CN113629822A - 一种储能系统及其控制方法 - Google Patents

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CN113629822A CN202111027553.2A CN202111027553A CN113629822A CN 113629822 A CN113629822 A CN 113629822A CN 202111027553 A CN202111027553 A CN 202111027553A CN 113629822 A CN113629822 A CN 113629822A
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Abstract

本申请公开了一种储能系统及其控制方法，提升了电池串的整体性能和/或利用率。该储能系统包括：能量转换装置以及连接在能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元。所述电池单元包括电池单元本体、充放电回路Q1和旁路回路Q2；Q1和Q2上均设置有用于通断本回路的开关；电池单元本体与Q1串联后再与Q2并联；当Q1接通且Q2断开时，所述电池单元本体连接在电池串中。该方法包括：在电池串充放电过程中，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开满足切除条件的电池单元本体的Q1，再将所述母线电压限制在预设电压范围内，再接通满足切除条件的电池单元本体的Q2。

Description

一种储能系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种储能系统及其控制方法。
背景技术
目前的储能系统设计中，将一个单体电池或多个单体电池的组合视为一个电池单元(例如图1a所示)，再将多个电池单元串联在一起组成一个电池串(例如图1b所示)，以满足储能系统扩压扩容需求。但电池串在使用寿命、利用率等方面远不及单个电池单元，比如说：电池串的整体性能取决于性能最差的那个电池单元，所以各电池单元性能不均衡会影响电池串的整体性能；电池串内某个电池单元出现故障会导致整个电池串不可用，降低电池串的利用率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种储能系统及其控制方法，以提升电池串的整体性能和/或利用率。
一种储能系统的控制方法，其中：
所述储能系统包括：能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；
所述电池单元包括：电池单元本体、充放电回路和旁路回路；所述充放电回路和旁路回路上均设置有用于通断本回路的开关；所述电池单元本体与充放电回路串联后再与旁路回路并联；当充放电回路接通且旁路回路断开时，所述电池单元本体连接在电池串中；
所述控制方法包括：
在电池串充放电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开满足切除条件的电池单元本体的充放电回路，再将所述母线电压限制在预设电压范围内，再接通满足切除条件的电池单元本体的旁路回路。
可选的，在所述储能系统上电开机前，各充放电回路、各旁路回路以及所述能量转换装置的进线开关均处于断开状态；
所述控制方法还包括：在所述储能系统上电开机时，先判断各电池单元本体是否故障，将故障的电池单元本体的旁路回路接通以及无故障的电池单元本体的充放电回路接通，再将所述母线电压限制在所述预设电压范围内，再闭合所述进线开关。
又一种储能系统的控制方法，其中：
所述储能系统包括：能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；
所述电池单元包括：电池单元本体、充电支路、放电支路、充电旁路支路和放电旁路支路；所述充电支路、放电支路、充电旁路支路和放电旁路支路上均设置有二极管以及用于通断本支路的开关；充电支路与放电支路并联，充电旁路支路与放电旁路支路并联，所述电池单元本体与充电支路串联后再与充电旁路支路并联；当充电旁路支路和放电旁路支路均断开且充电支路和放电支路均接通时，所述电池单元本体连接在电池串中；
所述控制方法包括：
在电池串充电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开满足切除条件的电池单元本体的充电支路和放电支路，再将所述母线电压限制在预设电压范围内，再闭合满足切除条件的电池单元本体的充电旁路支路；
