一种电池系统和多簇簇间均衡运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电池系统和多簇簇间均衡运行方法，属于储能电池系统的均衡技术领域，所述方法包括：电池堆管理单元通过通讯获取到多个电池簇管理单元的每个电池簇的荷电状态SOC状态作为多簇簇间均衡的目标判断置来进行均衡策略的输入判断条件；判断整个系统中各个电池簇之间的SOC极差是否达到簇间均衡开启条件，若是则在根据当前储能系统状态进行请求充电和/或请求放电和/或下电其中一个电池簇操作来平衡各个电池簇SOC之间的值；直到多簇电池簇荷电状态SOC达到均衡关闭条件。本发明专利技术通过降低电池簇簇间容量的不一致性，进而改善整个储能电池系统不同电池簇簇间的一致性，有效延长整个储能电池系统的使用寿命。有效延长整个储能电池系统的使用寿命。有效延长整个储能电池系统的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种电池系统和多簇簇间均衡运行方法


[0001]本专利技术属于储能电池系统的均衡
，尤其是一种电池系统和多簇簇间均衡运行方法。

技术介绍

[0002]随着电力储能系统快速发展，储能电池系统需要的能量及电压等级越来越高，电芯数量也要求越来越高，储能系统在一个系统单元中往往由多簇电池组串并联构成，而一个电池簇针对直流侧不同电压等级由多达几百上千节单体电芯串并联组成，如此多的电池电芯串并联加剧了储能系统的短板效应，因此如何保障储能系统中单体、模组、簇的一致性提出了很高的要求。如何改善整个储能电池系统的一致性既电池簇的一致性，电池模组的一致性，电池单体的一致性，从而提高储能电池系统使用寿命，延长大型储能系统的生命周期已成为大型储能系统一个有待解决的问题。如何通过有效手段保障储能系统中各个电池簇一致性，规避各个电池簇之间压差及荷电状态SOC的不一致导致的整个储能系统“木桶”短板效益进而影响整个系统系统部分能量无法完全有效利用，需要从技术层面去思考电池簇之间的如何保障电池簇簇间一致性的问题。
[0003]因此，有必要针对这种应用场景下的储能电池系统采用合适的簇间均衡方式进行整体系统电池簇之间的均衡，提供一种簇间均衡方法既能有效对整个系统各个簇之间进行均衡，又能保障各个电池簇不影响整个储能系统正常运行，实时保障整个储能电池系统电池簇簇间的一致性，提高整个储能电池系统一致性，保障整个系统能量得到有效利用，延长整个储能系统的寿命变得尤为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的专利技术目的是提供一种电池系统和多簇簇间均衡运行方法，以解决
技术介绍
中所涉及的问题。
[0005]基于上述技术问题，本专利技术提出了一种电池系统和多簇簇间均衡运行方法，包括如下两个方面。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种电池系统，所述系统包括：
[0007]储能系统，由至少两个电池簇并联组成；所述电池簇由至少两个电芯模组串并联组成；
[0008]电池管理系统，包括至少一个电池堆管理单元、至少两个电池簇管理单元和若干个电池模组管理单元；所述的电池堆管理单元协调管理控制至少两个电池簇管理单元；每个电池簇管理单元协调管理控制至少一个电池模组管理单元；所述的电池模组管理单元实现电芯模组的管理；
[0009]高压盒，与电池簇管理单元一一对应，执行动作实现电池簇管理单元控制电池簇直流高压上电合闸控制和/或下电分闸控制功能；
[0010]储能逆变器，与电池堆控制单元一一对应，根据电池堆控制单元反馈的充放电功
率执行充放电动作。
[0011]优选地或可选地，所述电池簇管理单元和电池堆管理单元之间通讯交互是通过搭建通讯链路上匹配并簇通讯协议进行各簇电池簇之间通讯交互。
[0012]本专利技术还提供一种基于所述电池系统的多簇簇间均衡运行方法，所述方法包括：
[0013]电池堆管理单元通过通讯获取到多个电池簇管理单元的每个电池簇的SOC状态作为多簇簇间均衡的目标判断置来进行均衡策略的输入判断条件；
[0014]判断整个系统中各个电池簇之间的SOC极差是否达到簇间均衡开启条件，若是则在根据当前储能系统状态进行请求充电和/或请求放电和/或下电其中一个电池簇操作来平衡各个电池簇SOC之间的值；
[0015]直到多簇电池簇的SOC状态达到均衡关闭条件。
[0016]优选地或可选地，所述簇间均衡开启条件为各个电池簇之间的SOC极差＞5％，所述簇间均衡关闭条件为各个电池簇之间的SOC极差≤5％。
[0017]优选地或可选地，所述方法还包括：
[0018]所述电池堆管理单元检测到整个储能系统出现保护告警故障状态时，所述电池堆管理单元终止运行所述多簇簇间均衡运行方法，并控制所有的电池簇进行下电操作。
[0019]优选地或可选地，所述方法还包括：
[0020]当储能系统单次长时间处于均衡状态防止长时间均衡不退出，系统会在处于均衡状态时进行单次均衡超时时间倒计时，如倒计时完成依旧未退出均衡状态则退出单次均衡后等待单次重启均衡延时完成进行重新判断逻辑。
