CN113937408B - 储能装置、应用储能装置的储能控制方法、装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种储能装置、应用储能装置的储能控制方法、装置和设备，该储能装置，包括：串联连接的两个绝缘安装的电池包，两个电池包的串联连接线路上的其中一位置点通过两个电阻分别连接两个电池包的外壳体；功率变换系统，第一端通过第一开关与第一电池包的正极端连接，第二端通过第二开关与第二电池包的负极端连接；其中，第一电池包的负极端通过串联连接线路与第二电池包的正极端连接；控制器，与第一开关、第二开关、第一电池包和第二电池包连接，向第一电池包和第二电池包发送上下电控制指令，以及向第一开关和第二开关发送开关控制指令。通过上述方案，将两个电池包串联，与单级功率变换系统连接，在一定程度上提高了能量转换效率。

Description

储能装置、应用储能装置的储能控制方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及能源控制领域，特别涉及一种储能装置、应用储能装置的储能控制方法、系统和设备。
背景技术
随着近年来电动汽车数量的增加，促进了动力电池用量的快速提升，当动力电池的储电能力衰减至80％时，通常就不可继续在电动汽车上使用，而如果将这些退役的动力电池直接报废，会造成资源浪费与环境污染，因此，在现有技术中，这些退役后的动力电池可以用来储能。
当额定电压为500V及以下的电池包在储能中整包利用时，由于单级的功率变换系统(Power Conversion System，PCS)的直流启动电压高于500V，因此，需要使用两级功率变换系统，具体做法是通过DC/DC转换器将额定电压为500V及以下的电池包的电压升高后再接入DC/AC转换器，从而实现额定电压为500V及以下的电池包的整包利用，但是此种方法不仅使储能成本增加，还会造成能量转换效率低的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种储能装置、应用储能装置的储能控制方法、装置和设备，用以解决现有技术中，低额定电压的电池包在储能过程中，无法与单级功率变换系统匹配，需要使用两级功率变换系统而导致的能量转换效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明第一方面实施例提供一种储能装置，包括：
串联连接的两个绝缘安装的电池包，两个所述电池包的串联连接线路上的其中一位置点通过第一电阻连接两个所述电池包中的第一电池包的外壳体，通过第二电阻连接两个所述电池包中的第二电池包的外壳体；
功率变换系统，第一端通过第一开关与所述第一电池包的正极端连接，第二端通过第二开关与所述第二电池包的负极端连接；其中，所述第一电池包的负极端通过所述串联连接线路与所述第二电池包的正极端连接；
控制器，与所述第一开关、所述第二开关、所述第一电池包和所述第二电池包分别连接，用于向所述第一电池包和所述第二电池包发送上下电控制指令，以及向所述第一开关和所述第二开关发送开关控制指令。
可选地，所述控制器分别与每一所述电池包内的电池管理系统连接，通过向每一所述电池管理系统发送上下电控制指令，控制每一所述电池管理系统对应的每一所述电池包的上下电。
可选地，所述控制器还与两个所述电池包中的所述第一电池包的正极，所述第二电池包的负极连接，用于采集所述第一电池包和所述第二电池包的总电池电压Ub。
可选地，所述控制器具体用于：
向所述第一电池包发出上电指令，所述第一电池包上电，并进行绝缘检测，绝缘检测成功后，所述第一电池包下电；
向所述第二电池包发出上电指令，所述第二电池包上电，并进行绝缘检测，绝缘检测成功后，所述第二电池包下电；
向所述第一电池包和所述第二电池包发出上电指令，所述第一电池包和所述第二电池包上电；
闭合所述第一开关和所述第二开关，上电完成。
可选地，所述控制器具体还用于：
向所述第一电池包和所述第二电池包发出下电指令；
断开所述第一开关和所述第二开关；
断开所述第一电池包和所述第二电池包的内部开关，下电完成。
可选地，所述功率变换系统用于：
接收直流启动指令，向串联后的所述第一电池包和所述第二电池包输出直流电压U0；
接收电压变换指令，将交流电网发出的交流电转换为直流电，并输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包，或将串联后的所述第一电池包和所述第二电池包输出的直流电转换为交流电，并发送至所述交流电网；以及
