CN114928126A - 电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备 - Google Patents
电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114928126A CN114928126A CN202210343440.1A CN202210343440A CN114928126A CN 114928126 A CN114928126 A CN 114928126A CN 202210343440 A CN202210343440 A CN 202210343440A CN 114928126 A CN114928126 A CN 114928126A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery pack
- battery
- power
- controlling
- modules
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0025—Sequential battery discharge in systems with a plurality of batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/36—Arrangements using end-cell switching
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本申请公开了一种电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备。所述电池组包括若干电池模块,所述电池组通过电子开关网络将所有电池模块串联,并能够通过所述电子开关网络将至少一个所述电池模块隔离于所述电池组,所述输出控制方法包括以下步骤:检测所接入负载的需求功率;在所述需求功率大于或等于预设功率时,则控制所述串联电池组进入高电压输出模式;在所述需求功率小于所述预设功率时,则控制所述串联电池组进入低电压输出模式。本申请的电池组的输出控制方法在降低所述电池组的整体电压,以降低不必要的电能损耗,同时能够维持各电池模块之间的电压均衡,具有控制简单的优点。
Description
技术领域
本申请涉及储能电池技术领域,尤其涉及电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备。
背景技术
移动储能设备为了能够输出媲美市电的正弦波形,采用功率因素校正(PowerFactor Correction,PFC)电路和LLC谐振转换器的两级电路架构,对于移动储能设备而言,其空载时或者超轻载时,为了能够在挂载后第一时间开启供电,PFC电路和LLC电路一直处于待机工作状态,这样会导致电能损耗。
为了减少电能损耗,移动储能设备空载时或者超轻载时,可以通过降低移动储能设备的电池电压,来降低储能设备空载时的电路损耗,但在降低电池电压时,会出现电池电压不一致,导致电池损坏的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备,旨在解决移动储能设备在空载或轻载时存在电能损耗,并在降低电池电压时,会出现电池电压不一致,导致电池损坏的问题。
本申请实施例的第一方面提了一种电池组的输出控制方法,所述电池组包括若干电池模块,所述电池组通过电子开关网络将所有电池模块串联,并能够通过所述电子开关网络将至少一个所述电池模块隔离于所述电池组,所述输出控制方法包括以下步骤:
检测所接入负载的需求功率;
在所述需求功率大于或等于预设功率时,则控制所述电池组进入高电压输出模式;
在所述需求功率小于所述预设功率时,则控制所述电池组进入低电压输出模式;
所述高电压输出模式为所述电池组中的所有所述电池模块都参与串联,所述低电压输出模式为所述电池组中的各电池单元被轮流隔离,所述电池单元包括至少一个所述电池模块。
其中一个实施例中,所述控制所述电池组进入高电压输出模式之后还包括:
持续对所述需求功率进行检测;
在所述需求功率大于或等于所述预设功率时,则维持所述电池组在高电压输出模式;
在所述需求功率低于所述预设功率并持续预设时长时,控制所述电池组进入低电压输出模式。
其中一个实施例中,所述控制所述电池组进入低电压输出模式包括:
控制所述电子开关网络将所述电池组的第N个电池模块进行隔离,并获取所述电池组的输出功率PN;
在所述电池组的输出功率PN与预设输出功率一致时,停止隔离第N个电池模块;
控制所述电子开关网络将所述电池组的第N+1个电池模块进行隔离,其中,0<N<M-1,M为所述电池组中所述电池模块的数量。
其中一个实施例中,所述控制所述电池组进入低电压输出模式包括:
