CN113872258A - 电池均流控制方法及电池均流控制系统 - Google Patents

电池均流控制方法及电池均流控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开涉及一种电池均流控制方法及电池均流控制系统。该方法包括：采集每个所述电池串对应的电池串实测电压；确定所有所述电池串支路的目标电压；基于所述目标电压和所述电池串实测电压，调节均流DCDC转换器，使所述电池串支路的输出电压为所述目标电压，实现电池串的均压控制；采集每个所述电池串对应的电池串实测电流；基于所有所述电池串对应的电池串实测电流，确定所有所述电池串的目标电流；基于所有所述电池串对应的电池串实测电流和所述目标电流，调节所述均流DCDC转换器，使所述电池串支路的输出电流为所述目标电流，实现电池串的均流控制。该方法可实现无冲击电流并联，且减少因并联而导致电池串容量损失，提高电池串的电池容量利用率。

Description

电池均流控制方法及电池均流控制系统
技术领域
本发明涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种电池均流控制方法及电池均流控制系统。
背景技术
当前电池串并联接入母线时，由于电池串生产制造的不一致性和使用环境的原因，其容量、内阻、电压及自放电率均会存在一定的差异，在电池串充放电过程中，会导致部分电池串出现过充或过充现象，即并联的电池串不均流。随着电池串充放电循环次数的增加以及存储时间和温度等因素的影响，使得部分电池串长时间处于过充或过放状态，一方面会加剧电池串的不一致性，另一方面会逐步出现电池劣化问题，最终导致电池串均失去存储电能的能力。
发明内容
本发明提供一种电池均流控制方法及电池均流控制系统，以解决并联的至少两个电池串中部分电池串不均流所导致的容量损失大和电池劣化等问题。
本发明提供一种电池均流控制方法，应用于电池均流控制系统，所述电池均流控制系统设有多个并联的电池串支路，所述电池串支路上设有电池串和与所述电池串串联的均流DCDC转换器，包括：
采集每个所述电池串对应的电池串实测电压；
确定所有所述电池串支路的目标电压；
基于所述目标电压和所述电池串实测电压，调节均流DCDC转换器，使所述电池串支路的输出电压为所述目标电压，实现电池串的均压控制；
采集每个所述电池串对应的电池串实测电流；
基于所有所述电池串对应的电池串实测电流，确定所有所述电池串的目标电流；
基于所有所述电池串对应的电池串实测电流和所述目标电流，调节所述均流DCDC转换器，使所述电池串支路的输出电流为所述目标电流，实现电池串的均流控制。
优选地，所述确定所有所述电池串支路的目标电压，包括：
基于所有所述电池串对应的电池串实测电压，将所有所述电池串对应的电池串实测电压中的最大电压值确定为所有所述电池串支路的目标电压；
或者，基于所有所述电池串对应的电池串实测电压，将所有所述电池串对应的电池串实测电压中的最小电压值确定为所有所述电池串支路的目标电压；
或者，基于所有所述电池串对应的电池串实测电压，将所有所述电池串对应的电池串实测电压的平均电压值确定为所有所述电池串支路的目标电压；
或者，将与多个所述电池串支路连接的母线的电压确定为所有所述电池串支路的目标电压。
优选地，所述基于所述目标电压和所述电池串实测电压，调节均流DCDC转换器，使所述电池串支路的输出电压为所述目标电压，实现电池串的均压控制，包括：
采用与所述目标电压相对应的均压电压修正值计算公式，对所述目标电压以及每一个所述电池串对应的电池串实测电压进行计算，获取与每一所述电池串串联的均流DCDC转换器对应的均压电压修正值；其中，所述均压电压修正值计算公式为Uobji＝UdcStd-Ubati，Uobji为均压电压修正值，UdcStd为目标电压，Ubati为第i个电池串的电池串实测电压；
基于每一所述均流DCDC转换器对应的均压电压修正值，调节所述均流DCDC转换器的占空比，使所述电池串支路的输出电压为所述目标电压，实现电池串的均压控制。
优选地，在所述采集每个所述电池串对应的电池串实测电流之前，所述电池均流控制方法还包括：
实时采集所有所述电池串对应的支路实测电压；
若所有所述电池串对应的支路实测电压在所述目标电压的允许误差范围内，则控制所有所述电池串支路并联至母线上。
优选地，在所述控制所有所述电池串支路并联至母线上之后，所述电池均流控制方法还包括：
实时采集所有所述电池串支路对应的电池串当前容量，判断所述电池串当前容量是否在电池串下限容量和电池串上限容量之间；
若任一所述电池串支路对应的所述电池串当前容量不在所述电池串下限容量与所述电池串上限容量之间，则断开所述电池串支路与母线的连接，重复执行所述采集每个所述电池串对应的电池串实测电压。
优选地，所述基于所有所述电池串对应的电池串实测电流，确定所有所述电池串的目标电流，包括：
基于所有所述电池串对应的电池串实测电流，将所有所述电池串对应的电池串实测电流的平均电流作为所有所述电池串的目标电流；
或者，基于所有所述电池串对应的电池串当前容量和充放电电流限值计算充放电比例系数；基于所有所述电池串对应的电池串实测电流和所述充放电比例系数，确定所有所述电池串的目标电流。
优选地，所述基于所有所述电池串对应的电池串实测电流和所述目标电流，调节所述均流DCDC转换器，使所述电池串支路的输出电流为所述目标电流，实现电池串的均流控制，包括：
采用均流电压修正值计算公式，对所有所述电池串对应的电池串实测电流和所述目标电流进行计算，获取与每一所述电池串串联的均流DCDC转换器对应的均流电压修正值；所述均流电压修正值计算公式为DaltaUobji＝(Ibati-Iobji)*(Kp+Ki/s)，DaltaUobji为第i个电池串的均流电压修正值，Ibati为第i个电池串的电池串实测电流，Iobji为第i个电池串的目标电流，Kp为预先设置的比例系数，Ki为预先设置的积分系数，s为频域；
基于每一所述均流DCDC转换器对应的均流电压修正值，调节所述均流DCDC转换器的占空比，使所述电池串支路的输出电流为所述目标电流，实现电池串的均流控制。
本发明提供一种电池均流控制系统，包括监控模块和并联设置在母线上的多个电池串支路，所述电池串支路包括电池串和与所述电池串相连的均流DCDC转换器，所述监控模块与所述电池串和所述均流DCDC转换器相连，用于采集所述电池串支路的电池串状态信息，基于所述电池串状态信息调节所述均流DCDC转换器的占空比，实现均流控制。
优选地，所述电池均流控制系统还包括均流电源；所述均流DCDC转换器为与所述均流电源相连的非隔离DCDC转换器；所述非隔离DCDC转换器的输入端与所述均流电源相连；所述均流DCDC转换器的输出端与所述电池串和所述母线相连。
优选地，所述均流DCDC转换器为隔离DCDC转换器；所述隔离DCDC转换器的输入端与所述电池串相连；所述隔离DCDC转换器的输出端与所述电池串和所述母线相连。