接收高压下电指令，根据所述高压下电指令，调整输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包的直流电，或者由所述第一电池包和所述第二电池包输出的直流电的电流至0，电压维持所述总电池电压Ub。
本发明第二方面实施例提供一种储能控制方法，应用于上述的储能装置，所述储能控制方法包括：
向所述控制器发送高压上电指令，使所述控制器根据所述高压上电指令控制所述第一电池包和所述第二电池包执行高压上电；
接收所述控制器上报的所述第一电池包和所述第二电池包串联后的总电池电压Ub；
根据所述总电池电压Ub，向所述功率变换系统发送直流启动指令，使所述功率变换系统向串联后的所述第一电池包和所述第二电池包输出直流电压U0；
接收所述功率变换系统输出的所述直流电压U0；
若所述直流电压U0与所述总电池电压Ub之间的差值小于或等于预设电压值Ue，则控制所述第一开关和所述第二开关闭合，上电完成，向所述功率变换系统发送电压变换指令，通过所述功率变换系统对串联后的所述第一电池包和所述第二电池包进行充电，或所述第一电池包和所述第二电池包通过所述功率变换系统进行放电。
可选地，所述方法还包括：
充电或放电完成后，向所述控制器和所述功率变换系统发送高压下电指令，使所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关和控制所述第一电池包与所述第二电池包下电；以及使所述功率变换系统根据所述高压下电指令，调整输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包的直流电或由串联的所述第一电池包和所述第二电池包输出的直流电的电流至0，电压维持所述总电池电压Ub，并在所述第一电池包与所述第二电池包下电后，停止工作。
本发明第三方面实施例提供一种储能控制装置，应用于上述的储能装置，所述储能控制装置包括：
上电指令发送模块，用于向所述控制器发送高压上电指令，使所述控制器根据所述高压上电指令控制所述第一电池包和所述第二电池包执行高压上电；
电池电压接收模块，用于接收所述控制器上报的所述第一电池包和所述第二电池包串联后的总电池电压Ub；
直流电压输出模块，用于根据所述总电池电压Ub，向所述功率变换系统发送直流启动指令，使所述功率变换系统向串联后的所述第一电池包和所述第二电池包输出直流电压U0；
直流电压接收模块，用于接收所述功率变换系统输出的所述直流电压U0；
上电模块，用于若所述直流电压U0与所述总电池电压Ub之间的差值小于或等于预设电压值Ue，则控制所述第一开关和所述第二开关闭合，上电完成，向所述功率变换系统发送电压变换指令，通过所述功率变换系统对串联后的所述第一电池包和所述第二电池包进行充电，或所述第一电池包和所述第二电池包通过所述功率变换系统进行放电。
可选地，所述装置还包括：
下电模块，用于充电或放电完成后，向所述控制器和所述功率变换系统发送高压下电指令，使所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关和控制所述第一电池包与所述第二电池包下电；以及使所述功率变换系统根据所述高压下电指令，调整输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包的直流电或由串联的所述第一电池包和所述第二电池包输出的直流电的电流至0，电压维持所述总电池电压Ub，并在所述第一电池包与所述第二电池包下电后，停止工作。
本发明第四方面实施例提供一种储能控制设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现上述的储能控制方法。
本发明的有益效果是：
本发明的方案，提供串联连接的两个绝缘安装的电池包，两个所述电池包的串联连接线路上的其中一位置点通过第一电阻连接两个所述电池包中的第一电池包的外壳体，通过第二电阻连接两个所述电池包中的第二电池包的外壳体；功率变换系统，第一端通过第一开关与所述第一电池包的正极端连接，第二端通过第二开关与所述第二电池包的负极端连接；其中，所述第一电池包的负极端通过所述串联连接线路与所述第二电池包的正极端连接；控制器，与所述第一开关、所述第二开关、所述第一电池包和所述第二电池包分别连接，用于向所述第一电池包和所述第二电池包发送上下电控制指令，以及向所述第一开关和所述第二开关发送开关控制指令。
