CN112865261B - 一种储能电池及其应用装置和充放电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的储能电池及其应用装置和充放电控制方法，应用于储能技术领域，该储能电池包括开关电路，该开关电路与所属储能电池中的储能电路串联连接，用于在所属储能电池满足预设切出条件时，将所属储能电池中的储能电路切出，或者，在所属储能电池的后级储能电池满足预设切出条件时，将所属储能电池中的储能电路和后级储能电池的下一级电路连通。如果储能电池自身满足预设切出条件，可以通过开关电路将自身的储能电路切出；如果与自身相连的后级储能电池满足预设切出条件，还可以通过自身的开关电路建立与后级储能电池的下一级储能电池的连接，从而减少系统内各个储能电池之间的差异性，确保系统的正常运行。

Description

一种储能电池及其应用装置和充放电控制方法

技术领域

本发明涉及储能技术领域，特别涉及一种储能电池及其应用装置和充放电控制方法。

背景技术

现有的储能系统中，大都包括多个电池簇，每一个电池簇内均包括多个储能电池，进一步的，每一个储能电池又具体包括多个单体电芯，各个单体电芯串联连接，构成储能电池的储能电路。

随着近年来电池技术的发展，各单体电芯之间的一致性已经得到很好的保证，在储能电池的充放电过程中，各单体电芯的充放电电流基本是平衡的，也就是说，对于储能电池而言，其内部储能电路中的各个单体电芯可以看作是完全相同的，不会影响储能电池的充放电过程。

但是，在现有研究中，尚未对储能电池之间的差异性予以足够关注，导致存在多个储能电池同时工作的应用场景中，比如应用于储能系统的电池簇时，各个储能电池之间的差异性影响整个系统的正常运行。

发明内容

本发明提供一种储能电池及其应用装置和充放电控制方法，储能电池设置有开关电路，通过开关电路可以将满足预设切出条件的储能电池切出，避免储能电池之间的差异性影响整个系统的正常运行。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种储能电池，包括：开关电路，其中，