上述电池均流控制方法中，在电池串并联之前，基于每一电池串对应的电池串实测电压和所有电池串对应的目标电压，调节均流DCDC转换器的占空比，使所述电池串支路的输出电压为所述目标电压，实现电池串的均压控制，可实现无冲击电流并联目的。在电池串并联之后，基于所有所述电池串对应的电池串实测电流和所述目标电流，调节均流DCDC转换器的占空比，使所述电池串支路的输出电流为所述目标电流，实现电池串的均流控制，实现均流控制，减少因并联而导致的电池串的容量损失，以提高电池串的电池容量利用率，并可减少充放电结束时内部环流导致的能量损耗，有助于保障并联电池串的使用寿命，保障电池串充放电过程中的安全性。
上述电池均流控制系统中，在电池串与均流DCDC转换器串联形成一电池串支路，利用监控模块采集电池串支路的电池串状态信息，通过对电池串状态信息进行处理，进而控制均流DCDC转换器调节其占空比，实现进行调节电池串的输出电流，使并联的电池串支路实现均流目的，减少因并联而导致的电池串的容量损失，以提高各个电池串的电池容量利用率，并可减少充放电结束时内部环流导致的能量损耗，有助于保障各个电池串的使用寿命，保障各个电池串充放电过程中的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中电池均流控制方法的一流程示意图；
图2是本发明一实施例中电池均流控制方法的另一流程示意图；
图3是本发明一实施例中电池均流控制方法的另一流程示意图；
图4是本发明一实施例中电池均流控制系统的一电路示意图；
图5是本发明一实施例中电池均流控制系统的另一电路示意图；
图6是本发明一实施例中电池均流控制系统的另一电路示意图。
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，都属于本发明保护的范围。
应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本发明实施例提供一种电池均流控制方法，该电池均流控制方法应用于电池均流控制系统，电池均流控制系统设有多个并联的电池串支路，电池串支路上设有电池串和与电池串串联的均流DCDC转换器。该均流DCDC转换器是双向DCDC转换器，即可以实现升压控制和降压控制的DCDC转换器。本示例中，电池均流控制系统还包括与电池串和均流DCDC转换器相连的监控模块，该监控模块包括采样电路和与采样电路相连的控制器，采样电路与电池串和均流DCDC转换器相连，用于采集电池串和均流DCDC转换器所在的电池串支路的电池串状态信息，并将电池串状态信息反馈给控制器，该电池串状态信息包括但不限于电池串实测电压、电池串实测电流、电池串当前容量、转换器实测电压、转换器实测电流和母线电压等。控制器还与均流DCDC转换器相连，用于在对电池串状态信息进行综合计算和判断处理，形成PWM信号，可通过该PWM信号控制均流DCDC转换器调整其占空比，调节各个电池串的输出电流，以达到均流输出目的。
在一实施例中，如图1所示，电池均流控制方法包括如下步骤：
S11：采集每个电池串对应的电池串实测电压。
其中，电池串实测电压是指实时采集到的电池串两端的电压。
本示例中，在电池串并联之前，即控制器控制所有电池串支路中的开关接触器40全部断开时，通过采样电路实时采集各个电池串对应的电池串实测电压，并将采集到的电池串对应的电池串实测电压反馈给控制器，以使控制器获取在所有电池串并联接入母线之前的电池串实测电压。
S12：确定所有电池串支路的目标电压。
其中，目标电压是电池串及与其串联的均流DCDC转换器所形成的电池串支路所需调节的期望电压。
作为一示例，确定所有电池串支路的目标电压，包括：基于所有电池串对应的电池串实测电压，将所有电池串对应的电池串实测电压中的最大电压值确定为所有电池串支路的目标电压。例如，控制器在获取所有电池串的电池串实测电压之后，从所有电池串的电池串实测电压中选择最大电压值确定为目标电压，即UdcStd＝max[Ubati]，UdcStd为目标电压，Ubati为第i个电池串的电池串实测电压，n为电池串的数量。本示例中，可以将将所有电池串对应的电池串实测电压中的最大电压值以及其允许误差范围内的电压值确定为所有电池串支路的目标电压。
作为一示例，确定所有电池串支路的目标电压，包括：基于所有电池串对应的电池串实测电压，将所有电池串对应的电池串实测电压中的最小电压值确定为所有电池串支路的目标电压。例如，控制器在获取所有电池串的电池串实测电压之后，从所有电池串的电池串实测电压中选择最小电压值确定为目标电压，即UdcStd＝min[Ubati]，UdcStd为目标电压，Ubati为第i个电池串的电池串实测电压，n为电池串的数量。本示例中，可以将所有电池串对应的电池串实测电压中的最小电压值以及其允许误差范围内的电压值确定为所有电池串支路的目标电压。
作为一示例，确定所有电池串支路的目标电压，包括：基于所有电池串对应的电池串实测电压，将所有电池串对应的电池串实测电压的平均电压值确定为所有电池串支路的目标电压。例如，控制器在获取所有电池串的电池串实测电压之后，从所有电池串的电池串实测电压中选择平均电压值确定为目标电压，即UdcStd＝avg[Ubati]，UdcStd为目标电压，Ubati为第i个电池串的电池串实测电压，n为电池串的数量。本示例中，可以将所有电池串对应的电池串实测电压的平均电压值以及其允许误差范围内的电压值确定为所有电池串支路的目标电压。
作为一示例，确定所有电池串支路的目标电压，包括：将与多个电池串支路连接的母线的电压确定为所有电池串支路的目标电压。本示例中，可以将与多个电池串支路连接的母线的电压以及其允许误差范围内的电压值确定为所有电池串支路的目标电压。
S13：基于目标电压和电池串实测电压，调节均流DCDC转换器，使电池串支路的输出电压为目标电压，实现电池串的均压控制。
本示例中，控制器可以根据目标电压和每一电池串的电池串实测电压，形成用于控制与电池串串联的均流DCDC转换器的PWM信号，并将PWM信号输出给均流DCDC转换器，调节均流DCDC转换器的占空比，以使电池串支路的输出电压为的目标电压，以实现在电池串支路并联接入母线之前，使得电池串和与其串联的均流DCDC转换器所形成的电池串支路的输出电压跟随目标电压，实现电池串支路并联之前的均压控制，有助于保障后续电池串并联时可实现无冲击电流并联的目的。
在一实施例中，步骤S13，即基于目标电压和电池串实测电压，调节均流DCDC转换器，使电池串支路的输出电压为目标电压，实现电池串的均压控制，具体包括如下步骤：
S131：采用与目标电压相对应的均压电压修正值计算公式，对目标电压以及每一个电池串对应的电池串实测电压进行计算，获取与每一电池串串联的均流DCDC转换器对应的均压电压修正值；所述均压电压修正值计算公式为Uobji＝UdcStd-Ubati，Uobji为均压电压修正值，UdcStd为目标电压，Ubati为第i个电池串的电池串实测电压。
其中，均压电压修正值是在控制电池串支路并联接入母线之前需调节的各个均流DCDC转换器的期望电压，以实现各个均流DCDC转换器及其串联的电池串所形成的电池串支路的输出电压跟随目标电压，以实现均压控制目的。
