CN112202160B - 一种直挂母线式储能控制系统及控制方法 - Google Patents

一种直挂母线式储能控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种直挂母线式储能控制系统及控制方法，所述直挂母线式储能系统包括储能系统和控制器，储能系统包括N个锂电池组模块，N个锂电池组模块串联；本发明是利用废旧新能源电池组模块组成的大容量电池作为直流配网的储能系统，使用时把储能系统连接于直流配网上，通过调整直挂母线式储能系统的电压值匹配动态变化的直流配网电压，以保证储能系统的充电或放电状态实时可控；直挂母线式储能系统是通过调节储能系统的锂电池组数量来调整现储能系统网压的输出电压，实现储能系统输出电压的动态变化，实现直流配网电压过低时储能系统放电以抬升网压，直流配网电压过低时储能系统充电以降低网压，总体实现网压的稳定。

Description

一种直挂母线式储能控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及废旧锂电池充放电技术领域，具体涉及一种直挂母线式储能控制系统及控制方法。
背景技术
目前随着新能源汽车产业的逐步发展，以锂电池为代表的新能源汽车得到大规模推广，而大量新能源汽车的使用，对直流配网容量要求越来越高。受大容量储能系统价格限制，大容量储能系统难以普及，新能源电池的大量使用大大增加了直流配网负荷，直接影响直流配网电压；直流配网网压波动也会影响新能源汽车储能电池的使用寿命。因此，建设低成本大容量储能电池对直流配网系统可以促进新能源汽车的良性发展，具有极大的经济效益和社会效益。
随着新能源汽车的普及，随之而来的大量废旧锂电池未实现有效利用。一般来说，新能源汽车对动力电池的报废标准是电池容量低于80％，然而直接将剩余容量为70％～80％的动力电池进行资源化回收是极大的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对新能源汽车对动力电池的报废标准是电池容量低于80％，然而直接将剩余容量为70％～80％的动力电池进行资源化回收存在极大的浪费问题。本发明目的在于提供一种直挂母线式储能控制系统及控制方法，在于利用剩余容量为70％～80％废旧锂电池组成大容量储能系统并联于直流配网系统，储能系统输出电压可以自动调节，可以根据要求实现储能系统的充电或者放电功能。
本发明通过下述技术方案实现：
一种直挂母线式储能控制系统，所述直挂母线式储能系统包括储能系统和控制器，所述储能系统包括N个以串联方式连接的锂电池组模块；第i个锂电池组模块包括第i组锂电池Ei、第i2个开关Ki2以及第i1个开关Ki1，i为电池组的序号，i＝1,2,3…N；
所述的第i个锂电池组模块是由第i组锂电池Ei与第i2个开关Ki2串联，并与第i1个开关Ki1并联；第i组锂电池Ei上连接有第i个电压传感器Ui，所有的开关Ki1、Ki2均与所述控制器的输出端相连，所有的电压传感器的信号输出端均与所述控制器的输入端相连；
使用时把所述储能系统连接于直流配网上，通过调整所述直挂母线式储能系统的电压值匹配动态变化的直流配网电压，以保证所述储能系统的充电或放电状态实时可控；所述直挂母线式储能系统是通过调节所述储能系统的锂电池组数量来调整现储能系统网压的输出电压，实现所述储能系统输出电压的动态变化，实现直流配网电压过低时所述储能系统放电以抬升网压，直流配网电压过高时所述储能系统充电以降低网压。
工作原理是：针对新能源汽车对动力电池的报废标准是电池容量低于80％，然而直接将剩余容量为70％～80％的动力电池进行资源化回收存在极大的浪费问题。本发明设计了一种直挂母线式储能系统，是利用废旧新能源电池组模块(尤其废旧新能源电池组模块为剩余容量为70％～80％的动力电池组)组成的大容量电池作为直流配网的储能系统，通过调整所述直挂母线式储能系统的电压值匹配动态变化的直流配网电压，以保证所述储能系统的充电或放电状态实时可控；所述直挂母线式储能系统是通过调节所述储能系统的锂电池组数量来调整现储能系统网压的输出电压，实现所述储能系统输出电压的动态变化，实现直流配网电压过低时所述储能系统放电以抬升网压，直流配网电压过高时所述储能系统充电以降低网压，总体实现网压的稳定。