采用上述技术方案，将两个电池包串联连接，达到与单级功率变换系统匹配的电压后，直接与单级功率变换系统连接，进行储能，可在一定程度上提高了能量转换效率。
附图说明
图1表示本发明实施例提供的储能装置的结构示意图；
图2表示本发明实施例提供的电池包安装结构示意图；
图3表示本发明实施例提供的储能控制方法的流程图；
图4表示本发明实施例提供的储能控制装置的结构示意图。
附图标记说明：
1-第一电池包；2-第二电池包；3-第一电阻；4-第二电阻；5-功率变换系统；6-第一开关；7-第二开关；8-控制器；9-绝缘支柱；10-第一熔断器；11-第二熔断器；12-电池管理系统；13-低压控制电源；14-内部开关；15-交流电网。
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，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有技术中，低额定电压的电池包在储能过程中，无法与单级功率变换系统PCS匹配，需要使用两级功率变换系统PCS而导致的能量转换效率低的问题，提供一种储能装置、应用储能装置的储能控制方法、装置和设备。
如图1所示，本发明第一方面实施例提供一种储能装置，包括：
串联连接的两个绝缘安装的电池包，两个所述电池包的串联连接线路上的其中一位置点通过第一电阻3连接两个所述电池包中的第一电池包1的外壳体，通过第二电阻4连接两个所述电池包中的第二电池包2的外壳体；
功率变换系统5，第一端通过第一开关6与所述第一电池包1的正极端连接，第二端通过第二开关7与所述第二电池包2的负极端连接；其中，所述第一电池包1的负极端通过所述串联连接线路与所述第二电池包2的正极端连接；
控制器8，与所述第一开关6、所述第二开关7、所述第一电池包1和所述第二电池包2分别连接，用于向所述第一电池包1和所述第二电池包2发送上下电控制指令，以及向所述第一开关6和所述第二开关7发送开关控制指令。
需要说明的是，在现有技术中，由于电池包的额定电压低，需要使用两级功率变换系统，即通过DC/DC转换器将电池包的电压升高后再接入DC/AC转换器，实现低额定电压的电池包的整包利用。在本实施例中，如图2的电池包安装结构示意图所示，将两个通过绝缘支柱8绝缘安装的电池包串联，在两个所述电池包的串联连接线路上的其中一位置点通过第一电阻3连接两个所述电池包中的第一电池包1的外壳体，通过第二电阻4连接两个所述电池包中的第二电池包2的外壳体，优选地，在本实施例中，所述两个电池包为相同的两个电池包，每个电池包通过两个所述绝缘支柱8绝缘安装，所述位置点为所述串联连接线路的电压中点，且所述第一电阻3和所述第二电阻4为高阻值的电阻，所述阻值均不低于250KΩ。
电池包通过绝缘支柱8绝缘安装，可以防止通过非绝缘安装造成的所述第一电阻3和所述第二电阻4被短路失效。
将绝缘安装的两个电池包串联，其中，所述第一电池包1的负极端通过串联连接线路与所述第二电池包2的正极端连接，可以实现总体电压升高，直接连接至功率变换系统5，在串联连接线路的电压中点通过高阻值的第一电阻3和第二电阻4连接至第一电池包1的外壳体和第二电池包2的外壳体，可以保持第一电池包1或第二电池包2的内部对外壳体的电压维持串联前单个电池包的电压等级，其中，第一电池包1内部对外壳体的电压为正一半总体电压，第二电池包2内部对外壳体的电压为负一半总体电压。
例如，两个电池包的额定电压分别为350Vdc，串联后的两个电池包的总体电压为700Vdc，第一电池包1内部对外壳体的电压为﹢350Vdc，第二电池包2内部对外壳体的电压﹣350Vdc，保证了每个电池包内部的系统器件对外壳体的绝缘电压不高于其额定电压。
所述储能装置还包括功率变换系统5，第一端通过第一开关6与所述第一电池包1的正极端连接，第二端通过第二开关7与所述第二电池包2的负极端连接。
需要说明的是，在所述第一开关6与所述功率变换系统5之间设置有第一熔断器10，所述第二开关7和所述功率变换系统5之间设置有第二熔断器11。
所述储能装置还包括控制器8，所述控制器8与所述第一开关6、所述第二开关7、所述第一电池包1和所述第二电池包2分别连接，用于向所述第一电池包1和所述第二电池包2发送上下电控制指令，以及向所述第一开关6和所述第二开关7发送开关控制指令。
需要说明的是，在本实施例中，所述控制器8为电池控制单元(Battery ControlUnit，BCU)。所述控制器8分别与每一所述电池包内的电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)12连接，通过向每一所述电池管理系统12发送上下电控制指令，控制每一所述电池管理系统12对应的每一所述电池包的上下电。
