CN114513036B - 一种便携式储能电源并包系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于储能电源领域，具体涉及一种便携式储能电源并包系统及方法。所述系统根据待并入信号获取待并入电池包的初始电压和母线单元的母线电压，并动态获取待并入电池包与所述母线电压之间的压差；当压差未超过阈值时，控制待并入电池包直接并入所述系统；当压差超过阈值时，判断初始电压与母线电压的大小，根据大小和系统的充放电状态控制待并入电池包并入所述系统。本发明通过获取待并入电池包与母线电压之间的压差，避免了现有技术中获取电池包之间压差的偏差，另外，考虑待并入电池包的初始电压和母线电压之间的大小以及系统的充放电状态，在避免环流产生的同时，使得待并入电池包可以尽快并入系统，提升整个系统的工作效率。

Description

一种便携式储能电源并包系统及方法

技术领域

本发明属于储能电源技术领域，涉及一种电池包并联技术，具体涉及一种便携式储能电源并包系统及方法。

背景技术

电池包（电池PACK系统）作为一种便携的提供电能的装置，可在紧急情况或者是在市电缺乏的户外为负载供电。但单个电池包的容量有限，因此，在一些需要持续用电的场合，可将若干个电池包通过并联的方式搭接输出，以满足负载长时间持续用电的需求。

现有的电池包通过并联增加容量的过程中主要存在如下两方面的问题：

一方面：各电池包并联过程中，为了完成分配地址，除了电池包之外还需要主控制模块参与来控制完成。若要实现电池包的并联需要增加一个固定的主机或选定一个电池包作为固定的主机，且主机中需要单独设置一个控制单元用于多机并联策略控制。另外，为了保障主机与从机之间通讯的稳定性，从机的地址分配尤为重要，而现有的从机地址分配通常有如下四种方法：

1）各从机设置拨码开关设定地址；

2）通过键盘或人机界面设置各从机地址；

3）通过电脑串口软件逐一设置各从机地址；

4）通过从机查询总线的状态，不断等待空闲状态与主机通讯，如果有站号冲突则重新分配地址。

如上的方法1）容易因人为误动而被错误修改，降低从机地址分配的准确性前；前三种方法耗费人工设置，不便于现场操作；第四种方法耗时严重，严重影响通信速率。最重要的一点是：现有的地址分配方法中，需要增加主机且主机固定不变，这样的方法不仅增加了电池设备的成本，也不能实现储能电池的任意并联。

另一方面：由于每组电池包的初始容量和电压存在差异，所以如果采用强行并机的方式，会出现高电压的电池包对低电压的电池包进行浪涌环流充电的现象，而且压差越大，并联的瞬间浪涌环流充电电流越大，而浪涌环流充电电流对电池组、BMS板会造成损伤，且有人身安全上的风险。为解决该问题，已有一些并包方案，但现有的并包方案有诸多缺陷，具体为如下：

1）只考虑系统内电池包与待并入电池包之间的电压差，并未考虑系统在充放电过程中因充放电所带来的母线电压与系统内电池包的电压之间存在偏差，而待并入电池包的并入实际是并入系统的直流母线中；

2）仅考虑了压差，并未考虑待并入电池包和系统内电池包之间的电压大小，即：并未考虑是高包并入低包还是低包并入高包，在同样的压差以及同样的条件（充电或放电）下，如不考虑到底是高包并入低包还是低包并入高包，则同样会存在环流的问题；

3）在压差较大的情况下，仅待并入电池包工作或系统内的电池包工作，待并入电池包需要长时间才能并入系统，这并不利于整个系统的工作效率。

发明内容

本发明提供一种便携式储能电源并包系统及方法，以解决现有并联电池组中的各电池之间因电压不均衡导致充放电电流过大，从而导致电池损坏的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种便携式储能电源并包系统，包括：多个电池包、双向变流器和母线单元，所述多个电池包通过所述母线单元和所述双向变流器电连接；所述多个电池包包括系统电池包和待并入电池包；所述待并入电池包与所述母线单元电连接后产生待并入信号；系统根据所述待并入信号获取所述待并入电池包的初始电压和所述母线单元的母线电压，并动态获取所述待并入电池包与所述母线电压之间的压差；当所述压差未超过阈值时，控制所述待并入电池包直接并入所述系统；当所述压差超过所述阈值时，判断所述初始电压与所述母线电压的大小，根据所述大小和所述系统的充放电状态控制所述待并入电池包并入所述系统。