控制所述电子开关网络将所述电池组的第1个电池模块隔离预设时长,获取所述预设时长内所述电池组的输出功率P1;
控制所述电子开关网络将所述电池组的第N个所述电池模块进行隔离,采集所述电池组的输出功率Pn,并在Pn=P1时,停止隔离第N个所述电池模块,N≥2;
当完成对所述电池组中的全部所述电池模块的一轮隔离后,返回执行对所述电池组的各电池模块进行轮流隔离的步骤。
其中一个实施例中,所述返回执行对所述电池组的各电池模块进行轮流隔离的步骤之前,还包括:
检测所述需求功率;
所述返回执行对所述电池组的各电池模块进行轮流隔离的步骤包括:
在所述需求功率低于所述预设功率时,对所述电池组的各电池模块进行轮流隔离,其中,在轮流隔离的步骤中,使用所述输出功率P1作为新一轮隔离中每个电池模组被隔离期间所述电池组的预设功率。
其中一个实施例中,所述返回执行对所述电池组的各电池模块进行轮流隔离的步骤包括:
控制所述电子开关网络对所述电池组的第1个所述电池模块隔离第二预设时长,并采集该第二预设时间内所述电池组的输出功率P’1;
控制所述电子开关网络对所述电池组的第N个所述电池模块进行隔离,并采集输出功率P’n;当P’n=P1时,停止隔离第N个电池模块。
本申请实施例的第二方面提了一种电池组的输出控制装置,所述电池组包括若干电池模块,所述电池模块包括至少一个被串联的电池,所述输出控制装置包括:
电子开关网络,用于将所有电池模块串联,还用于将至少一个所述电池模块隔离于所述电池组;
检测单元,用于检测负载并判断需求功率是否大于预设功率;
控制单元,用于在需求功率大于或等于所述预设功率时控制所述电池组进入高电压输出模式,在所述需求功率低于所述预设功率时控制所述电池组进入低电压输出模式;其中,在高电压输出模式下,所述控制单元通过控制所述电子开关网络使得所述电池组中的所有所述电池模块都参与串联;在低电压输出模式下,所述控制单元通过控制所述电子开关网络使得所述电池组中的各电池单元被轮流隔离,所述电池单元包括至少一个所述电池模块。
其中一个实施例中,所述电子开关网络包括:
多个串联开关,分别与各个所述电池模块连接,用于将各个所述电池模块串联;
多个隔离开关,分别与各个所述电池模块连接,用于在对各个所述电池模块进行单独隔离时导通或断开连接到所述电池组。
其中一个实施例中,各个所述串联开关分别串联在两个相邻的所述电池模块之间;
各个所述隔离开关的第一端分别与对应的所述电池模块的一端连接,各所述隔离开关的第二端共同连接且与所述电池组的输出连接。
本申请实施例的第三方面提了一种储能设备,该储能设备包括电池组和本申请实施例的第二方面提供的电池组的输出控制装置。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:通过检测电池组所接入负载的需求功率,在负载的需求功率大于或等于预设功率时,控制电池组进入高电压输出模式;在负载的需求功率小于预设功率时,控制电池组进入低电压输出模式。其中高电压输出模式为电池组中的所有电池模块都参与串联,低电压输出模式为电池组中的各电池单元被轮流隔离,电池单元包括至少一个电池模块。本申请实施例能够在移动储能设备在空载或轻载的情况下,控制移动储能设备的电池组进入低电压输出模式,降低不必要的电能损耗的问题,并且通过控制对各电池单元轮流隔离,在降低移动储能设备的电能损耗时,维持各电池模块之间的电压均衡。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的电池组和电子开关网络的电路示意图;
图2为本申请一实施例提供的电池组的输出控制方法的流程示意图;
图3为本申请另一实施例提供的输出控制方法的流程示意图;
图4为本申请一实施例提供的电池组进入低电压输出模式的流程示意图;
图5为本申请另一实施例提供的电池组进入低电压输出模式的流程示意图;
图6为本申请一实施例提供的低电压输出模式中轮流隔离具体流程图;
图7为本申请另一实施例提供的低电压输出模式中轮流隔离具体流程图;
图8为本申请一使用例中提供的电池组的结构示意图;
图9为本申请一使用例提供的电池组的输出控制方法的工作流程图;
图10为本申请一使用例提供的电子开关状态与隔离电池模块的对应关系表格;
图11为本申请一实施例提供的输出控制装置的原理示意图;