所述开关电路与所属储能电池中的储能电路串联连接；

所述开关电路用于在所属储能电池满足预设切出条件时，将所属储能电池中的储能电路切出；

或者，

在所属储能电池的后级储能电池满足所述预设切出条件时，将所属储能电池中的储能电路和所述后级储能电池的下一级电路连通。

可选的，所述开关电路的第一连接端与所属储能电池的储能电路相连；

所述开关电路的第二连接端与后级电路相连；

所述开关电路的第三连接端与所述后级电路的下一级电路相连；

所述第一连接端与所述第二连接端之间的连通状态可控；

所述第一连接端与所述第三连接端之间的连通状态可控。

可选的，所述开关电路包括第一可控开关和第二可控开关，其中，

所述第一可控开关的一端与所述第二可控开关的一端相连，所述第一可控开关的另一端作为所述开关电路的第三连接端；

所述第二可控开关的另一端作为所述开关电路的第二连接端；

所述第一可控开关和所述第二可控开关的连接点作为所述开关电路的第一连接端；

所述第一可控开关和所述第二可控开关的控制端分别作为所述开关电路的控制端。

可选的，本发明第一方面提供的储能电池，还包括：电池管理单元，其中，

所述电池管理单元分别与储能电池的储能电路以及所述开关电路相连；

所述电池管理单元用于采集储能电池中储能电路的电气参数，并控制所述开关电路的连通状态。

可选的，所述电池管理单元与所述开关电路集成设置，作为储能电池的智能管理模块。

可选的，所述开关电路还用于在所属储能电池满足预设切入条件时，将所属储能电池串联于所属储能电池的前级电路与所属储能电池的后级电路之间。

可选的，所述预设切入条件包括储能电池处于正常运行状态，且储能电池的剩余电量处于预设电量范围内。

可选的，所述预设切出条件包括储能电池处于故障运行状态，或，储能电池的剩余电量未处于所述预设电量范围内。

第二方面，本发明提供一种电池簇，包括：选通电路和多个本发明第一方面任一项所述的储能电池，其中，

所述选通支路包括本发明第一方面任一项所述的储能电池中的开关电路；

各所述储能电池串联连接，形成储能支路；

所述选通支路与所述储能支路中的首个储能电池的储能电路相连。

可选的，所述选通电路的第一连接端用于连接后级电路；

所述选通电路的第二连接端与所述储能支路中首个储能电池的储能电路相连；

所述选通电路的第三连接端与所述储能支路中首个储能电池的开关电路的第二连接端相连。

可选的，所述储能支路中第i个储能电池中开关电路的第二连接端与第i+1个储能电池中的储能电路相连；

所述第i个储能电池中开关电路的第三连接端与所述第i+1个储能电池中开关电路的第二连接端相连；

所述储能支路中第m个储能电池中开关电路的第二连接端与所述第m个储能电池中开关电路的第三连接端相连；

其中，i∈[1，m-1]，m为所述电池簇中储能电池的总数量。

可选的，本发明第二方面提供的电池簇，还包括DC/DC换流器，其中，

所述选通电路的第一连接端与所述DC/DC换流器电池侧的一端相连；

所述储能支路中最后一个储能电池的开关电路的第三端与所述DC/DC换流器电池侧的另一端相连。

第三方面，本发明提供一种充放电控制方法，应用于本发明第二方面任一项所述的电池簇，所述方法包括：

获取所述电池簇内各储能电池的运行参数；

根据各所述储能电池对应的运行参数，在所述电池簇中确定满足预设切出条件的目标储能电池；

控制所述目标储能电池中的储能电路切出，并控制所述目标储能电池的上级电路与所述目标储能电池的下级电路连通。

可选的，任一所述储能电池的开关电路包括第一可控开关和第二可控开关；

在所述目标储能电池为与所述电池簇的选通开关相连的首个储能电池的情况下，

所述控制所述目标储能电池中的储能电路切出，包括：

控制所述选通电路中的第二可控开关断开；

控制所述目标储能电池中开关电路的第一可控开关和第二可控开关断开；

所述控制所述目标储能电池的上级电路与所述目标储能电池的下级电路连通，包括：

控制所述选通电路中的第一可控开关导通。

可选的，任一所述储能电池的开关电路包括第一可控开关和第二可控开关；

在所述目标储能电池为所述电池簇中第j个储能电池的情况下，其中，j∈[2,m],m为所述电池簇中储能电池的总数量；

所述控制所述目标储能电池中的储能电路切出，包括：

控制所述目标储能电池中开关电路的第一可控开关和第二可控开关断开；

控制所述目标储能电池的前级储能电池中开关电路的第二可控开关断开；

所述控制所述目标储能电池的上级电路与所述目标储能电池的下级电路连通，包括：

控制所述目标储能电池的前级储能电池中开关电路的第一可控开关导通。

可选的，本发明第三方面提供的充放电控制方法，还包括：

判断所述目标储能电池是否满足预设切入条件；

若所述目标储能电池满足所述预设切入条件，控制所述目标储能电池串联于所述目标储能电池的前级电路与所述目标储能电池的后级电路之间。

可选的，若在所述电池簇中未确定满足所述预设切出条件的目标储能电池，控制各所述储能电池中开关电路的第一可控开关断开，并控制各所述储能电池中开关电路的第二可控开关导通。

