本申请公开了一种电池包的电压均衡方法、电池储能供电系统以及电子装置。该方法包括：确定待进行电压均衡的电池包供电电路，其中，电池包供电电路由多个电池包串联构成；为电池包供电电路挂载电源变换模块，其中，电源变换模块包括多个双向隔离DC/DC变换器以及多个DC/DC控制器，每个DC/DC控制器检测一个双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值和直流母线的电压值，并根据连接的电池包的电压值和直流母线的电压值的差值控制双向隔离DC/DC变换器的工作状态。通过本申请，解决了相关技术中为已投入使用的电池包储能供电系统进行电池包之间的电压均衡时，电能利用率低的问题。电能利用率低的问题。电能利用率低的问题。
【技术实现步骤摘要】
电池包的电压均衡方法、电池储能供电系统以及电子装置
[0001]本申请涉及电源领域，具体而言，涉及一种电池包的电压均衡方法、电池储能供电系统以及电子装置。
技术介绍
[0002]目前，储能技术飞速发展，电池是用于储能的主要设备。图1是相关技术中的电池包供电电路的示意图，其包括串联连接的多个电池包，如图1所示的电池包PACK_1至电池包PACK_n。每个电池包又包括串联连接的多个电芯，如图1所示的每一电池包内的电芯Cell_1至电芯Cell_x。每个电池包PACK的电压通常在40V到70V之间，一个电池包供电电路通常由二到八个电池包PACK串联形成，其电压通常在40V到500V之间。
[0003]在实际工作中，图1中的电池包PACK之间常存在电压不均衡问题，其不均衡电压通常在1V左右。这种电压不均衡导致电池系统在充电时，电压高的电池充电快，而提前充电截止，则电压低的电池不能充分充电，如图2所示，实线所示的电压高的电池包提前充电截止；在放电时，电压高的电池放电快，而提前放电截止，则电压低的电池不能充分放电，如图3所示，实线所示的电压高的电池包提前放电截止，而使得整个储能电池系统的可使用能量大大降低，甚至无法使用。
[0004]相关技术中在图1所示的电池包供电电路中的每个电池包PACK内加入与电芯串联结构并联的开关电阻串联支路，得到如图4所示的电池储能供电系统，当一电池包PACK电压过高，该电池包PACK内的开关电阻串联支路中的开关管导通，则电芯串联结构通过导通的开关管和电阻放电，以达到电池包PACK间电压均衡。但这种方案，一方面，将电能以热能形式消耗掉，使得电池系统电能利用率低，与节能环保的需求相悖。另一方面，图4所示的电池包PACK组合在市场上已大量使用，如客户换成的具备低功耗的电池包PACK间电压均衡结构的电池包供电电路，将大大增加成本，且执行难度大。
[0005]针对相关技术中为已投入使用的电池包储能供电系统进行电池包之间的电压均衡时，电能利用率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
[0006]本申请提供一种电池包的电压均衡方法、电池储能供电系统以及电子装置，以解决相关技术中为已投入使用的电池包储能供电系统进行电池包之间的电压均衡时，电能利用率低的问题。
[0007]根据本申请的一个方面，提供了一种电池包的电压均衡方法。该方法包括：确定待进行电压均衡的电池包供电电路，其中，电池包供电电路由多个电池包串联构成；为电池包供电电路挂载电源变换模块，其中，电源变换模块包括多个双向隔离DC/DC变换器以及多个DC/DC控制器，将每个双向隔离DC/DC变换器的第一端分别与一个电池包进行连接，将每个双向隔离DC/DC变换器的第二端均与直流母线进行连接，每个DC/DC控制器检测一个双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值和直流母线的电压值，并根据连接的电池包的电压
值和直流母线的电压值的差值控制双向隔离DC/DC变换器的工作状态。
[0008]可选地，在任意DC/DC控制器检测到所控制的双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值大于直流母线的电压值的情况下，通过预设占空比的开关控制信号控制双向隔离DC/DC变换器中的开关管导通或关断，将能量从第一端传递至第二端；在任意DC/DC控制器检测到所控制的双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值小于直流母线的电压值的情况下，通过预设占空比的开关控制信号控制双向隔离DC/DC变换器中的开关管导通或关断，将能量从第二端传递至第一端。
[0009]可选地，每个双向隔离DC/DC变换器检测流经的电流，并将电流值发送至双向隔离DC/DC变换器的DC/DC控制器， DC/DC控制器在电流值小于电流阈值的情况下，通过占空比为零的开关控制信号控制双向隔离DC/DC变换器的各个开关管断开。
[0010]根据本申请的另一方面，提供了一种电池储能供电系统，被上述电池包的电压均衡方法执行。该系统包括：电池包供电电路，其中，电池包供电电路由多个电池包串联构成；电源变换模块，其中，电源变换模块包括多个双向隔离DC/DC变换器以及多个DC/DC控制器，每个双向隔离DC/DC变换器的第一端与一个电池包连接，每个双向隔离DC/DC变换器的第二端与直流母线连接，每个DC/DC控制器用于检测一个双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值与直流母线的电压值，并根据连接的电池包的电压值和直流母线的电压值的差值控制双向隔离DC/DC变换器的工作状态；直流母线，与每个隔离双向DC/DC变换器的第二端连接。
[0011]可选地，每个DC/DC控制器用于在所控制的双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值大于直流母线的电压值的情况下，向双向隔离DC/DC变换器中的开关管发送预设占空比的开关控制信号，以将能量从双向隔离DC/DC的第一端传递至第二端，或者，在所控制的双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值小于直流母线的电压值的情况下，向双向隔离DC/DC变换器中的开关管发送预设占空比的开关控制信号，以将能量从双向隔离DC/DC的第二端传递至第一端。