本示例中，在电池串支路并联接入母线之前，控制器采用预先设置的均压电压修正值计算公式，对采集到的目标电压和各个电池串两端的电池串实测电压进行计算，以获取与每个电池串相连的均流DCDC转换器对应的均压电压修正值，该均压电压修正值可以理解为在电池串支路并联接入母线之前需控制均流DCDC转换器的期望电压。
可以理解地，由于步骤S12中确定所有电池串支路的目标电压的方式有多种，每一种方式所确定的目标电压大小不相同，由于后续需基于目标电压和电池串实测电压所确定的均压电压修正值调整均流DCDC转换器的占空比，因此，需采用与目标电压获取方式相对应的均压电压修正值计算公式，对目标电压以及每一个电池串对应的电池串实测电压进行计算，以保证获取的均压电压修正值更合理，从而保障后续均流DCDC转换器的占空比的调整更方便。
作为一示例，在上述步骤S12中将n个电池串实测电压Ubati中的最大电压值确定为目标电压UdcStd(即UdcStd＝max[Ubati])时，与目标电压相对应的均压电压修正值计算公式为Uobji＝UdcStd-Ubati，利用上述公式进行计算，可获取与第i个电池串串联的均流DCDC转换器对应的均压电压修正值Uobji。由于目标电压UdcStd为最大电压值，此时，均压电压修正值Uobji≥0，使得后续需利用均流DCDC转换器将相应电池串支路的输出电压升压至目标电压。
作为一示例，在上述步骤S12中将n个电池串实测电压Ubati中的最小电压值确定为目标电压UdcStd(即UdcStd＝min[Ubati])时，与目标电压相对应的均压电压修正值计算公式为Uobji＝UdcStd-Ubati，利用上述公式进行计算，可获取与第i个电池串串联的均流DCDC转换器对应的均压电压修正值Uobji。由于目标电压UdcStd为最小电压值，此时，均压电压修正值Uobji≤0，使得后续需利用均流DCDC转换器将相应电池串支路的输出电压降压至目标电压。
作为一示例，在上述步骤S12中将n个电池串实测电压Ubati中的平均电压值确定为目标电压UdcStd(即UdcStd＝avg[Ubati])时，与目标电压相对应的均压电压修正值计算公式为Uobji＝Ubati-UdcStd，利用上述公式进行计算，可获取与第i个电池串串联的均流DCDC转换器对应的均压电压修正值Uobji。即每个电池串支路的均压电压修正值可以根据电池串实测电压Ubati与目标电压UdcStd的差值进行单独确定，再利用均流DCDC转换器将相应电池串支路的输出电压降压或者升压至目标电压。可以理解地，此处的降压或升压取决于均压电压修正值Uobji的正负。
作为一示例，在上述步骤S12中将与多个电池串支路连接的母线的电压确定为所有电池串支路的目标电压，与目标电压相对应的均压电压修正值计算公式为Uobji＝Ubati-UdcStd，利用上述公式进行计算，可获取与第i个电池串串联的均流DCDC转换器对应的均压电压修正值Uobji。即每个电池串支路的均压电压修正值可以根据电池串实测电压Ubati与目标电压UdcStd的差值进行单独确定，再利用均流DCDC转换器将相应电池串支路的输出电压降压或者升压至目标电压。可以理解地，此处的降压或升压取决于均压电压修正值Uobji的正负。
下述实施例中均以将n个电池串实测电压Ubati中的最大电压值确定为目标电压作为说明，其余实施例中均与上述实施例相似，在本申请中不做进一步的阐释。
例如，在图5所示的示例中，先控制均流电源启动，恒定直流输出电压为UdcHigh；采集第i个电池串对应的电池串实测电压Ubati，其中，1≤i≤n,n为电池串的数量；接着，可以将n个电池串实测电压Ubati中的最大电压值确定为目标电压UdcStd，即UdcStd＝max[Ubati]；然后，根据目标电压UdcStd和电池串实测电压Ubati，确定与第i个电池串串联的均流DCDC转换器对应的均压电压修正值Uobji，即Uobji＝UdcStd-Ubati；最后，控制各个非隔离DCDC转换器的低压输出侧恒压启动，即根据均压电压修正值Uobji调整第i个非隔离DCDC转换器的占空比，以使所有电池串支路中非隔离DCDC转换器及其串联的电池串的总电压(即电池串支路的输出电路)为目标电压UdcStd，进而控制各个开关接触器闭合，以实现无冲击电流并联。
例如，在图6所示的示例中，在不同初始容量不同内阻的电池串并联之前，监控模块先依次控制与第i个电池串串联的开关接触器闭合，采集第i个电池串对应的电池串实测电压Ubati，其中，1≤i≤n,n为电池串的数量；接着，可以将n个电池串实测电压Ubati中的最大电压值确定为目标电压UdcStd，即UdcStd＝max[Ubati]；然后，根据目标电压UdcStd和电池串实测电压Ubati，确定与第i个电池串串联的均流DCDC转换器对应的均压电压修正值Uobji，即Uobji＝UdcStd-Ubati；最后，控制各个隔离DCDC转换器的低压输出侧以恒压启动，即根据均压电压修正值Uobji调整第i个隔离DCDC转换器的占空比，以使所有电池串支路中隔离DCDC转换器及其串联的电池串的总电压(即电池串支路的输出电压为目标电压UdcStd，进而控制各个开关接触器闭合，以实现无冲击电流并联。
本实施例中，可实现在电池串并联接入母线之前，利用采集到的每个电池串的电池串实测电压和所确定的目标电压，再基于目标电压和电池串实测电压确定均压电压修正值，根据均压电压修正值控制均流DCDC转换器调节其占空比，以实现各个调节电池串的输出电流均流的目的，减少电池串因并联导致的容量损失，避免充放电结束时内部环流导致的能量。
S132：基于每一均流DCDC转换器对应的均压电压修正值，调节均流DCDC转换器的占空比，使电池串支路的输出电压为目标电压，实现电池串的均压控制。
本示例中，控制器基于每一均流DCDC转换器对应的均压电压修正值形成PWM信号，并将该PWM信号输出给均流DCDC转换器，调节均流DCDC转换器的占空比，以使均流DCDC转换器的输出电压达到期望的均压电压修正值，以实现在电池串并联之前，使得电池串和与其串联的均流DCDC转换器所形成的电池串支路的输出电压跟随电池串支路的目标电压，实现电池串并联之前的均压控制，有助于保障后续电池串并联时可实现无冲击电流并联的目的。
如图6所示，隔离DCDC转换器的高压输入侧的第一桥式整流电路中Q1与Q3互补导通，Q2与Q4互补导通，均为50％占空比；低压输出侧的第二桥式整流电路中的Q5与Q7互补导通，Q6与Q8互补导通，均为50％占空比；可通过改变高压输入侧和低压输出侧调制信号的角度差值来实现升压或降压功能，以实现输出电流或者吸收电流功能。例如，若希望将隔离DCDC转换器的低压输出侧输出电压初始时刻为0V，逐步增加到均压电压修正值Uobji，可设置初始相位差Angle_std为180°，然后，闭环PI调节确定其角度偏移Angle＝(Uobji-Ubati)*(Kp_angle+Ki_angle/s)+Angle_std，Kp_angle为预先设置的用于进行角度偏移调整的比例系数，Ki为预先设置的用于进行角度偏移调整的积分系数，s为频域，该角度偏移Angle的范围为90°到270°，以实现基于角度偏移Angle调整隔离DCDC转换器中各个驱动开关管工作，根据均压电压修正值Uobji调整第i个隔离DCDC转换器的占空比，以使所有电池串支路中隔离DCDC转换器及其串联的电池串的总电压(即电池串支路的输出电压)为目标电压UdcStd，以保证在控制所有开关接触器闭合，以使电池串并联接入母线时，可实现无冲击电流并联。