第四方面，本发明提供一种储能系统，包括：换流电路、至少一个本发明第二方面任一项所述的电池簇和控制器，其中，

各所述电池簇分别与所述换流电路的直流侧相连；

所述控制器分别与所述电池簇中各储能电池相连；

所述控制器用于执行本发明第三方面任一项所述的充放电控制方法。

可选的，在所述电池簇包括DC/DC换流器的情况下，所述控制器包括所述DC/DC换流器中的换流控制器；

所述控制器还用于控制所述DC/DC换流器中的DC/DC电路工作。

本发明提供的储能电池，包括开关电路，该开关电路与所属储能电池中的储能电路串联连接，该开关电路用于在所属储能电池满足预设切出条件时，将所属储能电池中的储能电路切出，或者，在所属储能电池的后级储能电池满足预设切出条件时，将所属储能电池中的储能电路和后级储能电池的下一级电路连通。本发明提供的储能电池，如果自身满足预设切出条件，可以通过开关电路将自身的储能电路切出，从而避免对系统造成影响，减少系统内各个储能电池之间的差异性；如果与自身相连的后级储能电池满足预设切出条件，还可以通过自身的开关电路建立与后级储能电池的下一级储能电池的连接，从而平衡系统内保留的各个储能电池之间的差异，确保系统的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种储能电池的结构框图；

图2是本发明实施例提供的另一种储能电池的结构框图；

图3是本发明实施例提供的再一种储能电池的结构框图；

图4是本发明实施例提供的一种电池簇的结构框图；

图5是本发明实施例提供的另一种电池簇的结构框图；

图6是本发明实施例提供的一种充放电控制方法的流程图；

图7是本发明实施例提供的另一种充放电控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种储能电池的结构框图，本实施例提供的储能电池设置有开关电路10，开关电路10与储能电池中的储能电路20串联连接。如图所示，储能电路20包括多个单体电芯，且各个单体电芯串联连接，储能电路20中第一个单体电芯的正极作为储能电池的正极，图中以B+示出，储能电路20中最后一个单体电芯的负极与开关电路10的第一连接端，图中以A示出。需要说明的是，对于储能电路20的结构，还可以采用现有技术中的其他方式实现，本发明对于储能电路20的具体构成，比如储能电路20所包含的单体电芯的数量、选型和连接方式等，不做具体限定。

可选的，开关电路10包括第一连接端A、第二连接端B-和第三连接端BX，同时，第二连接端B-也可以作为储能电池的负极。具体的，开关电路10的第一连接端A与所属储能电池(即自身对应的储能电池)的储能电路20相连；第二连接端B-与后级电路相连，可以想到的是，在现有储能电池的应用中，储能电池的后级电路可以分为两种可能，其一是后级电路是另一块储能电池，此种情况下，开关电路10的第二连接端B-直接与后级储能电池中的储能电路相连；其二是后级电路是储能电池以外的其他电气设备，比如DC/DC换流器，此种情况下，开关电路10的第二连接端B-则与后级电路的连接端相连，具体的连接情况可以结合现有技术实现，此处不再展开。

进一步的，开关电路10的第三连接端BX与后级电路的下一级电路相连，通过第三连接端NX，使得开关电路10所属的储能电池可以实现与更远端的电气设备相连。对于开关电路10在实现电池簇过程中的具体的连接方式，将在后续内容中展开。

更为重要的是，开关电路10的第一连接端B+与第二连接端B-之间的连通状态可控，即第一连接端B+与第二连接端B-可以处于连通状态，也可以处于断开状态，相应的，第一连接端B+与第三连接端BX之间的连通状态也可控，使得二者处于连通状态或处于断开状态。

基于上述开关电路10的基本功能和连接方案，本实施例提供的储能电池中的开关电路10大致可以实现两方面的作用，当然，这种作用主要是基于开关电路10所述的储能电池的状态而言的。

如果开关电路10所属的储能电池满足预设切出条件，则开关电路10用于将所述储能电池中的储能电路切出，即实现将所属储能电池切出，从而避免满足预设切出条件的储能电池对系统中的其他电池带来影响。

如果开关电路10所属的储能电池的后级储能电池满足预设切出条件，此种情况下，开关电路10则用于将所属储能电池中的储能电路和满足预设切出条件的后级储能电池的下一级电路连通，从而时间将满足预设切出条件的后级储能电池切出，并且保证系统仍然处于连通状态，可继续工作。