本发明有效利用废旧锂电池作为储能系统，实现废旧电池的二次利用；废旧锂电池的二次利用无需考虑电池充电管理，具有操作简单、实施成本低、控制简单的优点；本发明通过直流配网电压值实现储能系统的自动充电和放电，可以有效抑制网压波动，一定程度上实现了储能系统对直流配电网的削峰填谷的功能。
进一步地，各个第i组锂电池Ei电压幅值不同，其中第一组锂电池E1的电压幅值最大，所述第一组锂电池E1作为储能电池的基础电压；其他组锂电池(E2…Ei…En)电压幅值较小，且均小于第一组锂电池E1，其他组锂电池(E2…Ei…En)用以调节储能系统输出电压。
进一步地，所述的第i个锂电池组模块中的第i2个开关Ki2和第i1个开关Ki1不同时开通或者关断；开关Ki1和Ki2的工作状态决定了第i个锂电池组模块投入或者投退储能系统；具体地：
当Ki1＝0且Ki2＝1时，所述储能系统投入第i个锂电池组模块，其中，Ki1＝0表示第i1个开关Ki1关断，Ki2＝1表示第i2个开关Ki2开通；当Ki1＝1且Ki2＝0时，所述储能系统投退第i个锂电池组模块，其中，Ki1＝1表示第i1个开关Ki1开通，Ki2＝0表示第i2个开关Ki2关断。
进一步地，所述直挂母线式储能系统存在主动充放电和自动充放电两种工况；
主动充放电是人为控制储能系统，使其实现充电或放电功能；
自动充放电是储能系统根据直流母线的电压幅值或某时间段作为储能系统充电或者放电的判断依据；
当直流母线电压过高时，自动调节储能系统处于充电状态，此时储能电池组输出电压低于直流母线电压；当直流母线电压过低时，自动调节储能系统处于放电状态，储能电池组输出电压高于直流母线电压。
进一步地，所述的第i个锂电池Ei为剩余容量为70％～80％的新能源动力电池。
进一步地，各个第i组锂电池Ei均包括若干个锂电池(即一个锂电池、两个锂电池或者多个锂电池)。
另一方面，本发明还提供了一种直挂母线式储能控制方法，该控制方法应用于所述的一种直挂母线式储能控制系统，所述控制器对直流配网母线电压U、锂电池组电压Ei以及开关状态(Ki1、Ki2)实时采样，设定储能系统的输出电压为E，直流配网电压与储能电池组电压的最大可投入压差为Eref；该控制方法包括以下步骤：
A、设定初始状态只有第一组锂电池E1投入，其他电池组模块投退，即K12＝1，K22＝0…Kn2＝0；K11＝0，K21＝1…Kn1＝1，此时储能系统的输出电压E＝E1，转B步的操作；
B、控制器计算储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差，并设定△E＝E-U，转C步的操作；
C、判断当前直挂式储能系统的工作模式，若处于主动充放电模式转E步，否则转D步的操作；
D、判断当前直流配网电压值以及当前工作区间，若直流配网母线电压U高于其最大阈值Umax或当前处于放电工作区间，储能系统执行充电操作；若直流配网母线电压U低于其最小阈值Umin或当前处于充电工作区间，储能系统执行放电操作，转E步的操作；
E、根据储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差△E判断当前储能系统是否满足充电或放电条件，若满足充放电条件则将储能系统总开关S投入，否则投入或投退一组锂电池组模块，转F的操作；
F、检测所有锂电池组模块是否存在过度充电或过度放电的情况，并将过度充电或过度放电的电池从储能电池中投退，转G的操作；
G、检测所有可投入储能系统的锂电池组能否满足当前储能系统的充电或放电状态，若不满足，将储能系统投退，转B步。