需要说明的是，所述控制器8分别与每一所述电池包内的电池管理系统12通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)连接，每一电池包内部的所述电池管理系统12分别与一低压控制电源13连接，且每一电池包与所述低压控制电源13和所述控制器局域网络CAN均隔离连接，减小电池包内部的串联风险。优选地，在本实施例中，低压控制电源13的电压为12V。
所述电池管理系统12用于控制电池包的内部开关14的闭合和断开，来控制每一电池包的上下电。
所述控制器8还与两个所述电池包中的所述第一电池包1的正极，所述第二电池包2的负极连接，用于采集所述第一电池包1和所述第二电池包2的总电池电压Ub。
所述控制器5具体用于：
向所述第一电池包1发出上电指令，所述第一电池包1上电，并进行绝缘检测，绝缘检测成功后，所述第一电池包1下电；
向所述第二电池包2发出上电指令，所述第二电池包2上电，并进行绝缘检测，绝缘检测成功后，所述第二电池包2下电；
向所述第一电池包1和所述第二电池包2发出上电指令，所述第一电池包1和所述第二电池包2上电；
闭合所述第一开关6和所述第二开关7，上电完成。
需要说明的是，所述控制器5在接收到高压上电指令后，需要先对所述第一电池包1发出上电指令，通过第一电池包1内部的电池管理系统12控制电池包的内部开关14闭合，进行绝缘检测，检测到所述第一电池包1无故障后，通过第一电池包1内部的电池管理系统12控制电池包的内部开关14断开，所述第一电池包1下电；之后向所述第二电池包2发出上电指令，通过第二电池包2内部的电池管理系统12控制电池包的内部开关14闭合，进行绝缘检测，检测到所述第二电池包2无故障后，通过第二电池包2内部的电池管理系统12控制电池包的内部开关14断开，所述第二电池包2下电。
两个所述电池包绝缘检测完成后，所述控制器8向所述第一电池包1和所述第二电池包2发出上电指令，所述第一电池包1和所述第二电池包2内部的电池管理系统12控制内部开关14闭合，所述第一电池包1和所述第二电池包2上电，之后控制所述第一开关6和所述第二开关7闭合，完成上电。
所述控制器8具体还用于：
向所述第一电池包1和所述第二电池包2发出下电指令；
断开所述第一开关6和所述第二开关7；
断开所述第一电池包1和所述第二电池包2的内部开关，下电完成。
需要说明的是，所述控制器8还用于在下电时，先断开所述第一开关6和所述第二开关7，之后断开第一电池包1和所述第二电池包2的内部开关，完成下电。
在上下电的过程中，电池包的内部开关14在断开时，两个所述电池包通过绝缘支柱9为悬空状态，无绝缘风险。
所述功率变换系统5用于：
接收直流启动指令，向串联后的所述第一电池包1和所述第二电池包2输出直流电压U0；
接收电压变换指令，将交流电网15发出的交流电转换为直流电，并输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包，或将串联后的所述第一电池包1和所述第二电池包2输出的直流电转换为交流电，并发送至所述交流电网15；以及
接收高压下电指令，根据所述高压下电指令，调整输出至串联后的所述第一电池包1和所述第二电池包2的直流电，或者由所述第一电池包1和所述第二电池包2输出的直流电的电流至0，电压维持所述总电池电压Ub。
需要说明的是，功率变换系统5在上电过程中，在接收到直流启动指令后，根据所述总电池电压Ub，向串联后的所述第一电池包1和所述第二电池包2输出直流电压U0，在上电完成后，根据预先的设置，可以实现将交流电网15发出的交流电转换为直流电，并输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包，或将串联后的所述第一电池包1和所述第二电池包2输出的直流电转换为交流电，并发送至所述交流电网15；以及，在接收高压下电指令后，根据所述高压下电指令，调整输出至串联后的所述第一电池包1和所述第二电池包2的直流电，或者由所述第一电池包1和所述第二电池包2输出的直流电的电流至0，电压维持所述总电池电压Ub。