图12为本申请一实施例提供的储能设备的原理示意图。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请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仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请参阅图1,本申请实施例的第一方面提供一种电池组100和电子开关网络200的电路示意图,电池组100包括若干电池模块,这里的电池模块可以是单个的储能电池,也可以是两个或多个储能电池并联或串联后组成一个电池模块。该电池组100通过电子开关网络200将所有的电池模块串联起来,并能够通过电子开关网络200将至少一个电池模块隔离于该电池组100。具体地,请参阅图1,电池组100包括电池模块C1、C2…Cn,其中电池模块C1、C2…Cn为单个储能电池,电子开关网络200包括电子开关K1、K2…K2n,其中电池模块C1、C2…Cn通过电子开关K1、K3…K2n-1串联起来,电子开关K1、K2…K2n的开通和关断可以控制,通过控制该电子开关网络200,能够将至少一个电池模块隔离于电池组100,即被隔离的电池模块不参与电池组100的串联。请参阅图2,电池组100的输出控制方法包括步骤:
S100、检测所接入负载的需求功率。
请结合图1所示,检测该电池组100的输出端接入的负载的需求功率。这里负载的需求功率比如电池组100接入的负载的正常工作所需要的功率。
S200、在需求功率大于或等于预设功率时,则控制电池组进入高电压输出模式。
请结合图1所示,在电池组100的需求功率大于或等于预设功率时,比如负载的需求功率大于电池组100的最大输出功率的10%,控制该电池组100进入高电压输出模式。这里的高电压输出模式即通过控制电子开关K1、K2…K2n的开通或关断,将电池模块C1、C2…Cn全部参与电池组100的串联。可以理解地是,预设功率可以根据实际需要进行设置,并非是一个定值。在本申请实施例中,该预设功率为电池组100的最大输出功率的10%,在其他实施例中,预设功率还可以是该电池组100的最大输出功率的20%、30%、50%等。在一些实施例中,该预设功率还可以是包括该电池组100的储能设备的输出接口的额定输出功率的10%、20%或者其他比例。需要进一步说明的是,该储能设备包括该电池组100,该储能设备设置有若干输出接口,该输出接口直接或者间接跟该电池组100相连接,每一输出接口的额定输出功率或最大输出功率不一样。当该负载插入的该储能设备的输出接口不一样时,该预设功率的值也不一样。
S300、在需求功率小于预设功率时,则控制电池组进入低电压输出模式。
请结合图1所示,在负载的需求功率小于预设功率时,比如其需求功率低于电池组的额定输出功率的10%时,控制该电池组100进入低电压输出模式。这里的低电压输出模式即通过控制电子开关K1、K2…K2n的开通或关断,将电池模块C1、C2…Cn中的一个或多个电池模块C1、C2…Cn轮流隔离于该电池组100,比如在将电池模块C1进行隔离时,电池模块C1就不参与该电池组100的串联,以降低该电池组100的输出电压。在本实施例中,在低电压输出模式下,通过控制各电子开关单次将一个电池模组进行隔离。在其他实施例,可以将一个电池模组作为一个电池单元,也可以将两个或者两个以上的电池模组串联后作为一个电池单元,在低电压输出模式下,通过控制各电子开关单次将一个电池单元进行隔离。参见图1,在本实施例中,C1、C2…Cn表示单个电池模组,每一电池模组包括一个储能电池,在低电压输出模式下,通过控制各电子开关单次仅将一个电池模组进行隔离。
本申请实施例第一方面提供了一种电池组的输出控制方法,其中,电池组100包括若干电池模块,电池组100通过电子开关网络200将所有电池模块串联,并能够通过电子开关网络200将至少一个电池模块隔离于电池组100。通过检测电池组100所接入负载的需求功率,在负载的需求功率大于或等于预设功率时,控制电池组100进入高电压输出模式;在负载的需求功率小于预设功率时,控制电池组100进入低电压输出模式。其中高电压输出模式为电池组100中的所有电池模块都参与串联,低电压输出模式为电池组100中的各电池单元被轮流隔离,电池单元包括至少一个电池模块。在包括电池组100的移动储能设备在空载或轻载时,控制移动储能设备的电池组100进入低电压输出模式,降低不必要的电能损耗的问题,并且通过各电池单元被轮流隔离,在降低移动储能设备的电能损耗时,维持各电池模块之间的电压均衡,解决了电池电压不一致,导致电池损坏的问题。在本申请中,各电池单元轮流被隔离表示在对电池组的隔离步骤中,单次仅一个电池单元被隔离出该电池组100。
请参阅图3,其中一个实施例中,控制电池组100进入高电压输出模式之后即步骤S200之后,还包括以下步骤:
S400、持续对需求功率进行检测。
请结合图1所示,电池组100在进入高电压输出模式之后,可能其负载的工作状态会发生变化,例如负载关闭导致负载的需求功率低于预设功率。此时如果电池组100仍工作在高电压输出模式,会造成不必要的电能损耗,因此需要持续对电池组100的负载的需求功率进行检测。
S500、在需求功率大于或等于预设功率时,则维持电池组在高电压输出模式。
请结合图1所示,电池组100在进入高电压输出模式之后,其负载的需求功率仍大于或等于预设功率,电池组100就维持高电压输出模式。
