一种储能系统、不间断电源及电池均衡的方法技术方案

本申请公开了一种储能系统、不间断电源及电池均衡的方法，该储能系统包括多个双向功率变换器和多个绕组，并且多个绕组共用磁芯，同一时刻，控制器将目标电池的能量通过目标双向功率变换器和目标绕组向磁芯传递，其中目标电池的电压大于除目标电池以外的部分或全部电池。随着电池的充放电，电池的电压会发生变化，控制器重新找到目标电池继续放电即可，直至所有电池的电压达到均衡，例如各个电池的电压差均在预设电压范围内。通过控制目标电池放电，其他电池均在充电，可以较快地将目标电池的电压拉低，进而使串联的N个电池的电压达到均衡。并且电池和电池之间通过绕组和磁芯来传递能量，可以互相隔离干扰信号，隔离度比较好。隔离度比较好。隔离度比较好。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统、不间断电源及电池均衡的方法


[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种储能系统、不间断电源及电池均衡的方法。

技术介绍

[0002]目前，随着科技的进步，很多行业包括电池组，例如数据中心、电动汽车、光储系统等，尤其是各行各业数据量越来越大，数据中心变得越来越重要，数据中心一般包括多台服务器，服务器的运行不能断电，例如，当市电断电时，需要不间断电源(Uninterruptible Power System，UPS)接替市电持续为服务器供电。另外为了保证服务器的正常运行，服务器的运行环境对于温度要求也很高，一般数据中心都设有机房空调，机房空调的运行也需要电源，当市电掉电时，也需要UPS来为机房空调提供电源。
[0003]UPS包括电池组，其中电池组包括多个电池串联在一起，例如常用电池包括铅酸电池(Valve
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Regulated Lead
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Acid，VRLA)或磷酸铁锂(LFP，LiFePo4)。由于单节电池的电压较低，例如2V、3.2V、6V或12V等，因此实际使用时需要多个(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统，其特征在于，包括：控制器、N个电池、N个双向功率变换器和N个绕组；所述N为大于等于2的整数；所述N个电池串联在一起，所述N个绕组共用磁芯；所述N个电池中第i电池的两端连接所述N个双向功率变换器中第i双向功率变换器的第一端口，所述第i双向功率变换器的第二端口连接所述N个绕组中的第i绕组；所述i为1至N中的任意一个整数；所述控制器，用于将目标电池的能量分别通过目标双向功率变换器和目标绕组向所述磁芯传递，通过所述磁芯向所述N个电池中的除所述目标电池外的其他电池充电，以使得所述N个电池的电压达到均衡；其中所述目标电池的电压大于所述N个电池中除所述目标电池以外的部分或全部电池。2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述目标电池为所述N个电池中电压最高的电池；所述控制器，具体用于将所述目标电池的能量通过对应的所述目标双向功率变换器和所述目标绕组向所述磁芯传递，通过所述磁芯向所述N个电池中的其他N
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1个电池充电，以使得所述N个电池的电压达到均衡。3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据所述N个电池的电压选择所述目标电池，控制所述目标电池对应的所述目标双向功率变换器进行功率变换，将所述目标电池的能量向所述磁芯传递，并控制所述N个电池中的除所述目标电池外的其他电池对应的双向功率变换器工作于续流状态。4.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于周期性从所述N个电池中选择所述目标电池，控制所述目标电池对应的所述目标双向功率变换器进行功率变换，并控制所述N个电池中的除所述目标电池外的其他电池对应的双向功率变换器工作于续流状态。5.根据权利要求1
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4任一项所述的储能系统，其特征在于，所述双向功率变换器包括全桥电路或半桥电路。6.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述第i双向功率变换器包括全桥电路；所述全桥电路包括并联的第一桥臂和第二桥臂；所述第一桥臂的中点连接所述目标绕组的第一端，所述第二桥臂的中点连接所述目标绕组的第二端；所述第一桥臂包括串联的第一开关管和第四开关管，所述第二桥臂包括串联的第二开关管和第三开关管；所述第一开关管的第一端和所述第二开关管的第一端均连接所述第i电池的正极，所述第一开关管的第二端连接所述第四开关管的第一端；所述第四开关管的第二端和所述第三开关管的第二端均连接所述第i电池的负极，所述第二开关管的第二端连接所述第三开关管的第一端；所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管均包括反并联二极管；所述控制器，具体用于控制所述第一开关管和所述第二开关管交替导通，所述第三开关管与所述第一开关管同步动作，所述第四开关管与所述第二开关管同步动作，使所述目标双向功率变换器进行功率变换；还具体用于控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管均断开，使所述N个双向功率变换器中除所述目标双向功率变换器外的其他双向功率变换器工作于续流状态。
7.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述第i双向功率变换器包括全桥电路；所述全桥电路包括并联的第一桥臂和第二桥臂；所述第一桥臂的中点连接所述目标绕组的第一端，所述第二桥臂的中点连接所述目标绕组的第二端；所述第一桥臂包括串联的第一开关管和第四开关管，所述第二桥臂包括串联的第二开关管和第三开关管；所述第一开关管的第一端和所述第二开关管的第一端均连接所述第i电池的正极，所述第一开关管的第二端连接所述第四开关管的第一端；所述第四开关管的第二端和所述第三开关管的第二端均连接所述第i电池的负极，所述第二开关管的第二端连接所述第三开关管的第一端；所述控制器，具体用于控制所述第一开关管和所述第二开关管交替导通，所述第三开关管与所述第一开关管同步动作，所述第四开关管与所述第二开关管同步动作，使所述目标双向功率变换器进行功率变换；还具体用于控制所述第一开关管和所述第三开关管均导通，所述第二开关管和所述第四开关管均断开，使所述N个双向功率变换器中除所述目标双向功率变换器外的其他双向功率变换器工作于续流状态。8.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述第i双向功率变换器包括半桥电路；所述半桥电路包括：第五开关管、第六开关管和电容；所述第五开关管的第一端连接所述第i电池的正极，所述第五开关管的第二端连接所述第六开关管的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春涛，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：