本发明实施例，提供串联连接绝缘安装的两个电池包，两个所述电池包的串联连接线路上的其中一位置点通过第一电阻连接两个所述电池包中的第一电池包的外壳体，通过第二电阻连接两个所述电池包中的第二电池包的外壳体；功率变换系统，第一端通过第一开关与所述第一电池包的正极端连接，第二端通过第二开关与所述第二电池包的负极端连接；其中，所述第一电池包的负极端通过所述串联连接线路与所述第二电池包的正极端连接；控制器，与所述第一开关、所述第二开关、所述第一电池包和所述第二电池包分别连接，用于向所述第一电池包和所述第二电池包发送上下电控制指令，以及向所述第一开关和所述第二开关发送开关控制指令。
采用上述技术方案，将两个电池包串联连接，达到与单级功率变换系统PCS匹配的电压后，直接与单级功率变换系统PCS连接，进行储能，可在一定程度上提高了能量转换效率。
如图3所示，本发明第二方面实施例提供一种储能控制方法，应用于上述的储能装置，所述储能控制方法包括：
S301：向所述控制器发送高压上电指令，使所述控制器根据所述高压上电指令控制所述第一电池包和所述第二电池包执行高压上电。
需要说明的是，本储能控制方法由能量管理系统(Energy Management System，EMS)执行，所述能量管理系统分别与所述功率变换系统和所述控制器连接。
首先所述能量管理系统向所述控制器发送高压上电指令，使所述控制器根据所述高压上电指令控制所述第一电池包和所述第二电池包执行高压上电，在进行高压上电之前，分别对所述第一电池包和所述第二电池包进行绝缘检测。
接收所述控制器上报的所述第一电池包和所述第二电池包串联后的所述总电池电压Ub。
S302：接收所述控制器上报的所述第一电池包和所述第二电池包串联后的总电池电压Ub。
需要说明的是，控制所述第一电池包和所述第二电池包上电后，获取所述第一电池包和所述第二电池包串联后的所述总电池电压Ub并进行上报。
S303：根据所述总电池电压Ub，向所述功率变换系统发送直流启动指令，使所述功率变换系统向串联后的所述第一电池包和所述第二电池包输出直流电压U0。
需要说明的是，功率变换系统根据所述总电池电压Ub，执行向串联后的所述第一电池包和所述第二电池包输出直流电压U0。
S304：接收所述功率变换系统输出的所述直流电压U0。
需要说明的是，功率变换系统上报输出的所述直流电压U0。
S305：若所述直流电压U0与所述总电池电压Ub之间的差值小于或等于预设电压值Ue，则控制所述第一开关和所述第二开关闭合，上电完成，向所述功率变换系统发送电压变换指令，通过所述功率变换系统对串联后的所述第一电池包和所述第二电池包进行充电，或所述第一电池包和所述第二电池包通过所述功率变换系统进行放电。
需要说明的是，所述直流电压U0与所述总电池电压Ub之间的差值小于或等于预设电压值Ue，优选地，在本实施例中，所述预设电压值Ue为单个电池包的额定电压。
所述直流电压U0的值大于单个电池包的额定电压值才能保证安全。
所述直流电压U0与所述总电池电压Ub之间的差值小于或等于额定电压，则保证了两个所述电池包的选型正确，在实际使用过程中，所述直流电压U0与所述总电池电压Ub是接近的，所述第一开关和所述第二开关两端的电压为所述直流电压U0与所述总电池电压Ub之间的差值，实际接近于0。在上电完成后，根据所述功率变换系统预先设定的充电或者放电的选项，可以实现通过所述功率变换系统对串联后的所述第一电池包和所述第二电池包进行充电，或所述第一电池包和所述第二电池包通过所述功率变换系统进行放电。
所述方法还包括：
充电或放电完成后，向所述控制器和所述功率变换系统发送高压下电指令，使所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关和控制所述第一电池包与所述第二电池包下电；以及使所述功率变换系统根据所述高压下电指令，调整输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包的直流电或所述第一电池包和所述第二电池包输出的直流电的电流至0，电压维持所述总电池电压Ub，并在所述第一电池包与所述第二电池包下电后，停止工作。
需要说明的是，充电或放电完成后，控制所述功率变换系统根据所述高压下电指令，调整输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包的直流电或所述第一电池包和所述第二电池包输出的直流电的电流至0，电压维持所述总电池电压Ub，之后断开所述第一开关、所述第二开关，并控制所述第一电池包与所述第二电池包的内部开关断开，使所述第一电池包和所述第二电池包下电，同时，所述功率变换系统停止工作。