在电池串放电过程中：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开满足切除条件的电池单元本体的充电支路和放电支路，再将所述母线电压限制在预设电压范围内，再闭合满足切除条件的电池单元本体的放电旁路支路。
又一种储能系统的控制方法，其中：
所述储能系统包括：能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；
所述电池单元包括：电池单元本体、充电支路、放电支路、充电旁路支路和放电旁路支路；所述充电支路、放电支路、充电旁路支路和放电旁路支路上均设置有二极管以及用于通断本支路的开关；充电支路与放电支路并联，充电旁路支路与放电旁路支路并联，所述电池单元本体与充电支路串联后再与充电旁路支路并联；当充电旁路支路和放电旁路支路均断开且充电支路和放电支路均接通时，所述电池单元本体连接在电池串中；
所述控制方法包括：
在电池串充电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开所述能量转换装置的进线开关，再断开满足切除条件的电池单元本体的放电支路，再闭合满足切除条件的电池单元本体的充电旁路支路，再将所述母线电压调节至预设电压范围，再闭合所述进线开关；
在电池串放电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开所述能量转换装置的进线开关，再断开满足切除条件的电池单元本体的充电支路，再闭合满足切除条件的电池单元本体的放电旁路支路，再将所述母线电压调节至预设电压范围，再闭合所述进线开关。
可选的，在所述储能系统上电开机前，各充电支路、各放电支路、各充电旁路支路、各放电旁路支路以及所述能量转换装置的进线开关均处于断开状态；
所述控制方法还包括：在所述储能系统上电开机时，先判断各电池单元本体是否故障，将故障的电池单元本体的充电旁路支路和放电旁路支路均接通以及无故障的电池单元本体的充电支路放电支路均接通，再将所述母线电压限制在所述预设电压范围内，再闭合所述进线开关。
可选的，所述电池单元本体满足切除条件，包括：所述电池单元本体故障，或所述电池单元本体充电至自身储能超过第一阈值，或所述电池单元本体放电至自身储能低于第二阈值。
可选的，所述电池单元本体储能大小通过电池单元本体的SOC、电压或功率来衡量。
可选的，通过下述任一方式将电池串电流限制在预设电流范围内：对所述能量转换装置进行封波、或者通过调节所述能量转换装置的占空比来将电池串电流限制到预设电流范围内。
一种储能系统，包括电池管理系统、能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；
所述电池单元包括：电池单元本体、充放电回路和旁路回路；所述充放电回路和旁路回路上均设置有用于通断本回路的开关；所述电池单元本体与充放电回路串联后再与旁路回路并联；当充放电回路接通且旁路回路断开时，所述电池单元本体连接在电池串中；
所述电池管理系统运行时执行上述任一种适用于本储能系统的控制方法。
又一种储能系统，包括电池管理系统、能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；
所述电池单元包括：电池单元本体、充电支路、放电支路、充电旁路支路和放电旁路支路；所述充电支路、放电支路、充电旁路支路和放电旁路支路上均设置有二极管以及用于通断本支路的开关；充电支路与放电支路并联，充电旁路支路与放电旁路支路并联，所述电池单元本体与充电支路串联后再与充电旁路支路并联；当充电旁路支路和放电旁路支路均断开且充电支路和放电支路均接通时，所述电池单元本体连接在电池串中；
所述电池管理系统运行时执行上述任一种适用于本储能系统的控制方法。
从上述的技术方案可以看出，本发明在检测到任一电池单元本体会对电池串的整体性能和/或利用率造成不利影响时，将其从电池串中切除(即旁路)，这样电池串中其他电池单元本体就可以不受牵连并继续串联工作，从而提高了电池串的整体性能和/或利用率。而且，为避免开通和关断开关时出现过大的电流和电压而损坏开关器件，本发明还要求开关器件实现(或逼近)零电压开通和零电流关断。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中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1a为现有技术公开的一种电池单元结构示意图；