可以想到的是，此处述及的后级储能电池的下一级电路，可以是其他储能电池，也可以是储能电池以外的其他设备。

可选的，预设切出条件可以根据储能电池在实际应用中可能出现的问题来指定，在本实施例中，预设切出条件包括储能电池处于故障运行状态，或，储能电池的剩余电量未处于预设电量范围内。作为一种优选的实施方式，预设电量范围可以基于系统(比如电池簇)中各个储能电池的剩余电量来确定，具体的，计算电池簇中各个储能电池的剩余电量的平均电量，然后基于该平均电量设置预设电量范围，如果储能电池的剩余电量未处于该预设电量范围内，说明该储能电池与系统内其他储能电池的偏差已经较大，此种情况下，即可将该储能电池切出。当然，在实际应用中，还可采用其他方式确定预设电量范围的具体选取，在不超出本发明核心思想范围的前提下，同样属于本发明保护的范围内。

相应的，对于被切出的储能电池，还可以在适当的时候再次切入原来所属的系统，因此，还可以设置预设切入条件。可选的，预设切入条件可以包括储能电池处于正常运行状态，且储能电池的剩余电量处于预设电量范围内。对于储能电池处于正常运行状态需要说明一下，如果储能电池是因为处于故障状态而被切出，在实际应用中，往往需要对储能电池进行更换，此处即指更换后的储能电池是能够正常运行的，当然，也包括经过一定维护处理后恢复正常的储能电池。

可选的，在切入储能电池时，开关电路10还用于将所属储能电池串联于所属储能电池的前级电路与所属储能电池的后级电路之间，使系统恢复正常的连接状态。

综上所述，本发明提供的储能电池，如果自身满足预设切出条件，可以通过开关电路将自身的储能电路切出，从而避免对系统造成影响，减少系统内各个储能电池之间的差异性；如果与自身相连的后级储能电池满足预设切出条件，还可以通过自身的开关电路建立与后级储能电池的下一级储能电池的连接，从而平衡系统内保留的各个储能电池之间的差异，确保系统的正常运行。

可选的，参见图2，图2是本发明实施例提供的另一种储能电池的结构框图，在图1所示实施例的基础上，本实施例给出了开关电路的可选构成方式，具体的，本实施例提供的开关电路10包括第一可控开关T1和第二可控开关T2，其中，

第一可控开关T1的一端与第二可控开关T2的一端相连，且二者的连接点作为开关电路10的第一连接端A，进一步的，第一可控开关T1的另一端作为开关电路10的第三连接端BX。

第二可控开关T2的另一端作为开关电路10的第二连接端B-。

第一可控开关T1和第二可控开关T2的控制端分别作为开关电路10的控制端。

对于基于图2所示的开关电路实现上述开关电路功能的具体过程，将在后续内容中结合电池簇的具体应用展开，此处暂不详述。

可选的，参见图3，图3是本发明实施例提供的再一种储能电池的结构框图，在上述任一实施例的基础上，本实施例提供的储能电池还包括电池管理单元30。

电池管理单元30分别与储能电池的储能电路20以及开关电路10相连，电池管理单元30在实现现有技术的既定功能外，还可以用于采集储能电池中储能电路的电气参数，并控制开关电路10的连通状态。当然，对于电池管理单元30与储能电路20之间的具体连接方式以及信号传输方式，均可以参照现有技术实现。

可选的，在电池管理单元30控制开关电路10的连通状态的过程中，电池管理单元30还可以接收上级控制器，比如DC/DC变换器中的变流控制器的控制信号，根据所得控制信号控制开关电路10的具体连通状态。

可选的，为了提高储能电池的集成度，还可以将电池管理单元30与开关电路10集成设置，作为图中所示的储能电池的智能管理模块。

下面基于上述任一实施例提供的储能电池，对本发明实施例提供的电池簇进行展开介绍。

可选的，参见图4，图4是本发明实施例提供的一种电池簇的结构框图，本实施例提供的电池簇中包括3个储能电池，并分别以储能电池1、储能电池2和储能电池3示出。结合现有技术中的电池簇结构可知，电池簇内包括的储能电池的数量还可以多于或少于三个，图4所示实施例不作为对于电池簇构成的限定。