S14：采集每个电池串对应的电池串实测电流。
其中，电池串实测电流是实时采集到电池串支路的电流。
由于在电池串支路并联接入到母线时，若各个均流DCDC转换器仍采用目标电压进行均流控制，无法保障各个电池串支路均流输出，其原因在于，各个电池串支路的总电压完全相同，但不同电池串支路的内阻存在差异，根据I＝U/R，会导致充电或放电过程中，各个电池串支路的输出电流与其内阻成反比，因此，在所有电池串支路并联接入母线时，也需加入均流控制，以修正各个均流DCDC转换器的输出电压，从而保证充电或放电过程中，各个电池串支路通过实现均流输出。因此，控制器需在基于目标电压和电池串实测电压，调节均流DCDC转换器，使电池串支路的输出电压为目标电压，实现电池串的均压控制，以控制电池串实现无冲击电流并联之后，实时采集的电池串对应的电池串实测电流，以便利用该电池串实测电流实现电池串并联之后的均流控制。
S15：基于所有电池串对应的电池串实测电流，确定所有电池串的目标电流。
其中，目标电流是指电池串及与其串联的均流DCDC转换器所形成的电池串支路所需调节的期望电流，由于电池串支路包括串联的电池串和均流DCDC转换器，因此，该目标电池可以理解为电池串或者均流DCDC转换器的期望电流。
作为一示例，步骤S15，即基于所有电池串对应的电池串实测电流，确定所有电池串的目标电流，包括：基于所有电池串对应的电池串实测电流，将所有电池串对应的电池串实测电流的平均电流作为所有电池串的目标电流。例如，控制器可计算n个电池串实测电流Ibati的平均电流，确定第i个电池串的目标电流Iobji，即
Figure BDA0002563494660000111
作为一示例，步骤S15，即基于所有电池串对应的电池串实测电流，确定所有电池串的目标电流，包括：基于所有电池串对应的电池串当前容量和充放电电流限值计算充放电比例系数；基于所有电池串对应的电池串实测电流和充放电比例系数，确定所有电池串的目标电流。
作为一示例，在电池串放电过程中，需根据第i个电池串对应的电池当前容量SOC_i和放电电流限值IDischargeLim_i，计算放电比例系数IDischargeRate_i，即
Figure BDA0002563494660000121
其中，IDischargeRate_i为第i个电池串的放电比例系数，SOC_i为第i个电池串的电池当前容量，IDischargeLim_i为第i个电池串的放电电流限值；接着，基于n个电池串实测电流Ibati和放电比例系数IDischargeRate_i，确定第i个电池串的目标电流Iobji，即
Figure BDA0002563494660000122
作为一示例，在电池串充电过程中，需根据第i个电池串对应的电池当前容量SOC_i和充电电流限值IchargeLim_i，计算充电比例系数IchargeRate_i，即
Figure BDA0002563494660000123
其中，IchargeRate_i为第i个电池串的充电比例系数，SOC_i为第i个电池串的电池当前容量，IchargeLim_i为第i个电池串的充电电流限值。接着，基于n个电池串实测电流Ibati和充电比例系数IchargeRate_i，确定第i个电池串的目标电流Iobji，即
Figure BDA0002563494660000124
S16：基于所有电池串对应的电池串实测电流和目标电流，调节均流DCDC转换器，使电池串支路的输出电流为目标电流，实现电池串的均流控制。
本示例中，控制器可以根据目标电流和每一电池器对应的电池串实测电流，形成用于控制与电池串串联的均流DCDC转换器的PWM信号，并将PWM信号输出给均流DCDC转换器，调节均流DCDC转换器的占空比，以使电池串支路的输出电流为目标电流，以实现在电池串支路并联接入母线之后，使得电池串和与其串联的均流DCDC转换器所形成的电池串支路的输出电流跟随目标电流，即实现电池串支路并联之后的均流控制，有助减少电池串因并联导致的容量损失，避免充放电结束时内部环流导致的能量。
在一实施例中，基于所有电池串对应的电池串实测电流和目标电流，调节均流DCDC转换器，以使电池串支路的输出电流为目标电流，实现电池串的均流控制，包括：
S161：采用均流电压修正值计算公式，对所有电池串对应的电池串实测电流和目标电流进行计算，获取与每一电池串串联的均流DCDC转换器对应的均流电压修正值；均流电压修正值计算公式为DaltaUobji＝(Ibati-Iobji)*(Kp+Ki/s)，DaltaUobji为第i个电池串的均流电压修正值，Ibati为第i个电池串的电池串实测电流，Iobji为第i个电池串的目标电流，Kp为预先设置的比例系数，Ki为预先设置的积分系数，s为频域。
其中，均流电压修正值是在控制电池串并联之后需要调节的各个均流DCDC转换器的期望电压，以实现各个均流DCDC转换器及其串联的电池串所形成的电池串支路的输出电流均流控制目的。
本示例中，控制器在获取基于所有电池串对应的电池串实测电流和目标电流后，可调用预先存储用于实现基于电池串实测电流和目标电流计算均流电压修正值对应的换算逻辑，利用换算逻辑对上述电池串实测电流和目标电流进行处理，确定与电池串串联的均流DCDC转换器对应的均流电压修正值，基于该均流电压修正值动态调节均流DCDC转换器的输出电压，改变整体电池串支路的总电压，以实现电池串支路均流输出的目的。
S162：基于每一均流DCDC转换器对应的均流电压修正值，调节均流DCDC转换器的占空比，使电池串支路的输出电流为目标电流，实现电池串的均流控制。
本示例中，控制器在获取均流电压修正值之后，基于均流电压修正值形成对应的PWM信号，通过该PWM信号调整均流DCDC转换器的占空比，以实现控制电池串及其串联的均流DCDC转换器所形成的电池串支路的输出电流均流控制的目的。例如，在放电过程中，电池串实测电流较大的电池串支路上的均流DCDC转换器降低其输出电压，电池串实测电流较小的电池串支路上的均流DCDC转换器升高其输出电压，使电池串支路的输出电流为目标电流；充电过程中，电池串实测电流较大的电池串支路上的均流DCDC转换器升高其输出电压，电池串实测电流较小的电池串支路上的均流DCDC转换器降低其输出电压，使电池串支路的输出电流为目标电流。
作为一示例，控制器在获取基于每一均流DCDC转换器对应的均流电压修正值之后，需基于均流DCDC转换器对应的均流电压修正值和均压电压修正值，调节均流DCDC转换器的占空比，使电池串支路的输出电流为目标电流，实现电池串的均流控制。即需基于均流DCDC转换器对应的均流电压修正值和均压电压修正值的差值确定为均流电压变化值，再根据均流电压变化值调节均流DCDC转换器的占空比，使电池串支路的输出电流为目标电流，实现电池串的均流控制。