图1b为现有技术公开的一种电池串结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种储能系统结构示意图；
图3为基于图2的储能系统的控制方法流程图；
图4为本发明实施例公开的又一种储能系统结构示意图；
图5a为在充电过程中，基于图4的储能系统的控制方法流程图；
图5b为在放电过程中，基于图4的储能系统的控制方法流程图；
图6a为在充电过程中，基于图4的储能系统的又一控制方法流程图；
图6b为在放电过程中，基于图4的储能系统的又一控制方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种储能系统的控制方法，下面对所述储能系统的系统架构以及所述控制方法进行详述。
参见图2，所述储能系统包括：能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串。所述直流母线上接入的电池串的数量可以为一个或多个，图2仅以接入一个电池串作为示例；当接入多个电池串时，各电池串并联连接。
所述电池串包括多个相串联的电池单元。所述电池单元在原有电池单元(原有电池单元即为所述电池单元本体；所述电池单元本体为一个单体电池或多个单体电池的组合，该组合可以是多个单体电池的串联组合、并联组合或串并联组合，图1a仅以串联组合作为示例)的基础上，设置了通断状态可控的充放电回路Q1和旁路回路Q2；所谓通断状态可控，是指所述充放电回路Q1和旁路回路Q2上均设置有用于通断本回路的开关，例如图2所示设置在充放电回路Q1上的开关Q1以及设置在旁路回路Q2上的开关Q2(Q1既表示充放电回路又表示设置在本回路上的开关，Q2同理)；所述电池单元本体与充放电回路Q1串联后再与旁路回路Q2并联；充放电回路Q1为所述电池单元本体在电池串中进行充电和放电时的电流流通回路，旁路回路Q2为为将所述电池单元本体从电池串中切除(即旁路)而提供的一条并联通道；当充放电回路Q1接通且旁路回路Q2断开时，所述电池单元本体连接在电池串中。
所述能量转换装置包括至少一个DC/DC、DC/AC或DC/DC和DC/AC的组合，并不局限。
所述储能系统还包括电池管理系统(图2中未示出)，用于控制整个储能系统内的能量流动。通常，所述电池管理系统包括设置在各电池单元内的电池监控单元以及设置在所述能量转换装置内的主监控单元，所述主监控单元与各电池监控单元之间存在通讯连接。同一电池单元内对各开关的通断控制以及电池单元本体的状态采集通常由电池监控单元实现；所述主监控单元用于对各电池监控单元进行集中管理和/或分担各电池监控单元的控制逻辑，比如说：各电池监控单元采集电池单元本体的电压后上传给主监控单元，主监控单元集中计算SOC，再反馈给各电池监控单元。
所述控制方法由所述电池管理系统执行，如图3所示，所述控制方法包括：
步骤S01：在电池串充放电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，在任一电池单元本体满足切除条件时，进入步骤S02；若否，返回步骤S01。
步骤S02：将电池串电流限制在预设电流范围内，之后进入步骤S03。
其中，可通过下述任一方式将电池串电流限制在预设电流范围内：对所述能量转换装置进行封波、或者通过调节所述能量转换装置的占空比来将电池串电流限制到预设电流范围内。
步骤S03：断开满足切除条件的电池单元本体的充放电回路Q1，之后进入步骤S04。
步骤S04：将所述母线电压限制在预设电压范围内，之后进入步骤S05。
步骤S05：接通满足切除条件的电池单元本体的旁路回路Q2，至此本轮控制结束。
可选的，所述电池单元本体满足切除条件，可以包括：所述电池单元本体充电至自身储能超过第一阈值，或所述电池单元本体放电至自身储能低于第二阈值。
电池单元本体储能大小可通过电池单元本体的SOC、电压或功率来衡量，电池串内各电池单元本体的储能、SOC、电压、功率之间存在固有的对应关系，各电池单元本体的充电能量均衡(或放电能量均衡)就是各电池单元本体的SOC均衡也就是各电池单元本体的电压均衡也就是各电池单元本体的功率均衡。