在此基础上，电池簇中还包括选通电路。需要特别说明的是，选通电路选用上述任一实施例提供的储能电池中的开关电路实现，即选通电路与开关电路具有完全相同的电路拓扑，本实施例之所以定义为选通电路，主要是用于将其与储能电池中的开关电路相区分，便于后续内容的表述。

电池簇内的各个储能电池串联连接，形成储能支路，选通支路与所得储能支路中的首个储能电池的储能电路相连。

具体的，选通电路的第一连接端(图中以P+示出)用于连接后级电路，选通电路的第二连接端B0-与储能支路中首个储能电池,即储能电池1的储能电路的正极B1+相连，选通电路的第三连接端B0X与储能支路中首个储能电池的开关电路的第二连接端B1-相连。

进一步的，储能支路中第i个储能电池中开关电路的第二连接端与第i+1个储能电池中储能电路相连；第i个储能电池中开关电路的第三连接端与第i+1个储能电池中的开关电路的第二连接端相连。

储能支路中第m个储能电池中开关电路的第二连接端(如图4中示出的B3-)与该储能电池自身开关电路的第三连接端(如图4中示出的B3X)相连，其中，i∈[1，m-1]，m为电池簇中储能电池的总数量。

基于上述连接方式，可以实现电池簇中各个储能电池之间的串联连接，至于对于各个开关电路的控制过程，从而实现对储能电池的切入/切出操作，将在后续内容中，结合具体的控制方法展开，此处暂不详述。

可选的，参见图5，图5是本发明实施例提供的另一种电池簇的结构框图，在图4所示实施例的基础上，本实施例提供的电池簇还集成设置有DC/DC换流器。具体的，DC/DC换流器作为后级电路与各个储能电池(图5中以PACK1-PACKn示出)以及选通电路相连，选通电路的第一连接端与DC/DC换流器电池侧的一端相连，图5中以DC/DC换流器电池侧正极示出，储能支路中最后一个储能电池的开关电路的第三端与DC/DC换流器电池侧的另一端相连，图中以DC/DC换流器电池侧负极示出。同时，各个储能电池中还设置有前述实施例述及的智能管理模块，各个智能管理模块与DC/DC换流器之间采用菊花链通讯连接。

进一步的，如图所示，智能管理模块可以采集所属储能电池中储能电路的电压、电流等电气参数，同时，可以实现对各个储能电池的均衡控制，当然，至于均衡控制的具体过程，即为本申请后续内容中展开介绍的充放电控制方法。

可选的，参见图6，图6是本发明实施例提供的一种充放电控制方法的流程图，本实施例提供的充放电控制方法，可以应用于上述任一实施例提供的电池簇中，具体的，在电池簇包括DC/DC变换器的基础上，可以应用于DC/DC变换器中的换流控制器之中，当然，在某些情况下，还可以应用于网络侧的服务器。

本实施例提供的充放电控制方法的流程可以包括：

S100、获取电池簇内各储能电池的运行参数。

对于储能电池运行参数的选择，可以结合实际控制需求，特别是前述预设切出条件的设置灵活选择。在绝大多数情况下，储能电池的运行参数包括有储能电池的电压、电流、剩余电量以及储能电池的工作温度等，能够在实际应用中判断储能电池是否适宜继续连接于电池簇中的参数都是可选的，在不超出本发明核心思想范围的前提下，同样都属于本发明保护的范围内。

S110、根据各储能电池对应的运行参数，在电池簇中确定满足预设切出条件的目标储能电池。

如前所述，预设切出条件主要基于储能电池的运行状态和剩余电量设置，相应的，在确定目标储能电池的过程中，同样可以基于预设切出条件的具体设置情况实现。

比如，需要切出故障的储能电池，在此步骤中则主要需要参考的运行参数包括储能电池的SOC值、电压值和电流值，比如，可以根据储能电池的SOC值和电压值判断储能电池是否出现过充故障或出现过放故障，还可以根据储能电池的电流值判断储能电池是否出现短路故障或其他导致电流出现明显变化的故障。