[0021]优选地或可选地，所述方法还包括：
[0022]当满足均衡开启条件后，电池堆管理单元会根据当前储能系统的状态，处于充电状态或放电状态或待机状态做不同的均衡响应执行操作。
[0023]优选地或可选地，所述方法还包括：
[0024]多簇均衡策略执行过程中对其中单个电池簇进行上电或下电过程中，储能电池堆管理单元将同步系统请求充放电功率给储能逆变器来反馈执行同步功率跟随进行均衡控制；
[0025]在充放电过程中即在充电状态或静置状态下，电池堆控制单元请求的充放电功率P
sys
，电池簇管理单元请求的充放电功率P
cluster
，系统电池簇数量为N
sys
，系统上电电池簇数量N
online
，
[0026]正常状态时系统充放电请求功率Psys＝N
online
*Min(P
cluster
)，N
sys
≥N
online
；
[0027]均衡完成后请求上电之前下电簇充放电请求功率Psys＝Min(N
online
*Min(P
cluster
),10)，N
sys
≥N
online
；
[0028]均衡过程中请求下电电池簇充放电请求功率Psys＝Min((N
online
‑
1)*Min(P
cluster
),10)，N
sys
≥N
online
。
[0029]优选地或可选地，所述方法还包括：所述电池堆管理单元执行的上述的多簇簇间均衡运行策略方法的时间间隔至少为1分钟。
[0030]本专利技术涉及一种电池系统和多簇簇间均衡运行方法，相较于现有技术而言，本专利技术具有如下有益效果：
[0031]1、本专利技术通过在储能电池系统中在电池簇层级建立簇间均衡策略，其均衡策略主
要由上层电池堆管理单元来协调电池簇管理单元同步进行一种簇间均衡的机制，该均衡控制策略方法可以在不影响储能系统正常运行时执行电池簇并联簇间策略从而可以快速稳定实现簇间均衡，降低电池簇簇间容量的不一致性，进而改善整个储能电池系统不同电池簇簇间的一致性，有效延长整个储能电池系统的使用寿命。
[0032]2、本专利技术通过这种均衡控制策略方法，保障了整个储能电池系统每个电池簇都能进行分时均衡，保障了整个系统层级的安全性，稳定性和可靠性，同时通过均衡控制策略来保障某一时刻只有一个电池簇正在进行充放电均衡，同时电池堆控制单元同步功率降低跟随进行充放电均衡控制，防止在大电流充放电过程中上下电过程中的对电池簇继电器分合闸带来的寿命影响。
[0033]3、本专利技术逻辑新颖，目前常规的均衡模式为电池模组均衡模式，此专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池系统，其特征在于，包括：储能系统，由至少两个电池簇并联组成；所述电池簇由至少两个电芯模组串并联组成；电池管理系统，包括至少一个电池堆管理单元、至少两个电池簇管理单元和若干个电池模组管理单元；所述的电池堆管理单元协调管理控制至少两个电池簇管理单元；每个电池簇管理单元协调管理控制至少一个电池模组管理单元；所述的电池模组管理单元实现电芯模组的管理；高压盒，与电池簇管理单元一一对应，执行动作实现电池簇管理单元控制电池簇直流高压上电合闸控制和/或下电分闸控制功能；储能逆变器，与电池堆控制单元一一对应，根据电池堆控制单元反馈的充放电功率执行充放电动作。2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池簇管理单元和电池堆管理单元之间通讯交互是通过搭建通讯链路上匹配并簇通讯协议进行各簇电池簇之间通讯交互。3.一种基于权利要求1或2所述的电池系统的多簇簇间均衡运行方法，其特征在于，所述方法包括：电池堆管理单元通过通讯获取到多个电池簇管理单元的每个电池簇的SOC状态作为多簇簇间均衡的目标判断置来进行均衡策略的输入判断条件；判断整个系统中各个电池簇之间的SOC极差是否达到簇间均衡开启条件，若是则在根据当前储能系统状态进行请求充电和/或请求放电和/或下电其中一个电池簇操作来平衡各个电池簇SOC之间的值；直到多簇电池簇的SOC状态达到均衡关闭条件。4.根据权利要求3所述的多簇簇间均衡运行方法，其特征在于，所述簇间均衡开启条件为各个电池簇之间的SOC极差＞5％，所述簇间均衡关闭条件为各个电池簇之间的SOC极差≤5％。5.根据权利要求3所述的多簇簇间均衡运行方法，其特征在于，所述方法还包括：所述电池堆管理单元检测到整个储能系统出现保护告警故障状态时，所述电池堆管理单元终止运行所述多簇簇间均衡运行方法，并控制所有的电池簇进行下电操作。6.根据权利要求3所述的多簇簇间均衡运行方法，其特征在于，所述方法还包括：当储能系统单次长时间处于均衡状态防止长时间均衡不退出，系统会在处于均衡状态时进行单次均衡超时时间倒计时，如倒计时完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐恺，周伟，王彬，
申请(专利权)人：远东电池江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：