一种储能电站电池簇主动均衡的实现方法技术

本发明专利技术涉及一种储能电站电池簇主动均衡的实现方法，步骤包括由高SOC电池簇向低SOC电池簇充电，对低SOC电池簇的剩余容量进行补给，完成电池簇之间的实时均衡；开启多簇均衡模式，即由实时剩余容量判定为相对高的若干高SOC电池簇所构成的高容量群体向由剩余容量判定为相对低的若干低SOC电池簇所构成的低容量群体进行群体间的均衡充电，以便实现剩余容量的整体均衡。本发明专利技术技术方案采用两步的主动均衡方式来解决电芯间、模块间、电池簇间的不均衡问题，以实现储能电站的最大经济效益，可确保储能电站的电量储存能力及电站的使用年限。保储能电站的电量储存能力及电站的使用年限。保储能电站的电量储存能力及电站的使用年限。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电站电池簇主动均衡的实现方法


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种储能电站电池簇主动均衡的实现方法。

技术介绍

[0002]电池簇一般是由电池单体采用串联、并联或串并联的连接方式，且与储能变流器及附属设施连接后实现独立运行的电池组合体，当然，还包括电池管理系统、监测和保护电路、电气和通讯接口等部件。
[0003]目前在本领域内的相关技术中，储能电池系统由多个电池簇并联而成，电池簇运行一段时间后，会因为各种因素导致电池簇之间的SOC出现不一致、高低差异较大等情况，此时就会因电池簇之间的SOC差异影响到储能电池系统在额定功率下的充放电量，导致储能电池系统的额定输出功率变小。显然，储能电站在使用过程中因电池一致性的问题会造成电池簇间电压不均衡，从而影响储能电站的电量储存能力及电站的使用年限。因此，当普遍存在上述状况时，就需要对电池簇进行调整。
[0004]以往针对该类问题的解决手段，可采用相应的调整装置或再设计充电方案；然而，若采用调节装置，在使用时也会产生较大的系统损耗，若重新设计充电方案则又会费时费力，且无法在短时间内完善。
[0005]综上分析，本专利技术正是在现有公知技术的基础上，结合实际应用经验的总结，综合考虑现有的储能电站在使用过程中暴露出的电池一致性的问题，提供一种储能电站电池簇主动均衡的实现方法。经过本专利技术技术方案的提出，技术人员不断地进行实践与分析，能够证明本专利技术所提出的技术方案有利于解决现有技术存在的问题，同时也有利于满足目前储能电站的应用需求。<br/>
技术实现思路