进一步地，步骤D中的储能系统执行充电操作具体包括如下子步骤：
通过判断储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差△E来控制锂电池组模块的投退；
首先判断△E的值，若△E小于等于零且|△E|值小于Eref，则投入总开关S；若△E小于零且|△E|值大于等于Eref，则投入第i组锂电池组，且锂电池组计数i加1；若△E大于零，则投退第i2个开关、投入第i1个开关，且锂电池组计数i加1；
步骤D中的储能系统执行放电操作具体包括如下子步骤：
通过判断储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差△E来控制锂电池组模块的投退；
首先判断△E的值，若△E大于零且|△E|值小于Eref，则投入总开关S；若△E大于零且|△E|值大于等于Eref，则投退第i2个开关、投入第i1个开关，且锂电池组计数i加1；若△E小于等于零，则投入第i组锂电池组，且锂电池组计数i加1。
进一步地，步骤F中检测所有锂电池组模块是否存在过度充电或过度放电的情况，包括：
充电锂电池自检：当锂电池组电压大于锂电池组最大电压，则此时锂电池处于过充状态，此时该锂电池组的SOC为100％，此时投退本锂电池；当锂电池组电压小于等于锂电池组最大电压，则保持原开关状态不变，同时对锂电池组电压累加计算；
放电锂电池自检：当锂电池组电压小于锂电池组最小电压，则此时锂电池处于过放状态，此时该锂电池组的SOC为0％，此时投退本锂电池；当锂电池组电压大于等于锂电池组最小电压，则保持原开关状态不变，同时对锂电池组电压累加计算。
进一步地，步骤G中检测所有可投入储能系统的锂电池组能否满足当前储能系统的充电或放电状态，包括：
充电锂电池组自检：通过比较可投入的各个锂电池组电压和Eadd、直流配网母线电压U的压差与Eref的关系，若Eadd<U-Eref，则投退本主开关S，否则进入循环；
放电锂电池组自检：通过比较可投入的各个锂电池组电压和Eadd与直流配网母线电压U的压差间的关系，若Eadd<U则投退主开关S，否则进入循环。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明有效利用废旧锂电池作为储能系统，实现废旧电池的二次利用；废旧锂电池的二次利用无需考虑电池充电管理，具有操作简单、实施成本低、控制简单的优点。
2、本发明通过直流配网电压值实现储能系统的自动充电和放电，可以有效抑制网压波动，一定程度上实现了储能系统对直流配电网的削峰填谷的功能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一种直挂母线式储能控制系统框图。
图2为本发明一种直挂母线式储能控制方法流程图。
图3为本发明一种直挂母线式储能控制方法中的充电逻辑流程图。
图4为本发明一种直挂母线式储能控制方法中的放电逻辑流程图。
图5为本发明一种直挂母线式储能控制方法中的充电电池自检流程图。
图6为本发明一种直挂母线式储能控制方法中的放电电池自检流程图。
图7为本发明一种直挂母线式储能控制方法中的充电电池组自检流程图。
图8为本发明一种直挂母线式储能控制方法中的放电电池组自检流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
如图1至图8所示，本发明一种直挂母线式储能控制系统，如图1所示，所述直挂母线式储能系统包括储能系统和控制器，所述储能系统包括N个以串联方式连接的锂电池组模块；第i个锂电池组模块包括第i组锂电池Ei、第i2个开关Ki2以及第i1个开关Ki1，i为电池组的序号，i＝1,2,3…N；
所述的第i个锂电池组模块是由第i组锂电池Ei与第i2个开关Ki2串联，并与第i1个开关Ki1并联；第i组锂电池Ei上连接有第i个电压传感器Ui，所有的开关Ki1、Ki2均与所述控制器的输出端相连，所有的电压传感器的信号输出端均与所述控制器的输入端相连；