例如，在图5所示的示例中，均流电源主要用于提供或者吸收各个电池串所在电池串支路中不足的电流或者多余的电流，以实现均流目的。设在控制与第i个电池串串联的开关接触器Ci闭合之后，即电池串并联之后，采集第i个电池串对应的电池串实测电流Ibati，其中，1≤i≤n,n为电池串的数量，本示例中具体为并联接入母线的电池串的数量。然后，计算n个电池串实测电流Ibati的平均电流，确定第i个电池串的目标电流Iobji，即
Figure BDA0002563494660000141
或者，先通过第i个电池串的电池串当前容量和充放电电流限值计算其对应的充放电比例系数，再基于所有电池串对应的电池串实测电流和充放电比例系数，确定所有电池串的目标电流Iobji。接着，根据电池串实测电流Ibati和目标电流Iobji，根据DaltaUobji＝(Ibati-Iobji)*(Kp+Ki/s)确定第i个均流DCDC转换器的均流电压修正值DaltaUobji。之后，根据均流电压修正值DaltaUobji和均压电压修正值Uobji，确定均流电压变化值Uobji'，其中，Uobji'＝Uobji-DaltaUobji；最后，根据均流电压变化值Uobji'确定其对应的调整驱动信号，基于调整驱动信号控制均流DCDC转换器调节占空比，以实现均流控制。即可实现在放电过程中，电池串实测电流较大的电池串支路上的均流DCDC转换器降低其输出电压，电池串实测电流较小的电池串支路上的均流DCDC转换器升高其输出电压使电池串支路的输出电流为目标电流，实现电池串的均流控制；充电过程中，电池串实测电流较大的电池串支路上的均流DCDC转换器升高其输出电压，电池串实测电流较小的电池串支路上的均流DCDC转换器降低其输出电压，使电池串支路的输出电流为目标电流，实现电池串的均流控制。本示例中，放电过程中各个电池串支路中不足的电流由均流电源提供；充电过程中任意电池串支路中多余的电流注入均流电源中，需要各个电池串支路的内阻不同且动态变化，但通过调节各个均流DCDC转换器的占空比，可动态调节各个电池串支路实现均流控制。图6所示的示例的实现过程与图5所示的示例的实现过程相同，为避免赘述，此处不一一详述。
本实施例所提供的电池均流控制方法中，在电池串并联之前，基于每一电池串对应的电池串实测电压和所有电池串对应的目标电压，调节均流DCDC转换器的占空比，使电池串支路的输出电压为目标电压，实现电池串的均压控制，可实现无冲击电流并联目的。在电池串并联之后，基于所有电池串对应的电池串实测电流和目标电流，调节均流DCDC转换器的占空比，使电池串支路的输出电流为目标电流，实现电池串的均流控制，实现均流控制，减少因并联而导致的电池串的容量损失，以提高电池串的电池容量利用率，并可减少充放电结束时内部环流导致的能量损耗，有助于保障并联电池串的使用寿命，保障电池串充放电过程中的安全性。
在一实施例中，如图2所示，即在步骤S14之前，在采集每个电池串对应的电池串实测电流之前，电池均流控制方法还包括：
S21:实时采集所有电池串对应的支路实测电压。
其中，电池串支路对应的支路实测电压可以理解为电池串支路中的电池串的电池串实测电压与均流DCDC转换器的转换器实测电压之和。
S22：若所有电池串对应的支路实测电压在目标电压的允许误差范围内，则控制所有电池串支路并联至母线上。
本示例中，控制器在获取电池串支路对应的支路实测电压之后，先判断所有电池串支路对应的支路实测电压在目标电压的允许误差范围内，若所有电池串支路对应的支路实测电压均在目标电压的允许误差范围内，则将所有电池串支路并联接入母线时，可实现无冲击电流并联的目的。此时，所有电池串对应的支路实测电压在目标电压的允许误差范围内可以理解为控制所有电池串支路并联接入母线的条件，可保证并联过程中无冲击电流的影响。
在一实施例中，如图3所示，在步骤S22之后，即在控制所有电池串支路并联至母线上之后，电池均流控制方法还包括：
S31：实时采集所有电池串支路对应的电池串当前容量，判断电池串当前容量是否在电池串下限容量和电池串上限容量之间。
其中，电池串当前容量是实时采集到的电池串的电池容量。电池串上限容量是指电池串可以正常充电或放电的最大容量。电池串下限容量是指电池串可以正常放电或放电的最小容量。
S32：若任一电池串支路对应的电池串当前容量不在电池串下限容量与电池串上限容量之间，则断开电池串支路与母线的连接，重复执行采集每个电池串对应的电池串实测电压。
本示例中，控制器在采集所有电池串支路对应的电池串当前容量之后，先判断每一电池串当前容量是否在电池串下限容量和电池串上限容量之间。若电池串当前容量在电池串下限容量和电池串上限容量之间，此时，认定该电池串支路可以正常进行充电或者放电工作，无需另外调整。若电池串当前容量不在电池串下限容量和电池串上限容量之间，此时，认定该电池串支路不能正常进行充电或者放电工作，因此，需断开电池串支路与母线的连接，即控制电池串支路中的开关接触器断开，使其均流DCDC转换器停机，以避免电池串当前容量不在电池串下限容量和电池串上限容量之间的电池串支路接入母线上，影响均流调整的准确性和可靠性。本示例中，在断开电池串支路与母线的连接之后，需重复执行采集每个电池串对应的电池串实测电压，即重复执行步骤S11。
本发明实施例提供一种电池均流控制系统。如图4所示，该电池均流控制系统包括监控模块10和并联设置在母线上的多个电池串支路，电池串支路包括电池串20和与电池串20相连的均流DCDC转换器30，监控模块10与电池串20和均流DCDC转换器30相连，用于采集电池串支路的电池串状态信息，基于电池串状态信息调节均流DCDC转换器30的占空比，实现均流控制。
其中，电池串支路是并联设置在母线上的支路，每一电池串支路包括串联设置的电池串20和均流DCDC转换器30。
其中，电池串20可以为单个储能电池，也可以为多个储能电池串20联形成，该储能电池可以为磷酸铁锂、三元锂电池等可反复充放电池的电池。至少两个电池串20并联设置在母线上，形成电池模组。本示例中，电池均流控制系可实现对电池模组中的至少两个电池串20的输出电流进行均流调整，以避免部分电池串20长期处于过充状态或者过放状态，导致电池模组中至少两个电池串20的不一致性，有效避免电池劣化的问题。
其中，均流DCDC转换器30是用于实现调节各个电池串20的输出电流均流的DCDC转换器，可以理解地，该均流DCDC转换器30为双向DCDC转换器，既可以实现提高电池串20的输出电流，又可以降低电池串20的输出电流。
本示例中，均流DCDC转换器30和电池串20串联形成一电池串支路，若电池模组中的电池串20的数量为n个，则需采用n个均流DCDC转换器30分别与n个电池串20串联，以形成n个电池串支路，则各个均流DCDC转换器30通过调节其自身的输出电压，保证充放电过程中各个电池串支路中的电池串20均流输出的目的。
进一步地，每一电池串支路还包括用于控制电池串支路是否接入母线的开关接触器40。其中，开关接触器40是与电池串20相连的用于控制该电池串20是否接入母线的开关。本示例中，每一均流DCDC转换器30与一电池串20和一开关接触器40串联形成一电池串支路，开关接触器40设置在电池串支路上，用于控制该电池串支路是否接入母线。