各电池单元本体的SOC均衡有利于实现电池串充放电能量最大化，提升电池串整体性能，理由如下：假设电池串内各电池单元本体容量相等但充电(或放电)速率不一致，则即便电池串内各电池单元本体的初始SOC一致，但由于电池串的充电(或放电)截止时间为最快充满(或放空)的那个电池单元本体的充电(或放电)截止时间，所以会导致电池串中其他电池单元本体不能满充(或满放)也即出现了SOC不均衡现象，为避免于此，本发明实施例将已充满(或放空)的电池单元本体切除，以免于影响到电池串中其他电池单元本体继续充电(或放电)，等到所有电池单元本体都充满(或放空)后再投入，这样就实现了所有电池单元本体均能满充(或满放)。而且，由于各电池单元本体均能满充(或满放)，所以解决了电池单元新旧混用时造成的SOC严重不均衡的困境，新电池单元可以直接替换旧电池单元，不需要额外其他操作，在正常充放电过程中，即可完成SOC均衡。其中，上述SOC均衡方案在实际应用时，电池单元本体的SOC上升至等于或接近100％时即可视为电池单元本体充满，电池单元本体的SOC下降至等于或接近0％时即可视为电池单元本体放空。
可选的，所述电池单元本体达到预设状态，也可以包括：经故障检测确认所述电池单元本体达到故障状态。该故障可以是电池单元本体过温、电池单元本体间压差过大或电池单元本体失效等，此处不再一一列举。通过将已故障的电池单元本体从电池串中切除，电池串中其他电池单元本体就可以继续正常运行，从而提高了电池串的利用率。
本发明实施例推荐将上述均衡方案和故障处理方案同时应用到储能系统中，这样既能提高电池串的整体性能又能提高电池串的利用率。
结合图2～图3以及上述描述可知，本发明实施例在检测到任一电池单元本体会对电池串的整体性能和/或利用率造成不利影响，通过先断开该电池单元本体的充放电回路Q1再闭合旁路回路Q2来将该电池单元本体从电池串中切除(即旁路)，这样电池串中其他电池单元本体就可不受牵连并继续串联工作，从而提高了电池串的整体性能和/或利用率。Q1与Q2投切顺序的限定是为了避免Q1与Q2同时闭合而造成电池单元本体短路。
此外，为避免开关断开瞬间产生拉弧以及避免开关闭合瞬间产生电流冲击，本发明实施例尽力追求开关零电压开通和零电流关断，具体的：所述步骤S02便是为了在断开Q1前先将电池串电流限制在等于或接近零的水平，从而避免断开Q1瞬间产生拉弧而造成Q1损坏；所述步骤S05便是为了在闭合Q2前先将母线电压限制在等于或近似等于Vdc的水平，从而避免闭合Q2瞬间产生电流冲击而造成Q2损坏，Vdc为电池串中不满足切除条件的电池单元本体的电压之和。对直流母线进行充放电以调节直流母线电压，必须是在直流母线与电池串之间断路的情况下进行，否则电池串会对直流母线充放电造成干扰。
可选的，对于图2～图3，在所述储能系统上电开机前，各充放电回路Q1、各旁路回路Q2以及所述能量转换装置的进线开关S1均处于断开状态。
所述控制方法还包括：在所述储能系统上电开机时，先判断各电池单元本体是否故障，将故障的电池单元本体的旁路回路Q2接通以及无故障的电池单元本体的充放电回路Q1接通，再将所述母线电压限制在所述预设电压范围内，再闭合所述进线开关S1。从而在电池串充放电开始前，先通过开机自检将故障的电池单元本体旁路掉，并进行进线开关S1零电压开通，避免闭合S1瞬间产生电流冲击而造成S1损坏。
可选的，在本发明实施例公开的又一种储能系统中，将图2中的充放电回路Q1替换为充电支路K1和放电支路K4，以及将图2中的旁路回路Q2替换为充电旁路支路K2和放电旁路支路K3；所述充电支路K1、放电支路K4、充电旁路支路K2和放电旁路支路K3上均设置有二极管以及用于通断本支路的开关，例如图4中示出的开关K1～K4(K1既表示充电支路又表示设置在本支路上的开关，K3～K4同理)；充电支路K1与放电支路K4并联，充电旁路支路K2与放电旁路支路K3并联，所述电池单元本体与充电支路K1串联后再与充电旁路支路K2并联；当充电旁路支路K2和放电旁路支路K3均断开且充电支路K1和放电支路K4均接通时，所述电池单元本体连接在电池串中。
在电池串充电过程中，接在电池串中的电池单元的K1、K4均闭合且K2、K3均断开，此时K1上相串联的二极管处于正向导通状态，K4上相串联的二极管处于反向关断状态，所以充电电流通过K1为电池单元本体充电；此时，若有外部指令要求电池串切换至放电状态，则电池单元本体可以直接通过K4对外放电，而无需再对K1～K4进行任何投切控制，从而实现了充/放电无缝切换；同理，也能够放/充电无缝切换。总之，图4所示方案相比图2所示方案最突出的优势是能够实现充/放电无缝切换和放/充电无缝切换。
针对图4所示储能系统，本发明实施例提出的充电过程中的控制方法如图5a所示，放电过程中的控制方法如图5b所示。