使用时把所述储能系统连接于直流配网上，通过调整所述直挂母线式储能系统的电压值匹配动态变化的直流配网电压，以保证所述储能系统的充电或放电状态实时可控；所述直挂母线式储能系统是通过调节所述储能系统的锂电池组数量来调整现储能系统网压的输出电压，实现所述储能系统输出电压的动态变化，实现直流配网电压过低时所述储能系统放电以抬升网压，直流配网电压过高时所述储能系统充电以降低网压。
具体地，各个第i组锂电池Ei电压幅值不同，其中第一组锂电池E1的电压幅值最大，所述第一组锂电池E1作为储能电池的基础电压；其他组锂电池(E2…Ei…En)电压幅值较小，且均小于第一组锂电池E1，其他组锂电池(E2…Ei…En)用以调节储能系统输出电压。
本实施例实施时，采用九组锂电池，其中第一组里电池电压E1的电压幅值为299V，第二组里电池电压E2的电压幅值为51.9V，第三组里电池电压E3的电压幅值为26.2V，第四组里电池电压E4的电压幅值为13.0V，第五组里电池电压E5的电压幅值为6.5V，第六组里电池电压E6的电压幅值为3.2V，第七组里电池电压E7的电压幅值为13.1V，第八组里电池电压E8的电压幅值为6.5V，第九组里电池电压E9的电压幅值为3.2V。
具体地，所述的第i个锂电池组模块中的第i2个开关Ki2和第i1个开关Ki1不同时开通或者关断；开关Ki1和Ki2的工作状态决定了第i个锂电池组模块投入或者投退储能系统；具体地：
当Ki1＝0且Ki2＝1时，所述储能系统投入第i个锂电池组模块，其中，Ki1＝0表示第i1个开关Ki1关断，Ki2＝1表示第i2个开关Ki2开通；当Ki1＝1且Ki2＝0时，所述储能系统投退第i个锂电池组模块，其中，Ki1＝1表示第i1个开关Ki1开通，Ki2＝0表示第i2个开关Ki2关断。
具体地，所述直挂母线式储能系统存在主动充放电和自动充放电两种工况；
主动充放电是人为控制储能系统，使其实现充电或放电功能；
自动充放电是储能系统根据直流母线的电压幅值或某时间段作为储能系统充电或者放电的判断依据；
当直流母线电压过高时，自动调节储能系统处于充电状态，此时储能电池组输出电压低于直流母线电压；当直流母线电压过低时，自动调节储能系统处于放电状态，储能电池组输出电压高于直流母线电压。
具体地，所述的第i个锂电池Ei为剩余容量为70％～80％的新能源动力电池，这样充分利用新能源汽车的大量废旧锂电池，尤其对剩余容量为70％～80％的动力电池的充分利用。因为一般来说，新能源汽车对动力电池的报废标准是电池容量低于80％，然而直接将剩余容量为70％～80％的动力电池进行资源化回收是极大的浪费。
具体地，各个第i组锂电池Ei均包括若干个锂电池(即一个锂电池、两个锂电池或者多个锂电池)。
实施时：本发明设计了一种直挂母线式储能系统，是利用废旧新能源电池组模块(尤其废旧新能源电池组模块为剩余容量为70％～80％的动力电池组)组成的大容量电池作为直流配网的储能系统，通过调整所述直挂母线式储能系统的电压值匹配动态变化的直流配网电压，以保证所述储能系统的充电或放电状态实时可控；所述直挂母线式储能系统是通过调节所述储能系统的锂电池组数量来调整现储能系统网压的输出电压，实现所述储能系统输出电压的动态变化，实现直流配网电压过低时所述储能系统放电以抬升网压，直流配网电压过高时所述储能系统充电以降低网压，总体实现网压的稳定。
本发明有效利用废旧锂电池作为储能系统，实现废旧电池的二次利用；废旧锂电池的二次利用无需考虑电池充电管理，具有操作简单、实施成本低、控制简单的优点；本发明通过直流配网电压值实现储能系统的自动充电和放电，可以有效抑制网压波动，一定程度上实现了储能系统对直流配电网的削峰填谷的功能。
实施例2