S600、在需求功率低于预设功率并持续预设时长时,控制电池组进入低电压输出模式。
请结合图1所示,电池组100在进入高电压输出模式之后,其负载发生变化,导致负载的需求功率低于预设功率,并且持续预设时长,例如在检测到负载的需求功率低于预设功率时,开始计时,如果5分钟内负载的需求功率依旧低于预设功率,则控制电池组100进入低电压输出模式。
本实施例中,在电池组100进入高电压输出模式之后,通过持续检测负载的需求功率,并在负载的需求功率低于预设功率时,控制电池组100进入低电压输出模式,可以进一步降低电池组100在轻载或空载时的不必要的电能损耗,节省电能。
请参阅图4,其中一个实施例中,控制电池组100进入低电压输出模式包括:
S301、控制电子开关网络将电池组的第N个电池模块进行隔离,并获取电池组的输出功率PN。
请结合图1所示,通过控制电子开关网络200中的电子开关K1、K2…K2n的开通或关断,将电池组100中的第N个电池模块进行隔离,并获取电池组100的输出功率PN。
S302、在电池组的输出功率PN与预设输出功率一致时,停止隔离第N个电池模块。
在本步骤中,在检测到该电池组100的输出功率PN与预设输出功率一致时,将控制该电子开关网络200将该第N各电池模组接入电池组100,停止隔离。具体地,该预设输出功率为预先设备,该预设输出功率可以根据电池组100中各电池模组的选型确定。
S303、控制电子开关网络将电池组的第N+1个电池模块进行隔离,其中,0<N<M-1,M为电池组中电池模块的数量。
请结合图1所示,通过控制电子开关网络200中的电子开关K1、K2…K2n的开通或关断,将电池组100中的第N+1个电池模块进行隔离,0<N<M-1,M为电池组100中电池模快的数量。
在一实施例中,参阅图1,在上述步骤S301至S303中,先对电池组100的第一个电池模块C1进行隔离,电子开关K1断开,电子开关K2和电子开关K3、K5…K2n-1闭合,其余电子开关断开。此时获取该电池组100的输出功率PN,随着隔离的进行,电池组100中其他的电池模块的电量被消耗,当电池组100的输出功率PN与预设输出功率一致时,即认为电池模块C1不需要继续隔离,此时对电池组100的第二个电池模块C2进行隔离,电子开关K1、电子开关K2、电子开关K3闭合,用来串联电池模块的电子开关K5至K2n-1闭合,其余电子开关断开。可以理解地是,这里的预设输出功率可以跟随负载的变化而变化。
请参阅图5,其中一个实施例中,控制电池组进入低电压输出模式包括:
S310、控制电子开关网络将电池组的第1个电池模块隔离预设时长,获取预设时长内电池组的输出功率P1。
这里的预设时长比如为5分钟,结合图1所示,对电池模块C1隔离五分钟内,电池组100的输出功率记作P1。
S320、控制电子开关网络将电池组的第N个电池模块进行隔离,采集电池组的输出功率Pn,并在Pn=P1时,停止隔离第N个电池模块,N≥2。
结合图1所示,对电池组100的第N个电池模块进行隔离,同时采集电池组100的输出功率。例如在结束对第一个电池模块C1的隔离后,可以开始对第2个电池模块即电池模块C2进行隔离,同时采集电池组100的输出功率记作P2,当P2=P1时,停止隔离电池模块C2,通过维持两次隔离过程中电池组100的输出功率达到一致,来维持电池组100中个电池模块之间的电压均衡。
S330、当完成对电池组中的全部电池模块的一轮隔离后,返回执行对电池组的各电池模块进行轮流隔离的步骤。
结合图1所示,对电池组100的全部电池模块进行一轮完整的隔离之后,开始进行新一轮的隔离,即重新对电池组100中各电池模块进行轮流隔离。在对电池模块C1、C2…Cn都进行隔离之后,返回开始新一轮的对电池模块C1、C2…Cn轮流隔离。可以理解地是,轮流隔离的顺序可以是从C1到Cn,也可以任意顺序,只需保证在一轮隔离中,所有的电池模块均被隔离过即可。
请参阅图6,其中一个实施例中,在上述步骤S330之前即返回执行对电池组的各电池模块进行轮流隔离的步骤之前,还包括:
S331、检测需求功率。
在开始执行新一轮的隔离之前,检测负载的需求功率。其中,进一步地,参阅图1,在返回执行对电池组100的各电池模块进行轮流隔离的步骤具体包括:
S332、在需求功率低于预设功率时,对电池组的各电池模块进行轮流隔离。
本步骤中,在进行新一轮的隔离步骤时,先通过检测负载的需求功率,确保在进行新一轮隔离之前,负载的需求功率低于预设功率的情况下,才会进行新一轮隔离。其中,参阅图1,在轮流隔离的步骤中,使用上一轮隔离中的输出功率P1作为新一轮隔离中每个电池模块被隔离期间电池组100的预设功率。使用上一轮隔离中的输出功率P1作为新一轮隔离中的预设功率,保持输出功率计算的统一,不需要每轮隔离都重新计算一个输出功率作为预设功率。且首轮隔离中的输出功率P1是电池组100实际工作一段时间的输出功率,更加贴近实际,误差更小。需要说明的是,在本申请中,在电池组100处于低电压输出模式下,同样需要对负载的需求功率进行检测,在该负载的需求功率大于预设功率时,立刻切换到高电压输出模式。