如果需要实现电池内各储能电池之间的均衡控制，则可以首先基于电池簇内的电流流向判断当前电池簇是处于充电过程还是处于放电过程，即对电池簇的工作状态进行识别，这一过程同样可以基于现有技术实现，此处不再展开。

进一步的，计算电池簇内各个储能电池的剩余电量的平均值，得到电量均值，并基于该电力均值确定预设电量范围。然后针对每一个储能电池，将该储能电池的剩余电量与该预设电量范围进行比较，剩余电量未处于预设电量范围内的储能电池即为目标储能电池。

可以想到的是，由于储能电池在充电过程和放电过程中的电量变化情况是相反的，因此，如果电池簇处于充电过程，则需要将各储能电池中剩余电量最大，且未处于预设电量范围内的储能电池作为目标储能电池；相应的，如果电池簇处于放电过程，则需要将各储能电池中剩余电量最小，且未处于预设电量范围内的储能电池作为目标储能电池。

S120、控制目标储能电池中的储能电路切出，并控制目标储能电池的上级电路与目标储能电池的下级电路连通。

在确定目标储能电池之后，即可将目标储能电池中的储能电路切出，并控制目标储能电池的上级电路与目标储能电池的下级电路连通。

对于这一步骤的执行过程，下面结合图4所示的电池簇进行详细说明，并且，在具体介绍之前需要说明的是，在电池簇内储能电池全部处于正常运行状态，且并不包括确定满足前述预设切出条件的目标储能电池的情况下，控制各储能电池中开关电路的第一可控开关T1断开，并控制各储能电池中开关电路的第二可控开关T2导通，使得各个储能电池串联连接。

在目标储能电池为与电池簇中首个储能电池的情况下，控制选通电路中的第二可控开关T2断开，以切断选通电路与目标储能电池之间的连接。控制目标储能电池中开关电路的第一可控开关T1和第二可控开关T2断开，将目标储能电池切出。

然后，控制选通电路中的第一可控开关T1导通，与选通电路P+相连的后级电路，通过选通电路中的第一可控开关T1与电池簇中的储能电池2相连，完成目标储能电池的切出，以及目标储能电池前级电路与后级电路之间的串联。

相应的，在目标储能电池为电池簇中储能电池2的情况下，控制目标储能电池中开关电路的第一可控开关T1和第二可控开关T2断开，同时，控制目标储能电池的前级储能电池，即储能电池1，中开关电路的第二可控开关T2断开，将目标储能电池切出，进一步的，控制目标储能电池的前级储能电池，即储能电池1，中开关电路的第一可控开关T1导通，使得储能电池1绕开目标储能电池与储能电池2串联。

可以想到的是，对于电池簇中首个储能电池以外的其他储能电池的切出控制，均可以按照储能电池2的控制过程实现，此处不再赘述。

还可以想到的是，如果目标储能电池是因为剩余电量未处于预设电量范围而被切出，那么在目标储能电池切出后，充电过程或放电过程会继续进行，相应的，目标储能电池与电池簇内其他储能电池之间的差异将会越来越小，而这一点，也是后续实施例中可以将被切出的目标储能电池再次切入电池簇的实现关键。

通过本发明实施例提供的充放电控制方法，可以将满足预设切出条件的储能电池切出，避免满足预设切出条件的储能电池对电池簇内的其他储能电池的工作带来影响，不仅可以将故障的储能电池切出，防止故障的进一步扩大，还可以平衡各个储能电池之间的差异，实现均衡控制。

可以想到的是，为了尽可能保证电池簇或其他应用储能电池的系统稳定运行，应该在切出的储能电池满足预设切入条件后再次接入系统，为此，本发明实施例提供另一种充放电控制方法，在图6所示实施例的基础上，本实施例提供的充放电控制方法的流程，还包括：