图5a所示方案包括：
步骤S11：在电池串充电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，在任一电池单元本体满足切除条件时，进入步骤S12；若否，返回步骤S11。
步骤S12：将电池串电流限制在预设电流范围内，之后进入步骤S13。
步骤S13：断开满足切除条件的电池单元本体的充电支路K1和放电支路K4，之后进入步骤S14。
步骤S14：将所述母线电压限制在预设电压范围内，之后进入步骤S15。步骤S15：闭合满足切除条件的电池单元本体的充电旁路支路K2。
具体的，在电池串充电过程中，通过先断开K4和K1再接通K2来将满足切除条件的电池单元本体从电池串中切除，这种开关投切顺序的设置是为了避免电池单元本体短路。另外，所述步骤S12是为了避免断开K1和K4时产生拉弧，所述步骤S14是为了避免闭合K2时产生电流冲击；另外，由于所述步骤S14执行时K1和K4均已断开，所以能够保证对直流母线电容进行充放电是在直流母线电容与电池串之间断路的情况下执行的。
图5b所示方案包括：
步骤S21：在电池串放电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，在任一电池单元本体满足切除条件时，进入步骤S22；若否，返回步骤S21。
步骤S22：将电池串电流限制在预设电流范围内，之后进入步骤S23。
步骤S23：断开满足切除条件的电池单元本体的充电支路K1和放电支路K4，之后进入步骤S24。
步骤S24：将所述母线电压限制在预设电压范围内，之后进入步骤S25。
步骤S25：闭合满足切除条件的电池单元本体的放电旁路支路K3。
具体的，在电池串放电过程中，通过先断开K1和K4再接通K3来将满足切除条件电池单元本体从电池串中切除，这种开关投切顺序的设置是为了避免电池单元本体短路。另外，所述步骤S22是为了避免断开K1和K4时产生拉弧，所述步骤S24是为了避免闭合K3时产生电流冲击；另外，由于所述步骤S24执行时K1和K4均已断开，所以能够保证对直流母线电容进行充放电是在直流母线电容与电池串之间断路的情况下执行的。
或者，针对图4所示储能系统，本发明实施例提出的充电过程中的又一控制方法如图6a所示，放电过程中的又一控制方法如图6b所示。
图6a所示方案包括：
步骤S31：在电池串充电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时，进入步骤S32；若否，返回步骤S31。
步骤S32：将电池串电流限制在预设电流范围内，之后进入步骤S33。
步骤S33：断开所述能量转换装置的进线开关S1，之后进入步骤S34。
步骤S34：断开满足切除条件的电池单元本体的放电支路K4再闭合充电旁路支路K2，之后进入步骤S35。
步骤S35：将所述母线电压调节至预设电压范围，之后进入步骤S36。
步骤S36：闭合所述进线开关S1。
其中，在电池串充电过程中，通过断开S1→断开K4→闭合K2→闭合S1来将满足切除条件的电池单元本体从电池串中切除，这种开关投切顺序的设置是为了避免电池单元本体短路。另外，所述步骤S32是为了避免断开S1时产生拉弧，断开K4是为了避免闭合K2后出现电池单元本体短路，所述步骤S35是为了避免闭合S1时产生电流冲击。图6a所示方案相比图5a所示方案，在切除电池单元本体时，将需要投切的开关由K1、K4和K2替换成了S1、K4和K2。
图6b所示方案包括：
步骤S41：在电池串放电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时，进入步骤S42；若否，返回步骤S41。
步骤S42：将电池串电流限制在预设电流范围内，之后进入步骤S43。
步骤S43：断开所述进线开关S1，之后进入步骤S44。
步骤S44：断开满足切除条件的电池单元本体的充电支路K1再闭合放电旁路支路K3，之后进入步骤S45。
步骤S45：将所述母线电压调节至预设电压范围，之后进入步骤S46。
步骤S46：闭合所述进线开关S1。
其中，在电池串放电过程中，通过断开S1→断开K1→闭合K3→闭合S1来将满足切除条件的电池单元本体从电池串中切除，这种开关投切顺序的设置是为了避免电池单元本体短路。另外，所述步骤S42是为了避免断开S1时产生拉弧，断开K1是为了避免闭合K3后出现电池单元本体短路，所述步骤S45是为了避免闭合S1时产生电流冲击。图6b所示方案相比图5b所示方案，在切除电池单元本体时，将需要投切的开关由K1、K4和K3替换成了S1、K1和K3。