如图1至图8所示，本实施例与实施例1的区别在于，如图2所示，本实施例提供了一种直挂母线式储能控制方法，该控制方法应用于实施例1所述的一种直挂母线式储能控制系统，所述控制器对直流配网母线电压U(实施时直流配网母线电压变化范围320～420)、锂电池组电压Ei以及开关状态(Ki1、Ki2)实时采样，设定储能系统的输出电压为E，直流配网电压与储能电池组电压的最大可投入压差为Eref；其中总开关W一直处于投入状态，除非该储能系统检修时总开关W才会断开；该控制方法包括以下步骤：
A、设定初始状态只有第一组锂电池E1投入，其他电池组模块投退，即K12＝1，K22＝0…Kn2＝0；K11＝0，K21＝1…Kn1＝1，此时储能系统的输出电压E＝E1，转B步的操作；
B、控制器计算储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差，并设定△E＝E-U，转C步的操作；
C、判断当前直挂式储能系统的工作模式，若处于主动充放电模式转E步，否则转D步的操作；
D、判断当前直流配网电压值以及当前工作区间，若直流配网母线电压U高于其最大阈值Umax或当前处于放电工作区间，储能系统执行充电操作；若直流配网母线电压U低于其最小阈值Umin或当前处于充电工作区间，储能系统执行放电操作，转E步的操作；
E、根据储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差△E判断当前储能系统是否满足充电或放电条件，若满足充放电条件则将储能系统总开关S投入，否则投入或投退一组锂电池组模块，转F的操作；
F、检测所有锂电池组模块是否存在过度充电或过度放电的情况，并将过度充电或过度放电的电池从储能电池中投退，转G的操作；
G、检测所有可投入储能系统的锂电池组能否满足当前储能系统的充电或放电状态，若不满足，将储能系统投退，转B步。
其中总开关W一直处于投入状态，除非该储能系统检修时总开关W才会断开。
图2为本发明一种直挂母线式储能控制方法流程图，Ki是Ki1与Ki2的统称，Ki1与Ki2为互斥关系；Ki1＝1且Ki2＝0，表示Ki＝0；Ki1＝0且Ki2＝1，表示Ki＝1；
具体地，如图3所示，图3为本发明一种直挂母线式储能控制方法中的充电逻辑流程图，步骤D中的储能系统执行充电操作具体包括如下子步骤：
通过判断储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差△E来控制锂电池组模块的投退；
首先判断△E的值，若△E小于等于零且|△E|值小于Eref，则投入总开关S；若△E小于零且|△E|值大于等于Eref，则投入第i组锂电池组，且锂电池组计数i加1；若△E大于零，则投退第i2个开关、投入第i1个开关，且锂电池组计数i加1。
具体地，如图4所示，图4为本发明一种直挂母线式储能控制方法中的放电逻辑流程图，步骤D中的储能系统执行放电操作具体包括如下子步骤：
通过判断储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差△E来控制锂电池组模块的投退；
首先判断△E的值，若△E大于零且|△E|值小于Eref，则投入总开关S；若△E大于零且|△E|值大于等于Eref，则投退第i2个开关、投入第i1个开关，且锂电池组计数i加1；若△E小于等于零，则投入第i组锂电池组，且锂电池组计数i加1。
具体地，如图5至8所示，步骤F中检测所有锂电池组模块是否存在过度充电或过度放电的情况，包括：如图5所示，充电锂电池自检：当锂电池组电压大于锂电池组最大电压，则此时锂电池处于过充状态，此时该锂电池组的SOC为100％，此时投退本锂电池；当锂电池组电压小于等于锂电池组最大电压，则保持原开关状态不变，同时对锂电池组电压累加计算；
如图6所示，放电锂电池自检：当锂电池组电压小于锂电池组最小电压，则此时锂电池处于过放状态，此时该锂电池组的SOC为0％，此时投退本锂电池；当锂电池组电压大于等于锂电池组最小电压，则保持原开关状态不变，同时对锂电池组电压累加计算。
图5、6中Kk的小标k是一个变量，用于计数。