本发明还提供一种便携式储能电源并包方法，包括：接收待并入信号；根据所述待并入信号动态获取待并入电池包的初始电压和便携式储能电源系统的母线电压，并动态获取所述待并入电池包与所述母线电压之间的压差；当所述压差未超过阈值时，控制所述待并入电池包直接并入所述系统；当所述压差超过所述阈值时，判断所述初始电压与所述母线电压的大小，根据所述大小和所述系统的充放电状态控制所述待并入电池包并入所述系统。

有益效果：本发明通过获取待并入电池包与母线电压之间的压差，避免了现有技术中获取电池包之间压差的偏差，另外，考虑待并入电池包的初始电压和母线电压之间的大小以及系统的充放电状态，在避免环流产生的同时，使得待并入电池包可以尽快并入系统，提升整个系统的工作效率。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提供的一种便携式储能电源并包系统的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种便携式储能电源并包系统的结构示意图；

图3a是本发明实施例提供的拔除主机模式电池包的示意图；

图3b是本发明实施例提供的拔除从机模式电池包的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种便携式储能电源并包的流程示意图；

图5a是本发明实施例提供的初始电压低于母线电压且系统为充电状态的待并入示意图；

图5b是本发明实施例提供的初始电压低于母线电压且系统为放电状态的待并入示意图；

图5c是本发明实施例提供的初始电压高于母线电压且系统为充电状态的待并入示意图；

图5d是本发明实施例提供的初始电压高于母线电压且系统为放电状态的待并入示意图；

图6是本发明实施例提供的一种便携式储能电源电池包任意并联的方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互组合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块的划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置示意图中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明实施例提供一种便携式储能电源并包系统，请参阅图1，所述便携式储能电源并包系统包括多个（至少两个）电池包、双向变流器和（直流）母线单元，所述多个电池包通过所述母线单元与所述双向变流器电连接。双向变流器接入市电电网或太阳能（光伏）系统。具体地，该系统还包括分别设于所述多个电池包上的插拔式连接器，所述插拔式连接器包括联动开关，多个电池包通过该插拔式连接器与所述母线单元电连接，并通过联动开关产生待并入信号和待拔除信号。

具体的，双向变流器以及各个电池包上可以设置总开关按钮，用户在使用该系统时，可以通过双向变流器的总开关按钮激活整个系统，也可以通过某个/某几个电池包的总开关按钮单独激活某个/某几个电池包。请结合图2，所述电池包包括通过电连接的电池组和电池控制芯片，电池组用于存储或者输出电能，电池控制芯片用于控制和管理电池组的充电和放电，电池控制芯片至少包括充电开关、充电限流单元、放电开关、放电限流单元、通讯单元和信号检测单元，其中，所述充电开关和所述放电开关均可以是MOS开关管及其控制电路。双向变流器可以与AC/DC负载连接，可提供AC/DC变流能量以驱动负载运行。

本实施例提供一种电池包地址分配系统和方法，应用于便携式储能电源并包系统中，双向变流器用于开启时提供广播信息并限定地址分配时间；所述多个电池包在接收到所述广播信息后在所述分配时间内通过自由竞争完成地址分配，且各电池包的地址唯一；在完成所述地址分配后根据各电池包的地址确定所述多个电池包中的一电池包为主机模式，其他电池包为从机模式。

具体为：当系统激活后，所有的电池包均可以通过CAN总线（包含于母线单元）通信连接，当双线变流器开启时会提供广播信息，并限定电池包的地址分配时间，系统内各电池包可以感知到双向变流器接入系统，就能够以感知到双向变流器提供的广播信息为起点，以协议地址为原理以及各地址不冲突为原则，各电池包将自身的地址发送出去，同时接收其他电池包发送过来的地址进行相互比较，各电池包在该地址分配时间内通过自由竞争完成地址分配。