其中，监控模块10是电池均流控制系统中用于实现监控处理功能的模块。作为一示例，监控模块10中预先存储用于实现监控处理功能的均流控制程序，该监控模块10通过执行该均流控制程序进行处理，控制与电池串20串联的均流DCDC转换器30调节占空比，以实现调节各个电池串20的输出电流，从而达到均流输出目的。
作为一示例，监控模块10包括采样电路和与采样电路相连的控制器。采样电路与电池串20和均流DCDC转换器30相连，用于采集电池串20和均流DCDC转换器30所在的电池串支路的电池串状态信息，并将电池串状态信息反馈给控制器，该电池串状态信息包括但不限于电池串实测电压、电池串实测电流、电池串当前容量、转换器实测电压、转换器实测电流和母线电压等。控制器还与均流DCDC转换器30相连，用于在对电池串状态信息进行综合计算和判断处理，形成PWM信号，可通过该PWM信号控制均流DCDC转换器30调整其占空比，调节各个电池串20的输出电流，从而达到均流输出目的。本示例中，控制器具体为数字信号处理器，即DSP。
以图4中三个电池串20并联形成的电池模组为例，在制造工艺和使用工况等因素不同的情况下，会导致在一段时间后，三个电池串20的内阻和容量出现偏差，此时，若直接并联三个电池串20进行充放电；由于电阻不同，会导致充放电过程中输出电流出现明显差异，无法同时充满或者放空，会导致较大的容量损失；而且，在充放电后期，由于内阻快速增大，但各电池串20增大的速率不同，会导致部分电池串20充放电电流急剧增大甚至超出电池允许范围，导致电池串20的使用寿命缩短，甚至出现起火等安全事故。为了克服直接将至少两个电池串20并联到母线所存在的上述问题，在每个电池串20上串联一个均流DCDC转换器30形成电池串支路，监控模块10与电池串20和均流DCDC转换器30相连，可以通过采集电池串支路的电池串状态信息，再对电池串状态信息进行综合计算和判断处理，形成PWM信号，根据该PWM信号控制均流DCDC转换器30调整其占空比，以达到调节电池串20的输出电流实现均流目的，避免至少两个电池串20在充放电过程中输出电流不一致所导致的问题，可提高电池容量利用率，有助于保障电池模组中各个电池串20的使用寿命，保障各个电池串20充放电过程中的安全性。由于每一电池串支路上还设有一个开关接触器40，该开关接触器40与控制器相连并接受控制器的控制，即控制器可以根据实际情况，控制电池串支路上的开关接触器40闭合或者断开，以将电池串20所在的电池串支路接入到母线上，进而执行相应的均流控制程序，有助于保障电池模组中各个电池串20的使用寿命，保障各个电池串20充放电过程中的安全性。
本实施例所提供的电池均流控制系统中，在电池串20与均流DCDC转换器30串联形成一电池串支路，利用监控模块10采集电池串支路的电池串状态信息，通过对电池串状态信息进行处理，进而控制均流DCDC转换器30调节其占空比，实现进行调节电池串20的输出电流，使并联的电池串支路实现均流目的，减少因并联而导致的电池串20的容量损失，以提高各个电池串20的电池容量利用率，并可减少充放电结束时内部环流导致的能量损耗，有助于保障各个电池串20的使用寿命，保障各个电池串20充放电过程中的安全性。
在一实施例中，现有技术中通过在电池串20与母线之间设置非隔离DCDC转换器31实现电流均流，即在非隔离DCDC转换器31的一侧连接并联的多个电池串20，另一侧连接母线，通过非隔离DCDC转换器31输出恒定电流，使得多个电池串20电流均衡，但这种方式存在如下不足：非隔离DCDC转换器31两侧均为数百伏高压，导致DCDC转换器两侧的器件耐压等级高，使得成本较高且容易损坏。
为了克服现有技术中非隔离DCDC转换器31直接与母线和电池串20相连所存在的不足，如图5所示，电池均流控制系统还包括均流电源50；均流DCDC转换器30为与均流电源50相连的非隔离DCDC转换器31；非隔离DCDC转换器31的输入端与均流电源50相连；均流DCDC转换器30的输出端与电池串20和母线相连。
均流DCDC转换器30的第一输入端与均流电源50相连，第二输入端与均流电源50相连；均流DCDC转换器30的第一输出端与电池串20相连，第二输出端和母线相连；或者，均流DCDC转换器30的第一输出端与母线相连，第二输出端与电池串20相连。
其中，非隔离DCDC转换器31是指输出的GND与输出的GND有关系的DCDC转换器，非隔离DCDC转换器31可以为boost和buck这两种类型的转换器。
其中，均流电源50是用于实现均流的电源。本示例中，均流电源50与交流电源通过交流接触器相连，用于接收交流电网输入的交流电，并将交流电转换成直流电，以提供给非隔离DCDC转换器31和电池串20，以使电池串20完成充放电操作。作为一示例，均流电源50可采用不控整流源或者双向直流源(即ACDC)。本示例中，均流电源50的交流侧与交流电网相连，直流侧与电池串20通过非隔离DCDC转换器31相连。
具体地，均流DCDC转换器30的第一输入端与均流电源50相连，第二输入端与均流电源50相连；均流DCDC转换器30的第一输出端与电池串20相连，第二输出端和母线相连；或者，均流DCDC转换器30的第一输出端与母线相连，第二输出端与电池串20相连。如图5所示，每一非隔离DCDC转换器31的第一输入端(即正极输入端)和第二输入端(即负极输入端)与均流电源50相连；第一输出端(即正极输出端)与电池串20相连，第二输出端(即负极输出端)与母线相连，或者，第一输出端(即正极输出端)与母线相连，第二输出端(即负极输出端)，与电池串20相连。此时，非隔离DCDC转换器31的两个输入端与均流电源50相连，为高压输入侧；非隔离DCDC转换器31的两个输出端分别与电池串20和母线相连，为低压输出侧。可以理解地，所有非隔离DCDC转换器31的高压输入侧与均流电源50相连，低压输出侧与电池串20相连，这种方式可以避免非隔离DCDC转换器31分别与母线和电池串20相连的所存在的不足，可以有效降低非隔离DCDC转换器31的输入端和输出端的电压，无需采用耐压等级较高的器件，有助于降低电路成本并保障电路的使用寿命。本示例中，采用均流电源50与至少两个非隔离DCDC转换器31相连，提供均流过程所需的能量，以控制非隔离DCDC转换器31实现均流控制；由于非隔离DCDC转换器31的输入端与均流电源50相连，获取均流所需的能量，使得非隔离DCDC转换器31内部可采用耐压等级较低的器件，可靠性强且不易损坏。
在一实施例中，如图5所示，非隔离DCDC转换器31包括第一谐振电感L11、第一驱动功率管Q11、第二驱动功率管Q12、第一反向二极管D11、第二反向二极管D12、第一储能电容C11和第二储能电容12；第一谐振电感L11和第一驱动功率管Q11串联设置在第一输入端和第一输出端之间；第一储能电容C11一端与第一谐振电感L11和第一驱动功率管Q11相连，另一端与第二输入端和第二输出端相连；第二驱动功率管Q12一端与第一驱动功率管Q11和第一输出端相连，另一端与第二输入端和第二输出端相连；第二储能电容12一端与第一驱动功率管Q11和第一输出端相连，另一端与第二输入端和第二输出端相连；第一反向二极管D11与第一驱动功率管Q11反向并联；第二反向二极管D12与第二驱动功率管Q12反向并联。