可选的，对于图4，在所述储能系统上电开机前，各充电支路K1、各放电支路K4、各充电旁路支路K2、各放电旁路支路K3以及所述能量转换装置的进线开关均处于断开状态。其对应的控制方法还包括：在所述储能系统上电开机时，先判断各电池单元本体是否故障，将故障的电池单元本体的充电旁路支路K2和放电旁路支路K3均接通以及无故障的电池单元本体的充电支路K1放电支路K4均接通，再将所述母线电压限制在所述预设电压范围内，再闭合所述进线开关。
此外，与上述方法实施例相对应的，本发明实施例还公开了一种储能系统，包括电池管理系统、能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；
所述电池管理系统运行时执行上述公开的任一种储能系统的控制方法。
可选的，所述电池单元中的开关类型可以是电力晶体管、继电器、接触器、IGBT、MOS管或三极管等，并不局限。
对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的电池单元、储能系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见储能系统部分说明即可，储能系统中存储的程序运行时所实现的控制方法均能够囊括在方法实施例。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种储能系统的控制方法，其特征在于：
所述储能系统包括：能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；
所述电池单元包括：电池单元本体、充放电回路(Q1)和旁路回路(Q2)；所述充放电回路(Q1)和旁路回路(Q2)上均设置有用于通断本回路的开关；所述电池单元本体与充放电回路(Q1)串联后再与旁路回路(Q2)并联；当充放电回路(Q1)接通且旁路回路(Q2)断开时，所述电池单元本体连接在电池串中；
所述控制方法包括：
在电池串充放电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开满足切除条件的电池单元本体的充放电回路(Q1)，再将所述母线电压限制在预设电压范围内，再接通满足切除条件的电池单元本体的旁路回路(Q2)。
2.根据权利要求1所述的储能系统的控制方法，其特征在于，在所述储能系统上电开机前，各充放电回路(Q1)、各旁路回路(Q2)以及所述能量转换装置的进线开关均处于断开状态；
所述控制方法还包括：在所述储能系统上电开机时，先判断各电池单元本体是否故障，将故障的电池单元本体的旁路回路(Q2)接通以及无故障的电池单元本体的充放电回路(Q1)接通，再将所述母线电压限制在所述预设电压范围内，再闭合所述进线开关。
3.一种储能系统的控制方法，其特征在于：
所述储能系统包括：能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；
所述电池单元包括：电池单元本体、充电支路(K1)、放电支路(K4)、充电旁路支路(K2)和放电旁路支路(K3)；所述充电支路(K1)、放电支路(K4)、充电旁路支路(K2)和放电旁路支路(K3)上均设置有二极管以及用于通断本支路的开关；充电支路(K1)与放电支路(K4)并联，充电旁路支路(K2)与放电旁路支路(K3)并联，所述电池单元本体与充电支路(K1)串联后再与充电旁路支路(K2)并联；当充电旁路支路(K2)和放电旁路支路(K3)均断开且充电支路(K1)和放电支路(K4)均接通时，所述电池单元本体连接在电池串中；
所述控制方法包括：
在电池串充电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开满足切除条件的电池单元本体的充电支路(K1)和放电支路(K4)，再将所述母线电压限制在预设电压范围内，再闭合满足切除条件的电池单元本体的充电旁路支路(K2)；
在电池串放电过程中：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开满足切除条件的电池单元本体的充电支路(K1)和放电支路(K4)，再将所述母线电压限制在预设电压范围内，再闭合满足切除条件的电池单元本体的放电旁路支路(K3)。
4.一种储能系统的控制方法，其特征在于：
所述储能系统包括：能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；