其中，CAN总线的ID地址里包含具体的地址信息，系统内的每个电池包都可以通过提取CAN ID信息知道总线上有哪个地址的电池包存在。例如电池包地址竞争设定超时限制为1秒，即地址分配时间为1s，当各电池包接收到双向变流器广播信息时开始计时，在1秒内完成地址的分配。当某个电池包的地址分配超时，例如超过1秒时还没有确定地址，则自动退出系统连接。

当电池包的地址分配完成后，则可以根据各电池包的地址来确定该系统内的一个主机模式的电池包和其余从机模式的电池包，假设系统中包括四个电池包：地址编号为5的电池包A、地址编号为8的电池包B、地址编号为1的电池包C和地址编号为2的电池包D。例如可以设定地址编号最小的为主机，则C是主机；或者可以设定地址编号最大的为主机，则B是主机。以上描述的两种主机设定方式仅用于举例说明主机设定方式，并不是限定只能以上述两种方式设定主机，在其他情境中也可以是其他的主机设定方式，在此不作限定。

需要说明的是，本发明实施例中将主机模式的电池包简称为主机，从机模式的电池包简称为从机。可以理解的是，本发明实施例中的主机不是指一个新增的单独的单元，而是指一个具有主机功能的电池包，例如可以根据一定的策略汇总系统中所有电池包信息，与各电池包或者双向变流器交互信息，实现逻辑控制等。通常情况下系统中只有一个主机，当系统中存在不止一个主机时会自动进行调整，以保证系统中只有一个主机。

相较于现有技术中通过新增一个控制单元或控制设备作为主机的方法，本发明实施例提供的便携式储能电池系统中，电池包的智能并联设计无需单独设计一个电子控制单元作为主机，仅需在每个电池包的硬件中写入执行主机功能的软件程序，当某一个电池包作为主机，相应启动执行主机功能的软件程序，节省了成本及空间，克服了主机固定的缺陷，能满足便携式电源便携式的要求。此外，现有技术中设备的地址分配通常是采用硬件编址方式，此方式中硬件设备（例如电池包）的地址通过拨码手动设置，当拨码固定后设备地址也就固定了，若此时想要设备地址有序排列，那么拨码就需要和设备的排列顺序相同，实际使用时很不方便。而本发明实施例的方案中，各电池包地址是智能分配的，先进行地址的自由竞争，再确定主机和从机，无需地址有序排列，也无需电池包按序排列；且具备记忆特性，例如某电池包从系统断开后再接入系统时，会继承上次分配的地址编号（除非地址冲突），不需要手动拨码，主机与从机的设备排列顺序也不需要按照顺序来排列。本发明实施例提供的便携式储能电池系统能够减少电池包地址分配的工作量，而且在使用时可以任意连接，能提供很好的使用体验。

本发明实施例提供的便携式储能电源并包系统还能够实现电池包的带电拔插。当有新的电池包（待并入电池包）需要并入时，通过与待并入电池包连接的连接器上的联动开关产生待并入信号，待并入电池包通过CAN总线获知系统内的系统电池包的各地址，再选择一个不冲突的地址完成待并入电池包的地址分配。另外，在拔除所述多个电池包中的任一电池包的情况下，所述联动开关可以产生待拔除信号，所述主机模式的电池包可以根据所述待拔除信号、所述主机模式和所述从机模式控制所述电池包的拔除。