请参阅图7,其中一个实施例中,在上述步骤S330中即返回执行对电池组100的各电池模块进行轮流隔离的步骤中包括:
S3301、控制电子开关网络对电池组的第1个电池模块隔离第二预设时长,并采集该第二预设时间内电池组的输出功率P’1。
S3302、控制电子开关网络对电池组的第N个电池模块进行隔离,并采集输出功率P’n;当P’n=P’1时,停止隔离第N个电池模块。
本实施例中,结合图1所示,在返回执行新一轮隔离对各电池模块轮流隔离的步骤中,对电池组100的第1个电池模块C1隔离第二预设时长,这里的第二预设时长比如为3分钟,对电池模块C1隔离3分钟内,电池组100的输出功率记作P’1。对电池组100的第N个电池模块进行隔离,同时采集电池组100的输出功率。在结束对第一个电池模块C1的隔离后,可以开始对第2个电池模块即电池模块C2进行隔离,同时不断采集电池组100的输出功率记作P’2,当P’2=P’1时,停止隔离电池模块C2,通过维持两次隔离过程中电池组100的输出功率达到一致,来维持电池组100中个电池模块的电压均衡。本实施例中在新一轮的隔离中,通过重新确定电池组100隔离第一个电池模块时的输出功率P’1,根据更短的隔离预设时长内的电池组100的输出功率作为下一个电池模块被隔离的策略依据,实现更加精准的隔离时长控制,进一步保证电池组100的各电池模块之间的电压均衡。
为了便于理解上述实施例中的输出控制方法的步骤,在一使用例中,请参阅图8为电池组100的示意图,如图9所示为本使用例的电池组100的输出控制方法的流程图,图10示出的是本使用例中电子开关网络200不同的开关控制策略对应的隔离电池模块的表格。结合图8、9、10所示,五组电池模块串联构成电池组100,电池组100在每组电池模块电压5V的情况下产生了5*5=25V的电压量。电池模块电压会随着电池电量的降低而降低。但是通过前文描述可知,为了降低空载损耗,希望电池组100的电压可以在最大电量的条件下依然维持小于25V的电压,如20V。通过电子开关网络200,可以将电池模块从电池组100中隔离出。在需要更低电压时,仅需要把其中一电池模块旁边的两开关打开,即可隔离该电池模块。例如要隔离C1,则需要断开K1并闭合K2(其它开关处于默认状态:即断开K4、K6、K8、K10,闭合K3、K5、K7、K9),此时C1被隔离只有C2-C5在工作,即维持20V电压。同理,如想要隔离C2电池,则需要闭合K2和K4,并断开K3(其他开关处于默认状态:即闭合K1、K3、K5、K7、K9,断开K6、K8、K10),更多的隔离策略对应的电子开关的状态请参阅图10,开即电子开关断开,关即电子开关闭合。
可以理解地是,电池组100的电压降低只针对空载或超轻载的工况下使用,在检测到负载比如用电器接入电池组100时,则切换至无电池隔离模式恢复正常电池工作电压,防止负载过大对母线电压带来过大压力导致电压下降,电流上升,过流保护关机情况。
通过上实施例中的电池组100的输出控制方法,可以降低移动储能设备在空载或轻载时不必要的电能损耗,维持各电池模块之间的电压均衡,并能够避免过度隔离电池模块带来的电压不均的问题。
本申请实施例的第二方面提供一种电池组的输出控制装置10,其中,电池组包括若干电池模块,电池模块包括至少一个被串联的电池。请参阅图11,输出控制装置10包括电子开关网络11、检测单元12和控制单元13。电子开关网络11用于将所有电池模块串联,还用于将至少一个电池模块隔离于电池组。检测单元12用于检测负载并判断需求功率是否大于预设功率,控制单元13用于在需求功率大于或等于预设功率时控制电池组进入高电压输出模式,在需求功率低于预设功率时控制电池组进入低电压输出模式,即控制单元13可以控制电子开关网络11的各个电子开关的开通和关断;其中,在高电压输出模式下,控制单元13通过控制电子开关网络11使得电池组中的所有电池模块都参与串联;在低电压输出模式下,控制单元13通过控制电子开关网络11使得电池组中的各电池单元被轮流隔离,电池单元包括至少一个电池模块。
其中一个实施例中,请参阅图10,电子开关网络11包括:多个串联开关电子开关K1、K3…K2n-1分别与各个电池模块C1、C2…Cn连接,用于将各个电池模块串联起来;
多个隔离开关K2、K4…K2n分别与各个电池模块C1、C2…Cn连接,用于在对各个电池模块进行单独隔离时导通或断开连接到电池组。
其中一个实施例中,请参阅图11,各个串联开关K1、K3…K2n-1分别串联在两个相邻的电池模块之间;
各个隔离开关K2、K4…K2n的第一端分别与对应的电池模块的一端连接,各隔离开关K2、K4…K2n的第二端共同连接且与电池组的输出连接。