在上下电过程中，所述第一开关、所述第二开关和所述内部开关的两端的电压均低于单个电池包的额定电压，实际上接近于零，若所述内部开关因为意外断开，内部开关的两端的电压接近于零，也保证了第一熔断器和第二熔断器两端的实际电压不高于单个电池包的额定电压。且在上下电的过程中，仅有软件控制所述第一开关、所述第二开关和所述内部开关的断开和闭合，不改变单个电池包的内部的器件，保证上下电的过程的安全性。
如图4所示，本发明第三方面实施例提供一种储能控制装置，应用于上述的储能装置，所述储能控制装置包括：
上电指令发送模块401，用于向所述控制器发送高压上电指令，使所述控制器根据所述高压上电指令控制所述第一电池包和所述第二电池包执行高压上电；
电池电压接收模块402，用于接收所述控制器上报的所述第一电池包和所述第二电池包串联后的总电池电压Ub；
直流电压输出模块403，用于根据所述总电池电压Ub，向所述功率变换系统发送直流启动指令，使所述功率变换系统向串联后的所述第一电池包和所述第二电池包输出直流电压U0；
直流电压接收模块404，用于接收所述功率变换系统输出的直流电压U0；
上电模块405，用于若所述直流电压U0与所述总电池电压Ub之间的差值小于或等于预设电压值Ue，则确定所述第一开关和所述第二开关闭合，上电完成，向所述功率变换系统发送电压变换指令，通过所述功率变换系统对串联后的所述第一电池包和所述第二电池包进行充电，或所述第一电池包和所述第二电池包通过所述功率变换系统进行放电。
所述装置还包括：
下电模块，用于充电或放电完成后，向所述控制器和所述功率变换系统发送高压下电指令，使所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关和控制所述第一电池包与所述第二电池包下电；以及使所述功率变换系统根据所述高压下电指令，调整输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包的直流电或所述第一电池包和所述第二电池包输出的直流电的电流至0，电压维持所述总电池电压Ub，并在所述第一电池包与所述第二电池包下电后，停止工作。
本发明第四方面实施例提供一种储能控制设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现上述的储能控制方法。
采用上述技术方案，将两个电池包串联连接，达到与单级功率变换系统PCS匹配的电压后，直接与单级功率变换系统PCS连接，进行储能，可在一定程度上提高了能量转换效率。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种储能装置，其特征在于，包括：
串联连接的两个绝缘安装的电池包，两个所述电池包的串联连接线路上的其中一位置点通过第一电阻连接两个所述电池包中的第一电池包的外壳体，通过第二电阻连接两个所述电池包中的第二电池包的外壳体；
所述两个电池包为相同的两个电池包，每个电池包通过两个绝缘支柱绝缘安装；
功率变换系统，第一端通过第一开关与所述第一电池包的正极端连接，第二端通过第二开关与所述第二电池包的负极端连接；其中，所述第一电池包的负极端通过所述串联连接线路与所述第二电池包的正极端连接；
控制器，与所述第一开关、所述第二开关、所述第一电池包和所述第二电池包分别连接，用于向所述第一电池包和所述第二电池包发送上下电控制指令，以及向所述第一开关和所述第二开关发送开关控制指令；
所述控制器分别与每一所述电池包内的电池管理系统连接，通过向每一所述电池管理系统发送上下电控制指令，控制每一所述电池管理系统对应的每一所述电池包的上下电；
所述控制器具体用于：
向所述第一电池包发出上电指令，所述第一电池包上电，并进行绝缘检测，绝缘检测成功后，所述第一电池包下电；
向所述第二电池包发出上电指令，所述第二电池包上电，并进行绝缘检测，绝缘检测成功后，所述第二电池包下电；
向所述第一电池包和所述第二电池包发出上电指令，所述第一电池包和所述第二电池包上电；
闭合所述第一开关和所述第二开关，上电完成。
2.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述控制器还与两个所述电池包中的所述第一电池包的正极，所述第二电池包的负极连接，用于采集所述第一电池包和所述第二电池包的总电池电压Ub。
3.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述控制器具体还用于：
向所述第一电池包和所述第二电池包发出下电指令；