具体的，所述根据所述待拔除信号、所述主机模式和所述从机模式控制所述电池包的拔除包括：

基于所述待拔除信号判断待拔除电池包的模式。

当系统中的多个并行的电池包在运行时，若所述待拔除电池包为主机模式，则根据原从机模式的电池包的所述地址重新确定一电池包为主机模式，并控制所述待拔除电池包断开电路回路。请结合图3a，系统中包含一个主机电池包（图3a中的电池包#1）、多个从机电池包（图3a中的电池包#2、#3…），当主机（电池包#1）的拔插式连接器被拔除时，电池包#1上的联动开关会输出电池包#1的拔除信号，其他从电池包（#2、#3…）检测到该拔除信号后，会依据设定的主机设定方式（这里设定为地址编号最小的电池包为主机）从原从机中选出一个新主机，即电池包#2为新主机。同时原主机（电池包#1）的电池控制芯片切断电池包#1的所有回路，电池包#1即可被安全拔除。

若所述待拔除电池包为从机，则控制所述待拔除电池包直接断开电路回路。请结合图3b，系统中包含一个主机（图3a中的电池包#1）、多个从机（图3a中的电池包#2…#4），当从机电池包#2的拔插式连接器被拔除时，电池包#2上的联动开关会输出电池包#2的拔除信号，由于此时并不是拔除主机，因此不需要重新选新的主机，直接电池包#2的电池控制芯片切断电池包#2的所有回路后，电池包#2即可被安全拔除。

需要说明的是，用户通过拔插式连接器拔除电池包时会触动对应电池包的联动开关，然后联动开关会输出对应电池包的拔除信号。在没有断开待拔除电池包的所有回路之前，该电池包的回路不会从母线单元断开，在待拔除电池包的所有回路切断后，该电池包的回路才可以从母线单元断开，这样就能够保证电池包的零电流拔除，提高了拔除电池包的安全性，也保证了电路的稳定性。

除了上述通过拔除信号的方式来检测电池包被移除之外，在其他一些实施例中，也可以通过其他方式检测到有电池包被移除。以检测主机被移除为例，例如还可以定时监测主机信号，设定X秒以后接收不到主机信号则认为主机拔除等。

在并入新的电池包至所述便携式储能电源并包系统情况下，所述联动开关可以产生待并入信号，所述系统可以：

根据所述待并入信号获取待并入电池包的初始电压和便携式储能电源系统的母线电压，并动态获取所述待并入电池包与所述母线电压之间的压差；当所述压差未超过阈值时，控制所述待并入电池包直接并入所述系统；当所述压差超过所述阈值时，判断所述初始电压与所述母线电压的大小，根据所述大小和所述系统的充放电状态控制所述待并入电池包并入所述系统。

具体的，请结合图4，所述待并入电池包（新电池包）的并入操作包括：

（1）当所述压差未超过阈值时

当所述压差未超过阈值时，无论系统是处于充电状态，还是放电状态，亦或不充不放的状态，都可以控制所述待并入电池包直接并入所述系统。其中，所述阈值设定为允许待并入电池包直接并入系统的安全压差，通常越小越好，但是所述阈值越小，系统等待的时间就越长。在实际使用时不仅需要考虑到安全问题，还需要考虑到系统的响应速度，所以该值通常根据实验情况来确定，在保证安全的情况下可以选择最大安全压差，以确保电池包并入系统时不会发生例如产生大电流环流，或者触发大电流过流保护等可能影响系统安全性或稳定性的异常情况。当待并入电池包的初始电压和母线电压的压差小于所述阈值时，表示此时待并入电池包可以安全的并入系统。

（2）当所述压差超过阈值时

当所述压差超过所述阈值时，由于此时所述压差过大，若是直接将待并入电池包并入系统，可能会导致系统电池包（系统电池包是指已经并入系统的系统内的电池包）和待并入电池包之间产生大电流环流，影响电池的寿命，此时可以判断所述初始电压与所述母线电压的大小，根据所述大小和所述系统的充放电状态控制所述待并入电池包并入所述系统。

首先，当所述初始电压低于所述母线电压时，如图5a和5b所示，则初始关闭所述待并入电池包的所述充电开关，打开所述待并入电池包的所述放电开关，待并入电池包的充电开关关闭可以防止大电流环流的产生。当所述初始电压高于所述母线电压时，如图5c和5d所示，则初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关，打开所述待并入电池包的所述充电开关，待并入电池包的放电开关关闭可以防止大电流环流的产生。其具体如下：