其中，第一谐振电感L11是设置在非隔离DCDC转换器31中的电感，可起到谐振作用，有助于提高DCDC转换的效率。
其中，第一驱动功率管Q11和第二驱动功率管Q12是设置在非隔离DCDC转换器31上的功率管，具体可以采用MOSFET和IGBT。本示例中，第一驱动功率管Q11和第二驱动功率管Q12均与监控模块10相连，用于在监控模块10的控制下互补导通；即第一驱动功率管Q11导通则第二驱动功率管Q12断开，第一驱动功率管Q11断开则第二驱动功率管Q12导通。
其中，第一反向二极管D11与第一驱动功率管Q11反向并联是指第一反向二极管D11与第一驱动功率管Q11并联，且流经第一驱动功率管Q11的电流和流经第一反向二极管D11的电流相反，使得第一驱动功率管Q11关闭时，第一反向二极管D11可起到续流作用。第二反向二极管D12与第二驱动功率管Q12反向并联是指第二反向二极管D12与第二驱动功率管Q12并联，且流经第二驱动功率管Q12的电流和流经第二反向二极管D12的电流相反，使得第二驱动功率管Q12关闭时，第二反向二极管D12可起到续流作用。
其中，第一储能电容C11和第二储能电容12是设置在非隔离DCDC转换器31中，用于在充放电过程中实现电能的存储和释放的电容。
本示例中，监控模块10在采集到电池串状态信息之后，对电池串状态信息进行综合计算和判断处理，以形成均流驱动信号，基于该均流驱动信号控制与其相连的第一驱动功率管Q11和第二驱动功率管Q12导通或断开，通过PI调节PWM占空比，以控制非隔离DCDC转换器31调节相应的电池串20的输出电流，以达到均流目的，避免充放电过程中各个电池串20由于电流不一致而导致的问题，从而提高电池容量利用率，有助于保障电池模组中各个电池串20的使用寿命，保障各个电池串20充放电过程中的安全性。本示例中，采用均流电源50与非隔离DCDC转换器31相连，提供均流过程所需的能量，以控制非隔离DCDC转换器31实现均流；由于非隔离DCDC转换器31无需与母线相连，以获取均流所需的能量，使得非隔离DCDC转换器31内部可采用耐压等级较低的器件，即电感、电容和功率开关管等器件，有助于降低器件成本，具有可靠性强且不易损坏的优点。
在一实施例中，如图6所示，均流DCDC转换器30为隔离DCDC转换器32；隔离DCDC转换器32的输入端与电池串20相连；隔离DCDC转换器32的输出端与电池串20和母线相连。
其中，隔离DCDC转换器32是指输出的GND与输入的GND无关系的DCDC转换器。本示例中，隔离DCDC转换器32的第一输入端和第二输入端均与电池串20相连，隔离DCDC转换器32的第一输出端和第二输出端分别与电池串20和母线相连，以将电池串20作为隔离DCDC转换器32的均流电源50，无需额外增加均流电源50，通过监控模块10控制隔离DCDC转换器32，调节电池串20的输出电池，以实现控制至少两个电池串20均流的目的。
本示例中，与每一电池串20相连的隔离DCDC转换器32与监控模块10相连，可在监控模块10的均流驱动信号的控制下，调节各个电池串20的输出电流，以实现并联设置的至少两个电池串20均流的目的，减少并联导致的容量损失和充放电结束时内部环流所导致的能量损耗。由于每一隔离DCDC转换器32的两个输入端与电池串20相连，通过电池串20提供均流所需的能量，使其输入端的电压较小，使得隔离DCDC转换器32内部可采用耐压等级较低的器件，且无需额外增加均流电源50，可显著降低成本。由于采用电池串20作为隔离DCDC转换器32所需的均流电源50，使得隔离DCDC转换器32的输入端和输出端中的任一个出现短路极端工况时，均不会导致另一端操作，避免故障扩散，可靠性较高。
在一实施例中，隔离DCDC转换器32的第一输入端与电池串20相连，第二输入端与电池串20相连；隔离DCDC转换器32的第一输出端与电池串20相连，第二输出端与母线相连；或者，隔离DCDC转换器32的第一输出端与母线相连，第二输出端与电池串20相连。如图6所示，隔离DCDC转换器32包括高频变压器T21、第二谐振电感L21、第一桥式整流电路、第二桥式整流电路和滤波电容C21；第一桥式整流电路设置在高频变压器T21的原边，并与第一输入端和第二输入端相连；第二桥式整流电路设置在高频变压器T21的副边，并与第一输出端和第二输出端相连；第二谐振电感L21设置在高频变压器T21的原边与第一桥式整流电路之间；滤波电容C21设置在第一输出端与第二输出端之间，与第二桥式整流电路并联。
第一桥式整流电路和第二桥式整流电路是分别设置在高频变压器T21的原边和副边的桥式整流电路，是由四个二极管相连形成的桥式结构，可将交流电转换成单向脉动直流电，用于实现整流目的。第二谐振电感L21是设置在隔离DCDC转换器32中的电感，可起到谐振作用，有助于提高DCDC转换的效率。滤波电容C21是设置在隔离DCDC转换器32中，可起滤波作用的电容，主要用于滤除滤除单向脉动直流电中的交流成分。
本示例中，第一桥式整流电路和第二桥式整流电路均与监控模块10相连，用于根据监控模块10输出的均流驱动信号进行处理，以控制第一桥式整流电路和第一桥式整流电路中各个二极管的闭合或者断开，从而达到调节第一桥式整流电路和第二桥式整流电路的占空比，以达到升压和降压效果，以达到调节各个电池串20的输出电流均流的目的。该第一桥式整流电路通过第一谐振电感L11连接高频变压器T21，另一端与电池串20相连，用于实现对电池串20输入的电流进行整流的作用。第二桥式整流电路与电池串20和母线相连，可将整流后的电流输入到电池串20上，以调节电池串20的输出电流。
在一实施例中，如图6所示，第一桥式整流电路包括与第一输入端相连的第一驱动开关管Q21和第二驱动开关管Q22、与第二输入端相连的第三驱动开关管Q23和第四驱动开关管Q24；第一驱动开关管Q21与第三驱动开关管Q23相连，监控模块10与第一驱动开关管Q21和第三驱动开关管Q23相连，用于控制第一驱动开关管Q21和第三驱动开关管Q23互补导通；第二驱动开关管Q22与第四驱动开关管Q24相连，监控模块10与第二驱动开关管Q22和第四驱动开关管Q24相连，用于控制第二驱动开关管Q22和第四驱动开关管Q24互补导通；高频变压器T21的原边一端通过第二谐振电感L21与第一驱动开关管Q21和第三驱动开关管Q23相连，另一端与第二驱动开关管Q22和第四驱动开关管Q24相连；第二桥式整流电路包括与第一输出端相连的第五驱动开关管Q25和第六驱动开关管Q26、与第二输出端相连的第七驱动开关管Q27和第八驱动开关管Q28；第五驱动开关管Q25和第七驱动开关管Q27相连，监控模块10与第五驱动开关管Q25和第七驱动开关管Q27相连，用于控制第五驱动开关管Q25和第七驱动开关管Q27互补导通；第六驱动开关管Q26和第八驱动开关管Q28相连，监控模块10与第六驱动开关管Q26和第八驱动开关管Q28相连，用于控制第六驱动开关管Q26和第八驱动开关管Q28互补导通；高频变压器T21的副边一端与第五驱动开关管Q25和第七驱动开关管Q27相连，另一端与第六驱动开关管Q26和第八驱动开关管Q28相连；第一驱动开关管Q21、第二驱动开关管Q22、第三驱动开关管Q23、第四驱动开关管Q24、第五驱动开关管Q25、第六驱动开关管Q26、第七驱动开关管Q27和第八驱动开关管Q28各并联一个反向续流二极管和滤波电容C21。