所述电池单元包括：电池单元本体、充电支路(K1)、放电支路(K4)、充电旁路支路(K2)和放电旁路支路(K3)；所述充电支路(K1)、放电支路(K4)、充电旁路支路(K2)和放电旁路支路(K3)上均设置有二极管以及用于通断本支路的开关；充电支路(K1)与放电支路(K4)并联，充电旁路支路(K2)与放电旁路支路(K3)并联，所述电池单元本体与充电支路(K1)串联后再与充电旁路支路(K2)并联；当充电旁路支路(K2)和放电旁路支路(K3)均断开且充电支路(K1)和放电支路(K4)均接通时，所述电池单元本体连接在电池串中；
所述控制方法包括：
在电池串充电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开所述能量转换装置的进线开关，再断开满足切除条件的电池单元本体的放电支路(K4)，再闭合满足切除条件的电池单元本体的充电旁路支路(K2)，再将所述母线电压调节至预设电压范围，再闭合所述进线开关；
在电池串放电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开所述能量转换装置的进线开关，再断开满足切除条件的电池单元本体的充电支路(K1)，再闭合满足切除条件的电池单元本体的放电旁路支路(K3)，再将所述母线电压调节至预设电压范围，再闭合所述进线开关。
5.根据权利要求3或4所述的储能系统的控制方法，其特征在于，在所述储能系统上电开机前，各充电支路(K1)、各放电支路(K4)、各充电旁路支路(K2)、各放电旁路支路(K3)以及所述能量转换装置的进线开关均处于断开状态；
所述控制方法还包括：在所述储能系统上电开机时，先判断各电池单元本体是否故障，将故障的电池单元本体的充电旁路支路(K2)和放电旁路支路(K3)均接通以及无故障的电池单元本体的充电支路(K1)放电支路(K4)均接通，再将所述母线电压限制在所述预设电压范围内，再闭合所述进线开关。
6.根据权利要求1、3或4所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述电池单元本体满足切除条件，包括：所述电池单元本体故障，或所述电池单元本体充电至自身储能超过第一阈值，或所述电池单元本体放电至自身储能低于第二阈值。
7.根据权利要求6所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述电池单元本体储能大小通过电池单元本体的SOC、电压或功率来衡量。
8.根据权利要求1、3或4所述的储能系统的控制方法，其特征在于，通过下述任一方式将电池串电流限制在预设电流范围内：对所述能量转换装置进行封波、或者通过调节所述能量转换装置的占空比来将电池串电流限制到预设电流范围内。
9.一种储能系统，其特征在于，包括电池管理系统、能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；
所述电池单元包括：电池单元本体、充放电回路(Q1)和旁路回路(Q2)；所述充放电回路(Q1)和旁路回路(Q2)上均设置有用于通断本回路的开关；所述电池单元本体与充放电回路(Q1)串联后再与旁路回路(Q2)并联；当充放电回路(Q1)接通且旁路回路(Q2)断开时，所述电池单元本体连接在电池串中；
所述电池管理系统运行时执行权利要求1-2、6-8中任一项所述的储能系统的控制方法。
10.一种储能系统，其特征在于，包括电池管理系统、能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；
所述电池单元包括：电池单元本体、充电支路(K1)、放电支路(K4)、充电旁路支路(K2)和放电旁路支路(K3)；所述充电支路(K1)、放电支路(K4)、充电旁路支路(K2)和放电旁路支路(K3)上均设置有二极管以及用于通断本支路的开关；充电支路(K1)与放电支路(K4)并联，充电旁路支路(K2)与放电旁路支路(K3)并联，所述电池单元本体与充电支路(K1)串联后再与充电旁路支路(K2)并联；当充电旁路支路(K2)和放电旁路支路(K3)均断开且充电支路(K1)和放电支路(K4)均接通时，所述电池单元本体连接在电池串中；
所述电池管理系统运行时执行权利要求3-8中任一项所述的储能系统的控制方法。
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