A. 如图5a所示，当所述初始电压低于所述母线电压，若所述系统为充电状态时：

初始关闭所述待并入电池包的所述充电开关并打开所述待并入电池包的所述放电开关；通过所述待并入电池包的所述充电限流单元为所述待并入电池包充电，直至所述压差小于所述阈值，再打开所述待并入电池包的所述充电开关后关闭所述待并入电池包的所述充电限流单元，从而实现所述待并入电池包并入所述系统。

由于待并入电池包的初始电压低，所以待并入电池包相较于系统电池包的充电速度更快，在所述待并入电池包的所述充电开关关闭的前提下再控制待并入电池包通过充电限流单元进行充电就可以防止产生大电流环流并导致损坏待并入电池包的情况发生，提高了系统的安全性。在所述压差小于或者等于所述阈值后就可以将待并入电池包安全并入系统。

B.如图5b所示，当所述初始电压低于所述母线电压，若所述系统为放电状态时：

初始关闭所述待并入电池包的所述充电开关，打开所述待并入电池包的所述放电开关，系统电池包以及待并入电池包会根据各自电量大小进行放电分配，待母线电压下降直至所述压差小于所述阈值，再打开所述待并入电池包的所述充电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统。

由于待并入电池包的初始电压低，所以待并入电池包相较于系统内电池包的放电速度更慢，同时关闭所述待并入电池包的所述充电开关可以避免产生大电流环流。在放电过程中，所述压差逐渐减小，在所述压差小于或者等于所述阈值后就可以将待并入电池包安全并入系统。

在如上的工况中，因系统在放电，则需要系统电池包的电压必须高于直流母线的母线电压，输出电流才不会接近于0。如按照现有技术中仅考虑系统电池包（电压高）与待并入电池包（电压低）之间的电压差，则会造成偏差；这是因为这是因为在低包并入高包的情况下，母线电压有可能高于初始电压（如图5b所示母线电压为50V，待并入电池包的初始电压为43.4V），也有可能低于初始电压（母线电压为40V，初始电压为43.4V），不考虑直流母线与待并入电池包之间的压差而考虑系统电池包与待并入电池包之间的压差去执行并入操作则有可能会导致大电流环流的产生。

C.如图5c所示，当所述初始电压高于所述母线电压，若所述系统为充电状态：

初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关，打开所述待并入电池包的所述充电开关；所述系统为系统电池包充电，缓慢缩小直流母线与待并入电池包的压差，直至所述压差小于所述阈值后，再打开所述待并入电池包的所述放电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统。

由于待并入电池包的初始电压高，所以待并入电池包相较于系统内电池包的充电速度更慢，在充电过程中所述压差逐渐减小至小于或者等于所述阈值后就可以将待并入电池包安全并入系统。

在如上的工况中，因系统在充电，则需要直流母线的母线电压必须高于系统电池包的电压，输入电流才不会接近于0。如按照现有技术中仅考虑系统电池包（电压低）与待并入电池包（电压高）之间的电压差，则会造成偏差；这是因为在高包并入低包的情况下，母线电压有可能低于初始电压（如图5c所示母线电压为50V，待并入电池包的初始电压为53.5V），也有可能高于初始电压（母线电压为57V，初始电压为53.5V），不考虑直流母线与待并入电池包之间的压差而考虑系统电池包与待并入电池包之间的压差去执行并入操作则有可能会导致大电流环流的产生。

D.如图5d所示，当所述初始电压高于所述母线电压，若所述系统为放电状态，还需要根据系统放电的大小进行不同操作，具体为：

D1. 若所述系统以放电限流单元限定值放电时

初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关，打开所述待并入电池包的所述充电开关，并控制所述待并入电池包的所述放电限流单元进行放电，缓慢缩小待并入电池包与直流母线的压差，直至所述压差小于所述阈值后，再打开所述待并入电池包的所述放电开关并关闭所述待并入电池包的所述放电限流单元以实现所述待并入电池包并入所述系统。