请参阅图12,本申请实施例的第三方面提供一种储能设备,包括本申请实施例第二方面提供的电池组的输出控制装置10。储能设备还包括存储器,存储器上存储有计算机程序,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个实施例中电池组的输出控制方法的步骤。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,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。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池组的输出控制方法,其特征在于,所述电池组包括若干电池模块,所述电池组通过电子开关网络将所有电池模块串联,并能够通过所述电子开关网络将至少一个所述电池模块隔离于所述电池组,所述输出控制方法包括以下步骤:
检测所接入负载的需求功率;
在所述需求功率大于或等于预设功率时,则控制所述电池组进入高电压输出模式;
在所述需求功率小于所述预设功率时,则控制所述电池组进入低电压输出模式;
所述高电压输出模式为所述电池组中的所有所述电池模块都参与串联,所述低电压输出模式为所述电池组中的各电池单元被轮流隔离,所述电池单元包括至少一个所述电池模块。
2.如权利要求1所述的输出控制方法,其特征在于,所述控制所述电池组进入高电压输出模式之后还包括:
持续对所述需求功率进行检测;
在所述需求功率大于或等于所述预设功率时,则维持所述电池组在高电压输出模式;
在所述需求功率低于所述预设功率并持续预设时长时,控制所述电池组进入低电压输出模式。
3.如权利要求1或2所述的输出控制方法,其特征在于,所述控制所述电池组进入低电压输出模式包括:
控制所述电子开关网络将所述电池组的第N个电池模块进行隔离,并获取所述电池组的输出功率PN;
在所述电池组的输出功率PN与预设输出功率一致时,停止隔离第N个电池模块;
控制所述电子开关网络将所述电池组的第N+1个电池模块进行隔离,其中,0<N<M-1,M为所述电池组中所述电池模块的数量。
4.如权利要求1或2所述的输出控制方法,其特征在于,所述控制所述电池组进入低电压输出模式包括:
控制所述电子开关网络将所述电池组的第1个电池模块隔离预设时长,获取所述预设时长内所述电池组的输出功率P1;
控制所述电子开关网络将所述电池组的第N个所述电池模块进行隔离,采集所述电池组的输出功率Pn,并在Pn=P1时,停止隔离第N个所述电池模块,N≥2;
当完成对所述电池组中的全部所述电池模块的一轮隔离后,返回执行对所述电池组的各电池模块进行轮流隔离的步骤。
5.如权利要求4所述的输出控制方法,其特征在于,所述返回执行对所述电池组的各电池模块进行轮流隔离的步骤之前,还包括:
检测所述需求功率;
所述返回执行对所述电池组的各电池模块进行轮流隔离的步骤包括:
在所述需求功率低于所述预设功率时,对所述电池组的各电池模块进行轮流隔离,其中,在轮流隔离的步骤中,使用所述输出功率P1作为新一轮隔离中每个电池模组被隔离期间所述电池组的预设功率。
6.如权利要求4所述的输出控制方法,其特征在于,所述返回执行对所述电池组的各电池模块进行轮流隔离的步骤包括:
控制所述电子开关网络对所述电池组的第1个所述电池模块隔离第二预设时长,并采集该第二预设时间内所述电池组的输出功率P’1;
控制所述电子开关网络对所述电池组的第N个所述电池模块进行隔离,并采集输出功率P’n;当P’n=P’1时,停止隔离第N个电池模块。
7.一种电池组的输出控制装置,其特征在于,所述电池组包括若干电池模块,所述电池模块包括至少一个被串联的电池,所述输出控制装置包括:
电子开关网络,用于将所有电池模块串联,还用于将至少一个所述电池模块隔离于所述电池组;
检测单元,用于检测负载并判断需求功率是否大于预设功率;
控制单元,用于在需求功率大于或等于所述预设功率时控制所述电池组进入高电压输出模式,在所述需求功率低于所述预设功率时控制所述电池组进入低电压输出模式;其中,在高电压输出模式下,所述控制单元通过控制所述电子开关网络使得所述电池组中的所有所述电池模块都参与串联;在低电压输出模式下,所述控制单元通过控制所述电子开关网络使得所述电池组中的各电池单元被轮流隔离,所述电池单元包括至少一个所述电池模块。
8.如权利要求7所述的输出控制装置,其特征在于,所述电子开关网络包括:
多个串联开关,分别与各个所述电池模块连接,用于将各个所述电池模块串联;
多个隔离开关,分别与各个所述电池模块连接,用于在对各个所述电池模块进行单独隔离时导通或断开连接到所述电池组。
9.如权利要求8所述的输出控制装置,其特征在于,各个所述串联开关分别串联在两个相邻的所述电池模块之间;
各个所述隔离开关的第一端分别与对应的所述电池模块的一端连接,各所述隔离开关的第二端共同连接且与所述电池组的输出连接。