本示例中，Q21、Q22、Q23和Q24形成第一桥式整流电路，设置在高频变压器T21的原边上，为隔离DCDC转换器32的高压输入侧；监控模块10与Q21、Q22、Q23和Q24，可控制Q21和Q23互补导通，并控制Q22和Q24互补导通，使得隔离DCDC转换器32的高压输入侧各个驱动开关管的占空比均为50％。Q25、Q26、Q27和Q28形成第二桥式整流电路，设置高频变压器T21的副边上，为隔离DCDC转换器32的低压输出侧。监控模块10与Q25、Q26、Q27和Q28相连，用于控制Q25和Q27互补导通，并控制Q26和Q28互补导通，使得隔离DCDC转换器32的低压输出侧的各个驱动开关管的占空比均为50％。可以理解地，隔离DCDC转换器32的高压输入侧上的驱动开关管和低压输出侧上的驱动开关管的调制信号相同，可通过调节高压输入侧上的驱动开关管和低压输出侧上的驱动开关管之间的角度差值，实现升压或降压功能，以实现调节电池串20的输出电流，达到均流目的。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池均流控制方法，应用于电池均流控制系统，所述电池均流控制系统设有多个并联的电池串支路，所述电池串支路上设有电池串和与所述电池串串联的均流DCDC转换器，其特征在于，包括：
采集每个所述电池串对应的电池串实测电压；
确定所有所述电池串支路的目标电压；
基于所述目标电压和所述电池串实测电压，调节均流DCDC转换器，使所述电池串支路的输出电压为所述目标电压，实现电池串的均压控制；
采集每个所述电池串对应的电池串实测电流；
基于所有所述电池串对应的电池串实测电流，确定所有所述电池串的目标电流；
基于所有所述电池串对应的电池串实测电流和所述目标电流，调节所述均流DCDC转换器，使所述电池串支路的输出电流为所述目标电流，实现电池串的均流控制。
2.如权利要求1所述的电池均流控制方法，其特征在于，所述确定所有所述电池串支路的目标电压，包括：
基于所有所述电池串对应的电池串实测电压，将所有所述电池串对应的电池串实测电压中的最大电压值确定为所有所述电池串支路的目标电压；
或者，基于所有所述电池串对应的电池串实测电压，将所有所述电池串对应的电池串实测电压中的最小电压值确定为所有所述电池串支路的目标电压；
或者，基于所有所述电池串对应的电池串实测电压，将所有所述电池串对应的电池串实测电压的平均电压值确定为所有所述电池串支路的目标电压；
或者，将与多个所述电池串支路连接的母线的电压确定为所有所述电池串支路的目标电压。
3.如权利要求1所述的电池均流控制方法，其特征在于，所述基于所述目标电压和所述电池串实测电压，调节均流DCDC转换器，使所述电池串支路的输出电压为所述目标电压，实现电池串的均压控制，包括：
采用与所述目标电压相对应的均压电压修正值计算公式，对所述目标电压以及每一个所述电池串对应的电池串实测电压进行计算，获取与每一所述电池串串联的均流DCDC转换器对应的均压电压修正值；其中，所述均压电压修正值计算公式为Uobji＝UdcStd-Ubati，Uobji为均压电压修正值，UdcStd为目标电压，Ubati为第i个电池串的电池串实测电压；
基于每一所述均流DCDC转换器对应的均压电压修正值，调节所述均流DCDC转换器的占空比，使所述电池串支路的输出电压为所述目标电压，实现电池串的均压控制。
4.如权利要求1所述的电池均流控制方法，其特征在于，在所述采集每个所述电池串对应的电池串实测电流之前，所述电池均流控制方法还包括：
实时采集所有所述电池串对应的支路实测电压；
若所有所述电池串对应的支路实测电压在所述目标电压的允许误差范围内，则控制所有所述电池串支路并联至母线上。
5.如权利要求4所述的电池均流控制方法，其特征在于，在所述控制所有所述电池串支路并联至母线上之后，所述电池均流控制方法还包括：
实时采集所有所述电池串支路对应的电池串当前容量，判断所述电池串当前容量是否在电池串下限容量和电池串上限容量之间；
若任一所述电池串支路对应的所述电池串当前容量不在所述电池串下限容量与所述电池串上限容量之间，则断开所述电池串支路与母线的连接，重复执行所述采集每个所述电池串对应的电池串实测电压。
6.如权利要求1所述的电池均流控制方法，其特征在于，所述基于所有所述电池串对应的电池串实测电流，确定所有所述电池串的目标电流，包括：
基于所有所述电池串对应的电池串实测电流，将所有所述电池串对应的电池串实测电流的平均电流作为所有所述电池串的目标电流；
或者，基于所有所述电池串对应的电池串当前容量和充放电电流限值计算充放电比例系数；基于所有所述电池串对应的电池串实测电流和所述充放电比例系数，确定所有所述电池串的目标电流。
7.如权利要求1所述的电池均流控制方法，其特征在于，所述基于所有所述电池串对应的电池串实测电流和所述目标电流，调节所述均流DCDC转换器，使所述电池串支路的输出电流为所述目标电流，实现电池串的均流控制，包括：
采用均流电压修正值计算公式，对所有所述电池串对应的电池串实测电流和所述目标电流进行计算，获取与每一所述电池串串联的均流DCDC转换器对应的均流电压修正值；所述均流电压修正值计算公式为DaltaUobji＝(Ibati-Iobji)*(Kp+Ki/s)，DaltaUobji为第i个电池串的均流电压修正值，Ibati为第i个电池串的电池串实测电流，Iobji为第i个电池串的目标电流，Kp为预先设置的比例系数，Ki为预先设置的积分系数，s为频域；
基于每一所述均流DCDC转换器对应的均流电压修正值，调节所述均流DCDC转换器的占空比，使所述电池串支路的输出电流为所述目标电流，实现电池串的均流控制。
8.一种电池均流控制系统，其特征在于，包括监控模块和并联设置在母线上的多个电池串支路，所述电池串支路包括电池串和与所述电池串相连的均流DCDC转换器，所述监控模块与所述电池串和所述均流DCDC转换器相连，用于采集所述电池串支路的电池串状态信息，基于所述电池串状态信息调节所述均流DCDC转换器的占空比，实现均流控制。
9.如权利要求8所述的电池均流控制系统，其特征在于，所述电池均流控制系统还包括均流电源；所述均流DCDC转换器为与所述均流电源相连的非隔离DCDC转换器；所述非隔离DCDC转换器的输入端与所述均流电源相连；所述均流DCDC转换器的输出端与所述电池串和所述母线相连。
10.如权利要求8所述的电池均流控制系统，其特征在于，所述均流DCDC转换器为隔离DCDC转换器；所述隔离DCDC转换器的输入端与所述电池串相连；所述隔离DCDC转换器的输出端与所述电池串和所述母线相连。
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