[0006]针对以上缺陷，本专利技术提供一种储能电站电池簇主动均衡的实现方法，其能够克服储能电站在使用过程中因电池一致性的问题而造成电池簇间电压不均衡的问题，从而确保储能电站的电量储存能力、额定输出功率及电站的使用年限。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种储能电站电池簇主动均衡的实现方法，其用于确保电池簇间电压均衡，包括以下步骤：
[0009]步骤一：针对若干组已连接完毕的电池簇，每一组电池簇串接有对应的开关；
[0010]步骤二：判定高SOC电池簇与低SOC电池簇，采取由高SOC电池簇向低SOC电池簇充电的方式，对低SOC电池簇的剩余容量进行补给，且完成电池簇之间的实时均衡；
[0011]步骤三：经过由高SOC电池簇向低SOC电池簇均衡之后，开启多簇均衡模式，即由实时剩余容量判定为相对高的若干高SOC电池簇所构成的高容量群体向由剩余容量判定为相对低的若干低SOC电池簇所构成的低容量群体进行群体间的均衡充电，以便实现剩余容量的整体均衡。
[0012]技术人员针对以上技术方案还可进一步选择以下技术手段进行补充：
[0013]例如，在步骤二中，高SOC电池簇与低SOC电池簇依次分别为最高剩余容量的电池簇、最低剩余容量的电池簇，也就是在最高与最低之间进行均衡；
[0014]又如，在步骤三中，剩余容量判定为相对高的若干SOC电池簇可形成一个集合，剩余容量判定为相对低的若干SOC电池簇可形成另一个集合，操作集中在这两个集合之间，由前者向后者进行均衡。同时，相同集合内的各个电池簇剩余容量相近，从而由高SOC电池簇集合的电池簇向低SOC电池簇集合的电池簇均衡充电。
[0015]再如，高SOC电池簇向低SOC电池簇采取主动、实时的均衡。
[0016]结合应用实例，能够总结出其它的技术手段来形成不同技术方案：
[0017]在步骤二中，包括电池簇1#、电池簇2#、电池簇3#、电池簇4#、电池簇5#，剩余容量依次为90％、85％、85％、80％、70％，则在第一步均衡时，先由电池簇1#向电池簇5#均衡。
[0018]在步骤二中，经过由高剩余容量向低剩余容量进行均衡之后，最低SOC电池簇上升，最高SOC电池簇下降。
[0019]当电池簇1#向电池簇5#充电均衡之后，电池簇1#剩余容量为85％，电池簇5#剩余容量为75％，此时，采取电池簇1#、电池簇2#、以及电池簇3#向电池簇4#、电池簇5#均衡的方式，此时的开关S1、S2、S3、S4、S5均闭合。
[0020]此外，若干个电池簇相连接时，首先完成剩余容量差额较大的电池簇之间的第一次实时均衡；完成第一次实时均衡之后，对电池簇分组，使剩余容量相近的若干高SOC电池簇组向该组外的至少一个低SOC电池簇充电均衡。
[0021]本专利技术技术方案依次采用“最高SOC向最低SOC均衡”、“形成的高SOC群体向低SOC群组均衡”这两步的主动均衡方式来解决电池簇间的不均衡问题，可确保储能电站的电量储存能力、额定输出功率及电站的使用年限，利于促进储能电站的经济效益最大化。
附图说明
[0022]下面根据附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0023]图1是本专利技术所实施的储能电站电池簇主动均衡的实现方法，其工作原理示意图一；
[0024]图2是本专利技术所实施的储能电站电池簇主动均衡的实现方法，其工作原理示意图二。
具体实施方式
[0025]本专利技术所实施的储能电站电池簇主动均衡的实现方法，所实施技术方案的目的在于，采用具备有序方法来克服以往储能电站在使用过程中因电池一致性的问题而造成的电池簇间电压不均衡的问题。
[0026]如图1
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2所示，本专利技术所实施的储能电站电池簇主动均衡的实现方法，由于电池簇是电池单体采用串联、并联或串并联连接方式，且与储能变流器及附属设施连接后实现独立运行的电池组合体，因而，为了便于理解，对于均衡方向，可以用单个电池簇所在方向进行说明并相应实施电池簇均衡策略如下：
[0027]首先，在具体实施电池簇均衡策略时，先以五组已连接完毕的电池簇为准，每一组
电池簇串接有对应的开关，在这五组连接完毕的电池簇所构成的储能电站装置中，采取高SOC电池簇(即高剩余容量)向低SOC电池簇(即低剩余容量)充电的方式，若以图1为例，包括五组电池簇，依次为电池簇1#、电池簇2#、电池簇3#、电池簇4#、电池簇5#，其剩余容量依次为90％、85％、85％、80％、70％，则在第一步均衡时，先由电池簇1#向电池簇5#均衡，此时开关S1、S5闭合；
[0028]然后，经过由高剩余容量向低剩余容量进行充电之后，最低SOC电池簇上升，最高SOC电池簇下降，则开启多簇均衡，若以图2为例，当电池簇1#向电池簇5#充电均衡之后，电池簇1#剩余容量为85％，电池簇5#剩余容量为75％，此时，采取电池簇1#、电池簇2#、以及电池簇3#向电池簇4#、电池簇5#均衡的方式，此时的开关S1、S2、S3、S4、S5均闭合。
[0029]通过以上本专利技术所实施的储能电站电池簇主动均衡的实现方法，可以看出，所采用的均衡方法实施时包括两个重要阶段，其一，在若干个电池簇相连接的情况下，由最高SOC电池簇向最低SOC电池簇充电均衡，以实现最高与最低电池簇这二者之间的补给，以及避免在总体设备中出现当存在剩余容量特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电站电池簇主动均衡的实现方法，其用于确保电池簇间电压均衡，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：针对若干组已连接完毕的电池簇，每一组电池簇串接有对应的开关；步骤二：判定高SOC电池簇与低SOC电池簇，采取由高SOC电池簇向低SOC电池簇充电的方式，对低SOC电池簇的剩余容量进行补给，且完成电池簇之间的实时均衡；步骤三：经过由高SOC电池簇向低SOC电池簇均衡之后，开启多簇均衡模式，即由实时剩余容量判定为相对高的若干高SOC电池簇所构成的高容量群体向由剩余容量判定为相对低的若干低SOC电池簇所构成的低容量群体进行群体间的均衡充电，以便实现剩余容量的整体均衡。2.根据权利要求1所述的储能电站电池簇主动均衡的实现方法，其特征在于：在步骤二中，高SOC电池簇与低SOC电池簇依次分别为最高剩余容量的电池簇、最低剩余容量的电池簇。3.根据权利要求1所述的储能电站电池簇主动均衡的实现方法，其特征在于：在步骤三中，剩余容量判定为相对高的若干SOC电池簇形成一个集合，剩余容量判定为相对低的若干SOC电池簇形成另一个集合，这两个集合中，由前者向后者进行均衡。4.根据权利要求3所述的储能电站电池簇主动均衡的实现方法，其特征在于：相同集合内的各个电池簇剩余容量相近，从而由高SOC电池簇集合的电池簇向低SOC电池簇集合的电池簇均衡充电。5.根据权利要求1
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4任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：金恺，张洪耿，季彤，石振懿，
申请(专利权)人：上海奥米嘉能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：