由于待并入电池包的初始电压高，所以待并入电池包相较于系统内电池包的放电速度更快，同时关闭所述待并入电池包的所述放电开关可以避免产生大电流环流。在放电过程中，所述压差逐渐减小，在所述压差小于或者等于所述阈值后就可以将待并入电池包安全并入系统。

D2.若所述系统以大于放电限流单元限定值放电时

初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关并打开所述待并入电池包的所述充电开关，然后控制系统电池包的所述充电开关关闭，避免触发过流保护，再启动大电流斩波控制以瞬间提升母线电压，最后打开所述待并入电池包的所述放电开关，完成“软投切”，实现所述待并入电池包并入所述系统，系统电池包的所述充电开关再打开。

其中，如上可以选择使用PWM控制所述充电限流单元的充电和所述放电限流单元的放电，控制精准且设计简单。

需要说明的是，工况（1）以及工况（2）中的A、B、C、D1中系统电池包的充电开关和放电开关均为打开状态。工况D2中系统电池包的放电开关处于打开状态，充电开关根据如上的内容进行关闭和打开。

当所述压差大于所述阈值，且系统处于静止状态（既不充电也不放电的状态）时，待并入电池包不执行并入操作，直至系统切换状态后再根据上述并入方式并入系统。

如上的并入操作，根据待并入电池包的初始电压和母线电压的大小，以及系统充放电状态，控制各电池包的充电开关、放电开关、充电限流单元和放电限流单元，一方面避免产生大电流环流，提升安全，延长设备使用寿命；另一方面，在系统充电放电过程中，系统电池包和待并入电池包均在工作，为减小压差而双向奔赴，使得待并入电池包可以尽快并入系统，提升整个系统的工作效率。

在其他一些实施例中，所述电池包还设有常用充电器及太阳能的充电接口，可以支持单个电池包单独运行，单个电池包连接充电器或者太阳能后可以对电池组实现慢充的功能。在其他一些实施例中，所述电池包还设有小功率负载接口，可以驱动小功率DC负载（直流负载）运行。

当单个电池包单独使用时，电池包通过其对应的开关按钮激活，在没有检测到双向变流器的连接信号时，该电池包的电池控制芯片可以根据电池包的状态，按照硬件设计功率上限，使用PWM控制充电限流模块/放电电流模块，控制实现电池组的能量有限输入/输出。

在其他一些实施例中，当单个/多个电池包与变流器连接时，电池包开启后，若电池控制芯片检测到变流器的连接信号，可以先控制限流对变流器进行预充，并根据电池状态切换充电/放电MOS开关，实现全功率输入/输出。

请参阅图6，本发明实施例提供一种便携式储能电源电池包任意并联的方法，应用于上述便携式储能电池系统，所述方法包括：

S11、双向变流器在开启时提供广播信息并限定地址分配时间。

S12、多个电池包在接收到所述广播信息后在所述分配时间内通过自由竞争完成地址分配；在完成所述地址分配后根据各电池包的地址确定所述多个电池包中的一电池包为主机模式，其他电池包为从机模式。

在某些实施例中，当双线变流器开启时，系统内各电池包可以感知到双向变流器接入系统，就可以以双向变流器广播信息为起点，在地址分配时间内，以协议地址为原理以及各地址不冲突为原则，各电池包将自身的地址发送出去，同时接收其他电池包发送过来的地址进行相互比较，各电池包在该地址分配时间内通过自由竞争完成地址分配。

所述在完成所述地址分配后根据各电池包的地址确定所述多个电池包中的一电池包为主机模式，其他电池包为从机模式包括：获取所述地址中的最大地址，确定所述最大地址对应的所述电池包为主机模式，其他电池包为从机模式；或者，获取所述地址中的最小地址，确定所述最小地址对应的所述电池包为主机模式，其他电池包为从机模式。

