权利要求5所述的多电池单元的储能系统，其特征在于，所述储能变流器的配置组合的配置公式为：其中，k
·
20、k
·
21、...k
·2i
表示所述配置组合中各个储能变流器的额定功率，H表示所述储能系统中需要运行的电池单元的总功率；k表示单位功率。8.如权利要求5所述的多电池单元的储能系统，其特征在于，当所述储能变流器的配置组合包括至少两个时，选取储能变流器的额定功率之和最小的配置组合作为最终的储能变流器的配置组合。9.如权利要求5所述的多电池单元的储能系统，其特征在于，所述储能变流器的配置组合中各个储能变流器的额定功率相同。10.如权利要求5所述的多电池单元的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括系统级控制单元；所述系统级控制单元用于控制各个第一开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑杰俊，林镇煌，陈海森，苏晓琳，
申请(专利权)人：厦门科华数能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：