步骤G中检测所有可投入储能系统的锂电池组能否满足当前储能系统的充电或放电状态，包括：
如图7所示，充电锂电池组自检：通过比较可投入的各个锂电池组电压和Eadd、直流配网母线电压U的压差与Eref的关系，若Eadd<U-Eref，则投退本主开关S，否则进入循环；
如图8所示，放电锂电池组自检：通过比较可投入的各个锂电池组电压和Eadd与直流配网母线电压U的压差间的关系，若Eadd<U则投退主开关S，否则进入循环。
本发明的控制方法有效利用废旧锂电池作为储能系统，实现废旧电池的二次利用；废旧锂电池的二次利用无需考虑电池充电管理，具有操作简单、实施成本低、控制简单的优点；本发明通过直流配网电压值实现储能系统的自动充电和放电，可以有效抑制网压波动，一定程度上实现了储能系统对直流配电网的削峰填谷的功能。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直挂母线式储能控制系统，其特征在于，所述直挂母线式储能系统包括储能系统和控制器，所述储能系统包括N个以串联方式连接的锂电池组模块；第i个锂电池组模块包括第i组锂电池Ei、第i2个开关Ki2以及第i1个开关Ki1，i为电池组的序号，i=1,2,3…N；
所述的第i个锂电池组模块是由第i组锂电池Ei与第i2个开关Ki2串联，并与第i1个开关Ki1并联；第i组锂电池Ei上连接有第i个电压传感器Ui，所有的开关Ki1、Ki2均与所述控制器的输出端相连，所有的电压传感器的信号输出端均与所述控制器的输入端相连；
所述储能系统连接于直流配网上，通过调整所述直挂母线式储能系统的电压值匹配动态变化的直流配网电压，以保证所述储能系统的充电或放电状态实时可控；所述直挂母线式储能系统是通过调节所述储能系统的锂电池组数量来调整储能系统的输出电压，实现所述储能系统输出电压的动态变化，实现直流配网电压过低时所述储能系统放电以抬升网压，直流配网电压过高时所述储能系统充电以降低网压。
2.根据权利要求1所述的一种直挂母线式储能控制系统，其特征在于，各个第i组锂电池Ei电压幅值不同，其中第一组锂电池E1的电压幅值最大，所述第一组锂电池E1的电压V1作为储能电池的基础电压；其他组锂电池E2…Ei…En电压幅值均小于第一组锂电池E1，其他组锂电池E2…Ei…En用以调节储能系统输出电压。
3.根据权利要求1所述的一种直挂母线式储能控制系统，其特征在于，所述的第i个锂电池组模块中的第i2个开关Ki2和第i1个开关Ki1不同时开通或者关断；开关Ki1和Ki2的工作状态决定了第i个锂电池组模块投入或者退出储能系统；具体地：
当Ki1=0且Ki2=1时，所述储能系统投入第i个锂电池组模块，其中，Ki1=0表示第i1个开关Ki1关断，Ki2=1表示第i2个开关Ki2开通；当Ki1=1且Ki2=0时，所述储能系统退出第i个锂电池组模块，其中，Ki1=1表示第i1个开关Ki1开通，Ki2=0表示第i2个开关Ki2关断。
4.根据权利要求1所述的一种直挂母线式储能控制系统，其特征在于，所述直挂母线式储能系统存在主动充放电和自动充放电两种工况；
主动充放电是人为控制储能系统，使其实现充电或放电功能；
自动充放电是储能系统根据直流母线的电压幅值或某时间段作为储能系统充电或者放电的判断依据；
当直流母线电压过高时，自动调节储能系统处于充电状态，此时储能电池组输出电压低于直流母线电压；当直流母线电压过低时，自动调节储能系统处于放电状态，储能电池组输出电压高于直流母线电压。
5.根据权利要求1所述的一种直挂母线式储能控制系统，其特征在于，所述的第i个锂电池Ei为剩余容量为70%~80%的新能源汽车动力电池。
6.根据权利要求1所述的一种直挂母线式储能控制系统，其特征在于，各个第i组锂电池Ei均包括若干个锂电池。
7.一种直挂母线式储能控制方法，其特征在于，该控制方法应用于如权利要求1至6中任意一项所述的一种直挂母线式储能控制系统，所述控制器对直流配网母线电压U、锂电池组电压Vi以及开关状态（Ki1、Ki2）实时采样，设定储能系统的输出电压为E，直流配网电压与储能电池组电压的最大可投入压差为Eref；该控制方法包括以下步骤：