S130、判断目标储能电池是否满足预设切入条件，若是，执行S140。

对于预设切入条件的设置，可以参照前述内容，此处不再复述。如果目标储能电池不满足预设切入条件，则继续等待，或退出当前执行过程。

S140、控制目标储能电池串联于目标储能电池的前级电路与目标储能电池的后级电路之间。

图6所示实施例中介绍了切出目标储能电池的过程，切入目标储能电池的过程，按照相反的操作控制相关的开关电路，或者说，将相关开关电路的连通状态恢复原状即可。

以图4中储能电池2为目标储能电池为例，控制储能电池1中开关电路的第一可控开关T1断开、第二可控开关T2导通；控制储能电池2中开关电路的第一可控开关T1断开、第二可控开关T2导通，即可实现将储能电池2串联于储能电池1和储能电池3之间。

综上所述，通过上述控制方法，可以实现储能电池级的均衡控制，无论储能电池之间的差异多大，都可以通过这一控制过程降低各储能电池之间的偏差，确保整个系统的均衡。

可选的，本发明还提供一种储能系统，包括：换流电路、至少一个上述任一项所述的电池簇和控制器，其中，

各所述电池簇分别与所述换流电路的直流侧相连；

所述控制器分别与所述电池簇中各储能电池相连；

所述控制器用于执行上述任一项实施例提供的充放电控制方法。

可选的，在所述电池簇包括DC/DC换流器的情况下，所述控制器包括所述DC/DC换流器中的换流控制器；

所述控制器还用于控制所述DC/DC换流器中的DC/DC电路工作。

本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (17)

1.一种储能电池，其特征在于，包括：开关电路，其中，

所述开关电路与所属储能电池中的储能电路串联连接；

所述开关电路用于在所属储能电池满足预设切出条件时，将所属储能电池中的储能电路切出；

或者，

在所属储能电池的后级储能电池满足所述预设切出条件时，将所属储能电池中的储能电路和所述后级储能电池的下一级电路连通；

其中，所述开关电路的第一连接端与所属储能电池的储能电路相连；

所述开关电路的第二连接端与后级电路相连；

所述开关电路的第三连接端与所述后级电路的下一级电路相连；

所述第一连接端与所述第二连接端之间的连通状态可控；

所述第一连接端与所述第三连接端之间的连通状态可控；

所述开关电路包括第一可控开关和第二可控开关，其中，

所述第一可控开关的一端与所述第二可控开关的一端相连，所述第一可控开关的另一端作为所述开关电路的第三连接端；

所述第二可控开关的另一端作为所述开关电路的第二连接端；

所述第一可控开关和所述第二可控开关的连接点作为所述开关电路的第一连接端；

所述第一可控开关和所述第二可控开关的控制端分别作为所述开关电路的控制端。

2.根据权利要求1所述的储能电池，其特征在于，还包括：电池管理单元，其中，

所述电池管理单元分别与储能电池的储能电路以及所述开关电路相连；

所述电池管理单元用于采集储能电池中储能电路的电气参数，并控制所述开关电路的连通状态。

3.根据权利要求2所述的储能电池，其特征在于，所述电池管理单元与所述开关电路集成设置，作为储能电池的智能管理模块。

4.根据权利要求1所述的储能电池，其特征在于，所述开关电路还用于在所属储能电池满足预设切入条件时，将所属储能电池串联于所属储能电池的前级电路与所属储能电池的后级电路之间。