[0012]可选地，每个双向隔离DC/DC变换器中还包含电流检测器，用于检测流经双向隔离DC/DC变换器的电流值，并将电流值发送至双向隔离DC/DC变换器的DC/DC控制器，DC/DC控制器在电流值小于电流阈值的情况下，向双向隔离DC/DC变换器的各个开关管发送占空比为零的开关控制信号，控制双向隔离DC/DC变换器的各个开关管断开。
[0013]可选地，系统还包括：多个开关驱动器，每个开关驱动器的第一端与一个DC/DC控制器连接，每个开关驱动器的第二端与双向隔离DC/DC变换器的各个开关管连接，用于放大DC/DC控制器发出的开关控制信号，并将放大后的开关控制信号发送至各个开关管。
[0014]可选地，电池储能供电系统还包括：功率变换器，功率变换器的输入端与电池包供电电路的输出端连接，功率变换器的输出端与负载连接，用于将电池包供电电路提供的直流电转换为负载需要的直流电或交流电，其中，功率变换器为DC/DC变换器或DC/AC变换器。
[0015]可选地，双向隔离DC/DC变换器为双向全桥变换器，双向全桥变换器中的一次侧桥式开关单元与电池包连接，全桥变换器中的二次侧桥式开关单元与直流母线连接。
[0016]根据本申请的另一方面，提供了一种电池包的电压均衡装置。该装置包括：确定单元，用于确定待进行电压均衡的电池包供电电路，其中，电池包供电电路由多个电池包串联构成；挂载单元，用于为电池包供电电路挂载电源变换模块，其中，电源变换模块包括多个
双向隔离DC/DC变换器以及多个DC/DC控制器，将每个双向隔离DC/DC变换器的第一端分别与一个电池包进行连接，将每个双向隔离DC/DC变换器的第二端均与直流母线进行连接，每个DC/DC控制器检测一个双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值和直流母线的电压值，并根据连接的电池包的电压值和直流母线的电压值的差值控制双向隔离DC/D本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电池包的电压均衡方法，其特征在于，包括：确定待进行电压均衡的电池包供电电路，其中，所述电池包供电电路由多个电池包串联构成；为所述电池包供电电路挂载电源变换模块，其中，所述电源变换模块包括多个双向隔离DC/DC变换器以及多个DC/DC控制器，将每个双向隔离DC/DC变换器的第一端分别与一个电池包进行连接，将每个双向隔离DC/DC变换器的第二端均与直流母线进行连接，每个DC/DC控制器检测一个双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值和直流母线的电压值，并根据连接的电池包的电压值和直流母线的电压值的差值控制双向隔离DC/DC变换器的工作状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在任意DC/DC控制器检测到所控制的双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值大于所述直流母线的电压值的情况下，通过预设占空比的开关控制信号控制双向隔离DC/DC变换器中的开关管导通或关断，将能量从第一端传递至第二端；在任意DC/DC控制器检测到所控制的双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值小于所述直流母线的电压值的情况下，通过所述预设占空比的开关控制信号控制双向隔离DC/DC变换器中的开关管导通或关断，将能量从第二端传递至第一端。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个双向隔离DC/DC变换器检测流经的电流，并将电流值发送至所述双向隔离DC/DC变换器的DC/DC控制器， 所述DC/DC控制器在所述电流值小于电流阈值的情况下，通过占空比为零的开关控制信号控制所述双向隔离DC/DC变换器的各个开关管断开。4.一种电池储能供电系统，被权利要求1到3所述的任意一项电池包的电压均衡方法执行，其特征在于，包括：电池包供电电路，其中，所述电池包供电电路由多个电池包串联构成；电源变换模块，其中，所述电源变换模块包括多个双向隔离DC/DC变换器以及多个DC/DC控制器，每个双向隔离DC/DC变换器的第一端与一个电池包连接，每个双向隔离DC/DC变换器的第二端与直流母线连接，每个DC/DC控制器用于检测一个双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值与直流母线的电压值，并根据连接的电池包的电压值和直流母线的电压值的差值控制双向隔离DC/DC变换器的工作状态；所述直流母线，与每个隔离双向DC/DC变换器的第二端连接。5.根据权利要求4所述的电池储能供电系统，其特征在于，每个DC/DC控制器用于在所控制的双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值大于所述直流母线的电压值的情况下，向所述双向隔离DC/DC变换器中的开关管发送预设占空比的开关控制信号，以将能量从双向隔离DC/DC的第一端传递至第二端，或者，在所控制的双向隔离DC/DC变换器连接的电池包的电压值小于所述直流母线的电压值的情况下，向所述双向隔离D...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓志江，魏钦桂，
申请(专利权)人：麦田能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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