断开所述第一开关和所述第二开关；
断开所述第一电池包和所述第二电池包的内部开关，下电完成。
4.根据权利要求2所述的储能装置，其特征在于，所述功率变换系统用于：
接收直流启动指令，向串联后的所述第一电池包和所述第二电池包输出直流电压U0；
接收电压变换指令，将交流电网发出的交流电转换为直流电，并输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包，或将串联后的所述第一电池包和所述第二电池包输出的直流电转换为交流电，并发送至所述交流电网；以及
接收高压下电指令，根据所述高压下电指令，调整输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包的直流电，或者由所述第一电池包和所述第二电池包输出的直流电的电流至0，电压维持所述总电池电压Ub。
5.一种储能控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任一项所述的储能装置，所述储能控制方法包括：
向所述控制器发送高压上电指令，使所述控制器根据所述高压上电指令控制所述第一电池包和所述第二电池包执行高压上电；
接收所述控制器上报的所述第一电池包和所述第二电池包串联后的总电池电压Ub；
根据所述总电池电压Ub，向所述功率变换系统发送直流启动指令，使所述功率变换系统向串联后的所述第一电池包和所述第二电池包输出直流电压U0；
接收所述功率变换系统输出的所述直流电压U0；
若所述直流电压U0与所述总电池电压Ub之间的差值小于或等于预设电压值Ue，则控制所述第一开关和所述第二开关闭合，上电完成，向所述功率变换系统发送电压变换指令，通过所述功率变换系统对串联后的所述第一电池包和所述第二电池包进行充电，或所述第一电池包和所述第二电池包通过所述功率变换系统进行放电。
6.根据权利要求5所述的储能控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
充电或放电完成后，向所述控制器和所述功率变换系统发送高压下电指令，使所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关和控制所述第一电池包与所述第二电池包下电；以及使所述功率变换系统根据所述高压下电指令，调整输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包的直流电或由串联的所述第一电池包和所述第二电池包输出的直流电的电流至0，电压维持所述总电池电压Ub，并在所述第一电池包与所述第二电池包下电后，停止工作。
7.一种储能控制装置，其特征在于，应用于权利要求1至4任一项所述的储能装置，所述储能控制装置包括：
上电指令发送模块，用于向所述控制器发送高压上电指令，使所述控制器根据所述高压上电指令控制所述第一电池包和所述第二电池包执行高压上电；
电池电压接收模块，用于接收所述控制器上报的所述第一电池包和所述第二电池包串联后的总电池电压Ub；
直流电压输出模块，用于根据所述总电池电压Ub，向所述功率变换系统发送直流启动指令，使所述功率变换系统向串联后的所述第一电池包和所述第二电池包输出直流电压U0；
直流电压接收模块，用于接收所述功率变换系统输出的所述直流电压U0；
上电模块，用于若所述直流电压U0与所述总电池电压Ub之间的差值小于或等于预设电压值Ue，则控制所述第一开关和所述第二开关闭合，上电完成，向所述功率变换系统发送电压变换指令，通过所述功率变换系统对串联后的所述第一电池包和所述第二电池包进行充电，或所述第一电池包和所述第二电池包通过所述功率变换系统进行放电。
8.根据权利要求7所述的储能控制装置，其特征在于，所述装置还包括：
下电模块，用于充电或放电完成后，向所述控制器和所述功率变换系统发送高压下电指令，使所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关和控制所述第一电池包与所述第二电池包下电；以及使所述功率变换系统根据所述高压下电指令，调整输出至串联后的所述第一电池包和所述第二电池包的直流电或由串联的所述第一电池包和所述第二电池包输出的直流电的电流至0，电压维持所述总电池电压Ub，并在所述第一电池包与所述第二电池包下电后，停止工作。