5.根据权利要求4所述的储能电池，其特征在于，所述预设切入条件包括储能电池处于正常运行状态，且储能电池的剩余电量处于预设电量范围内。

6.根据权利要求5所述的储能电池，其特征在于，所述预设切出条件包括储能电池处于故障运行状态，或，储能电池的剩余电量未处于所述预设电量范围内。

7.一种电池簇，其特征在于，包括：选通电路和多个权利要求1-6任一项所述的储能电池，其中，

所述选通电路包括权利要求1-6任一项所述的储能电池中的开关电路；

各所述储能电池串联连接，形成储能支路；

所述选通电路与所述储能支路中的首个储能电池的储能电路相连。

8.根据权利要求7所述的电池簇，其特征在于，所述选通电路的第一连接端用于连接后级电路；

所述选通电路的第二连接端与所述储能支路中首个储能电池的储能电路相连；

所述选通电路的第三连接端与所述储能支路中首个储能电池的开关电路的第二连接端相连。

9.根据权利要求7所述的电池簇，其特征在于，所述储能支路中第i个储能电池中开关电路的第二连接端与第i+1个储能电池中的储能电路相连；

所述第i个储能电池中开关电路的第三连接端与所述第i+1个储能电池中开关电路的第二连接端相连；

所述储能支路中第m个储能电池中开关电路的第二连接端与所述第m个储能电池中开关电路的第三连接端相连；

其中，i∈[1，m-1]，m为所述电池簇中储能电池的总数量。

10.根据权利要求7所述的电池簇，其特征在于，还包括DC/DC换流器，其中，

所述选通电路的第一连接端与所述DC/DC换流器电池侧的一端相连；

所述储能支路中最后一个储能电池的开关电路的第三端与所述DC/DC换流器电池侧的另一端相连。

11.一种充放电控制方法，其特征在于，应用于权利要求7-10任一项所述的电池簇，所述方法包括：

获取所述电池簇内各储能电池的运行参数；

根据各所述储能电池对应的运行参数，在所述电池簇中确定满足预设切出条件的目标储能电池；

控制所述目标储能电池中的储能电路切出，并控制所述目标储能电池的上级电路与所述目标储能电池的下级电路连通。

12.根据权利要求11所述的充放电控制方法，其特征在于，任一所述储能电池的开关电路包括第一可控开关和第二可控开关；

在所述目标储能电池为与所述电池簇的选通开关相连的首个储能电池的情况下，

所述控制所述目标储能电池中的储能电路切出，包括：

控制所述选通电路中的第二可控开关断开；

控制所述目标储能电池中开关电路的第一可控开关和第二可控开关断开；

所述控制所述目标储能电池的上级电路与所述目标储能电池的下级电路连通，包括：

控制所述选通电路中的第一可控开关导通。

13.根据权利要求11所述的充放电控制方法，其特征在于，任一所述储能电池的开关电路包括第一可控开关和第二可控开关；

在所述目标储能电池为所述电池簇中第j个储能电池的情况下，其中，j∈[2,m],m为所述电池簇中储能电池的总数量；

所述控制所述目标储能电池中的储能电路切出，包括：

控制所述目标储能电池中开关电路的第一可控开关和第二可控开关断开；

控制所述目标储能电池的前级储能电池中开关电路的第二可控开关断开；

所述控制所述目标储能电池的上级电路与所述目标储能电池的下级电路连通，包括：

控制所述目标储能电池的前级储能电池中开关电路的第一可控开关导通。

14.根据权利要求11所述的充放电控制方法，其特征在于，还包括：

判断所述目标储能电池是否满足预设切入条件；

若所述目标储能电池满足所述预设切入条件，控制所述目标储能电池串联于所述目标储能电池的前级电路与所述目标储能电池的后级电路之间。

15.根据权利要求12所述的充放电控制方法，其特征在于，若在所述电池簇中未确定满足所述预设切出条件的目标储能电池，控制各所述储能电池中开关电路的第一可控开关断开，并控制各所述储能电池中开关电路的第二可控开关导通。

16.一种储能系统，其特征在于，包括：换流电路、至少一个权利要求7-10任一项所述的电池簇和控制器，其中，

各所述电池簇分别与所述换流电路的直流侧相连；

所述控制器分别与所述电池簇中各储能电池相连；

所述控制器用于执行权利要求11-15任一项所述的充放电控制方法。

17.根据权利要求16所述的储能系统，其特征在于，在所述电池簇包括DC/DC换流器的情况下，所述控制器包括所述DC/DC换流器中的换流控制器；

所述控制器还用于控制所述DC/DC换流器中的DC/DC电路工作。