S13、在拔除所述多个电池包中的任一电池包的情况下，待拔除电池包产生待拔除信号，根据所述待拔除信号、所述主机模式和所述从机模式控制所述电池包的拔除。

具体的，基于所述待拔除信号判断待拔除电池包的模式。当系统中的多个并行的电池包在运行时，若所述待拔除电池包为主机模式，则根据原从机模式的电池包的所述地址重新确定一电池包为主机模式，并控制所述待拔除电池包断开电路回路；若所述待拔除电池包为从机模式，则控制所述待拔除电池包断开电路回路。

具体的，所述根据原从机模式的电池包的所述地址重新确定一电池包为主机模式，并控制所述待拔除电池包断开电路回路包括：获取原从机模式的电池包的地址；获取所述地址中的最大地址，确定所述最大地址对应的所述电池包为主机模式；或者，获取所述地址中的最小地址，确定所述最小地址对应的所述电池包为主机模式；控制所述待拔除电池包断开电路回路。

可以理解的是，本发明实施例中的主机不是指一个新增的单独的单元，而是指一个具有主机功能的电池包，例如可以根据一定的策略汇总系统中所有电池包信息，与各电池包或者双向变流器交互信息，实现逻辑控制等。通常情况下系统中只有一个主机，当系统中存在不止一个主机时会自动进行调整，以保证系统中只有一个主机。

S14、在并入新电池包至所述便携式储能电源并包系统的情况下，待并入电池包产生待并入信号，根据所述待并入信号动态获取待并入电池包的初始电压和便携式储能电源系统的母线电压，并动态获取所述待并入电池包与所述母线电压之间的压差；当所述压差未超过阈值时，控制所述待并入电池包直接并入所述系统；当所述压差超过所述阈值时，判断所述初始电压与所述母线电压的大小，根据所述大小和所述系统的充放电状态控制所述待并入电池包并入所述系统。

未在并包方法中详尽描述的技术细节，可参见本发明如上实施例提供的便携式储能电源并包系统及方法。

本发明实施例提供的便携式储能电源并包系统能够实现电池包的带电拔插，在实际使用时可以根据系统的使用场景来控制任意并机及电池包的拔除，提高效率的同时也能提高用户的使用体验。

本发明实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，非易失性计算机可读存储介质存储有可执行的计算机程序，该计算机程序在被执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种便携式储能电源并包系统，其特征在于，包括：

多个电池包、双向变流器和母线单元，所述多个电池包通过所述母线单元和所述双向变流器电连接；所述多个电池包包括系统电池包和待并入电池包，所述系统电池包和所述待并入电池包均包括放电开关、充电开关、充电限流单元和放电限流单元；

所述待并入电池包与所述母线单元电连接后产生待并入信号；

系统根据所述待并入信号获取所述待并入电池包的初始电压和所述母线单元的母线电压，并动态获取所述待并入电池包与所述母线电压之间的压差；

当所述压差未超过阈值时，控制所述待并入电池包直接并入所述系统；

当所述压差超过所述阈值时，判断所述初始电压与所述母线电压的大小，根据所述大小和所述系统的充放电状态控制所述系统电池包和/或所述待并入电池包的放电开关、充电开关、充电限流单元和放电限流单元以控制所述待并入电池包并入所述系统，具体包括：

当所述初始电压低于所述母线电压时，初始关闭所述待并入电池包的所述充电开关并打开所述待并入电池包的所述放电开关；待所述系统充放电至所述压差小于所述阈值后，再打开所述待并入电池包的所述充电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统；

当所述初始电压高于所述母线电压时，初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关并打开所述待并入电池包的所述充电开关；待所述系统充放电至所述压差小于所述阈值后，再打开所述待并入电池包的所述放电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括插拔式连接器，所述插拔式连接器包括联动开关，所述多个电池包通过所述插拔式连接器与所述母线单元电连接，且所述联动开关产生待并入信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述初始关闭所述待并入电池包的所述充电开关并打开所述待并入电池包的所述放电开关；待所述系统充放电至所述压差小于所述阈值后，再打开所述待并入电池包的所述充电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统包括：