9.一种储能控制设备，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求5至6任一项所述的储能控制方法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103072464A (zh) * 2013-02-05 2013-05-01 安徽安凯汽车股份有限公司 一种串联混合动力车高压系统上下电控制电路及控制方法
DE102019001506A1 (de) * 2018-03-23 2019-09-26 SEW-EURODRlVE GmbH & Co. KG System mit Wandler, insbesondere DC/DC-Wandler, und Energiespeicher

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1301835C (en) * 1987-10-27 1992-05-26 Donald Reid Method and an apparatus for boosting battery
JP2008043009A (ja) * 2006-08-03 2008-02-21 Sony Corp 電池パックおよび制御方法
CN101738523B (zh) * 2008-11-14 2013-07-24 统达能源股份有限公司 串联电池电压侦测装置
JP4655250B1 (ja) * 2009-08-31 2011-03-23 住友電気工業株式会社 電力変換装置
JP2011103765A (ja) * 2009-08-31 2011-05-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 電力変換装置および電気回路要素
CN101877496A (zh) * 2010-02-26 2010-11-03 刘青峰 电池单元自动均衡的系统和方法
JP2013013245A (ja) * 2011-06-29 2013-01-17 Toyota Motor Corp 蓄電システム
DE102012205957A1 (de) * 2012-04-12 2013-10-17 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem mit parallel geschalteten Strängen
KR101412352B1 (ko) * 2013-03-29 2014-07-02 영남대학교 산학협력단 직류- 직류 컨버터
CN105128678B (zh) * 2015-10-13 2017-08-29 东风汽车股份有限公司 纯电动汽车高压上、下电控制系统及其控制方法
CN206060236U (zh) * 2016-03-21 2017-03-29 武汉闪信鼎中新能源有限公司 一种电池包上下电控制、预充电及检测电路
CN109823285A (zh) * 2017-11-20 2019-05-31 河南森源重工有限公司 电动汽车高压上下电系统、上下电控制方法及控制系统
CN208290995U (zh) * 2018-03-30 2018-12-28 宝沃汽车（中国）有限公司 动力电池包、动力电池包充电系统和电动汽车
CN108365664A (zh) * 2018-04-07 2018-08-03 江苏东成机电工具有限公司 一种电池包电压转换电路及适配器
CN110048178A (zh) * 2019-04-08 2019-07-23 江苏天合储能有限公司 一种锂电池用自动扩容均衡电池管理系统
CN110289692A (zh) * 2019-06-28 2019-09-27 江苏慧智能源工程技术创新研究院有限公司 一种退役电池包的储能方法及系统架构

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103072464A (zh) * 2013-02-05 2013-05-01 安徽安凯汽车股份有限公司 一种串联混合动力车高压系统上下电控制电路及控制方法
DE102019001506A1 (de) * 2018-03-23 2019-09-26 SEW-EURODRlVE GmbH & Co. KG System mit Wandler, insbesondere DC/DC-Wandler, und Energiespeicher

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