A、设定初始状态只有第一组锂电池E1投入，其他电池组模块退出，即K12=1，K22=0…Kn2=0；K11=0，K21=1…Kn1=1，此时储能系统的输出电压E=V1，转B步的操作；
B、控制器计算储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差，并设定△E=E-U，转C步的操作；
C、判断当前直挂式储能系统的工作模式，若处于主动充放电模式转E步，否则转D步的操作；
D、判断当前直流配网电压值以及当前工作区间，若直流配网母线电压U高于其最大阈值Umax或当前处于放电工作区间，储能系统执行充电操作；若直流配网母线电压U低于其最小阈值Umin或当前处于充电工作区间，储能系统执行放电操作，转E步的操作；
E、根据储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差△E判断当前储能系统是否满足充电或放电条件，若满足充放电条件则将储能系统总开关S投入，否则投入或退出一组锂电池组模块，转F的操作；
F、检测所有锂电池组模块是否存在过度充电或过度放电的情况，并将过度充电或过度放电的电池从储能电池中退出，转G的操作；
G、检测所有可投入储能系统的锂电池组能否满足当前储能系统的充电或放电状态，若不满足，将储能系统退出，转B步。
8.根据权利要求7所述的一种直挂母线式储能控制方法，其特征在于，步骤D中的储能系统执行充电操作具体包括如下子步骤：
通过判断储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差△E来控制锂电池组模块的投退；
首先判断△E的值，若△E小于等于零且|△E |值小于E ref ，则投入总开关S；若△E小于零且|△E |值大于等于E ref ，则投入第i组锂电池组，且锂电池组计数i加1；若△E大于零，则退出第i2个开关、投入第i1个开关，且锂电池组计数i减1；
步骤D中的储能系统执行放电操作具体包括如下子步骤：
通过判断储能电池出口电压E与直流配网母线电压U的幅值差△E来控制锂电池组模块的投退；
首先判断△E的值，若△E大于零且|△E |值小于E ref ，则投入总开关S；若△E大于零且|△E |值大于等于E ref ，则退出第i2个开关、投入第i1个开关，且锂电池组计数i减1；若△E小于等于零，则投入第i组锂电池组，且锂电池组计数i加1。
9.根据权利要求7所述的一种直挂母线式储能控制方法，其特征在于，步骤F中检测所有锂电池组模块是否存在过度充电或过度放电的情况，包括：
充电锂电池自检：当锂电池组电压大于锂电池组最大电压，则此时锂电池处于过充状态，此时该锂电池组的SOC为100%，此时退出本锂电池；当锂电池组电压小于等于锂电池组最大电压，则保持原开关状态不变，同时对锂电池组电压累加计算；
放电锂电池自检：当锂电池组电压小于锂电池组最小电压，则此时锂电池处于过放状态，此时该锂电池组的SOC为0%，此时退出本锂电池；当锂电池组电压大于等于锂电池组最小电压，则保持原开关状态不变，同时对锂电池组电压累加计算。
10.根据权利要求7所述的一种直挂母线式储能控制方法，其特征在于，步骤G中检测所有可投入储能系统的锂电池组能否满足当前储能系统的充电或放电状态，包括：
充电锂电池组自检：通过比较可投入的各个锂电池组电压和E add、直流配网母线电压U的压差与E ref 的关系，若E add<U-E ref ，则退出主开关S，否则进入循环；
放电锂电池组自检：通过比较可投入的各个锂电池组电压和E add与直流配网母线电压U的压差间的关系，若E add<U则退出主开关S，否则进入循环。
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