当所述系统为充电状态时，初始关闭所述待并入电池包的所述充电开关并打开所述待并入电池包的所述放电开关；通过所述待并入电池包的所述充电限流单元为所述待并入电池包充电，直至所述压差小于所述阈值，再打开所述待并入电池包的所述充电开关后关闭所述待并入电池包的所述充电限流单元以实现所述待并入电池包并入所述系统。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述初始关闭所述待并入电池包的所述充电开关并打开所述待并入电池包的所述放电开关；待所述系统充放电至所述压差小于所述阈值后，再打开所述待并入电池包的所述充电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统包括：

当所述系统为放电状态时，初始关闭所述待并入电池包的所述充电开关并打开所述待并入电池包的所述放电开关，所述系统放电直至所述压差小于所述阈值，再打开所述待并入电池包的所述充电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关并打开所述待并入电池包的所述充电开关；待所述系统充放电至所述压差小于所述阈值后，再打开所述待并入电池包的所述放电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统包括：

当所述系统为充电状态时，初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关并打开所述待并入电池包的所述充电开关；所述系统为所述系统电池包充电以缩小所述压差，直至所述压差小于所述阈值，再打开所述待并入电池包的所述放电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关并打开所述待并入电池包的所述充电开关；待所述系统充放电至所述压差小于所述阈值后，再打开所述待并入电池包的所述放电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统包括：

当所述系统为放电状态，且所述系统以所述放电限流单元限定值放电时，初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关并打开所述待并入电池包的所述充电开关；控制所述待并入电池包的所述放电限流单元进行放电以缩小所述压差，直至所述压差小于所述阈值，再打开所述待并入电池包的所述放电开关并关闭所述待并入电池包的所述放电限流单元以实现所述待并入电池包并入所述系统。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述根据所述大小和所述系统的充放电状态控制所述系统电池包和/或所述待并入电池包的放电开关、充电开关、充电限流单元和放电限流单元以控制所述待并入电池包并入所述系统还包括：

当所述压差超过所述阈值，所述初始电压高于所述母线电压，所述系统为放电状态，且所述系统以大于放电限流单元限定值放电时，初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关并打开所述待并入电池包的所述充电开关；然后关闭所述系统电池包的所述充电开关后启动大电流斩波控制以提升母线电压；再打开所述待并入电池包的所述放电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统。

8.一种便携式储能电源并包方法，其特征在于，包括：

接收待并入信号；

根据所述待并入信号动态获取待并入电池包的初始电压和便携式储能电源系统的母线电压，并动态获取所述待并入电池包与所述母线电压之间的压差；

当所述压差未超过阈值时，控制所述待并入电池包直接并入所述系统；

当所述压差超过所述阈值时，判断所述初始电压与所述母线电压的大小，根据所述大小和所述系统的充放电状态控制所述系统电池包和/或所述待并入电池包的放电开关、充电开关、充电限流单元和放电限流单元以控制所述待并入电池包并入所述系统，具体包括：

当所述初始电压低于所述母线电压时：初始关闭所述待并入电池包的所述充电开关并打开所述待并入电池包的所述放电开关；待所述系统充放电至所述压差小于所述阈值后，再打开所述待并入电池包的所述充电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统；

当所述初始电压高于所述母线电压时：初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关并打开所述待并入电池包的所述充电开关；待所述系统充放电至所述压差小于所述阈值后，再打开所述待并入电池包的所述放电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述大小和所述系统的充放电状态控制所述系统电池包和/或所述待并入电池包的放电开关、充电开关、充电限流单元和放电限流单元以控制所述待并入电池包并入所述系统还包括：

当所述压差超过所述阈值，所述初始电压高于所述母线电压，所述系统为放电状态，且所述系统以大于放电限流单元限定值放电时，初始关闭所述待并入电池包的所述放电开关并打开所述待并入电池包的所述充电开关；然后关闭所述系统电池包的所述充电开关后启动大电流斩波控制以提升母线电压；再打开所述待并入电池包的所述放电开关以实现所述待并入电池包并入所述系统。

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