10.一种储能设备,其特征在于,包括电池组和如权利要求7-9任一项所述的输出控制装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210343440.1A CN114928126A (zh) | 2022-04-02 | 2022-04-02 | 电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备 |
PCT/CN2022/134428 WO2023185032A1 (zh) | 2022-04-02 | 2022-11-25 | 电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210343440.1A CN114928126A (zh) | 2022-04-02 | 2022-04-02 | 电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114928126A true CN114928126A (zh) | 2022-08-19 |
Family
ID=82805729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210343440.1A Pending CN114928126A (zh) | 2022-04-02 | 2022-04-02 | 电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114928126A (zh) |
WO (1) | WO2023185032A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023185032A1 (zh) * | 2022-04-02 | 2023-10-05 | 深圳市正浩创新科技股份有限公司 | 电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8386102B2 (en) * | 2009-11-17 | 2013-02-26 | Eric Gullichsen | Discrete voltage level controller |
CN102447285A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-05-09 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种大容量电池换流器及其控制方法 |
US10305298B2 (en) * | 2014-03-17 | 2019-05-28 | Glx Power Systems, Inc. | Method and apparatus for creating a dynamically reconfigurable energy storage device |
DE102017207944A1 (de) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Audi Ag | Batterievorrichtung mit zumindest einem Modulstrang, in welchem Moduleinheiten in einer Reihe hintereinander verschaltet sind, sowie Kraftfahrzeug und Betriebsverfahren für die Batterievorrichtung |
US11233419B2 (en) * | 2017-08-10 | 2022-01-25 | Zoox, Inc. | Smart battery circuit |
US10500980B2 (en) * | 2018-03-14 | 2019-12-10 | GM Global Technology Operations LLC | Modular battery pack system with series and parallel charging and propulsion modes |
DK180966B1 (en) * | 2020-09-18 | 2022-08-18 | Kk Wind Solutions As | Multiple output energy storage |
CN114928126A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-08-19 | 深圳市正浩创新科技股份有限公司 | 电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备 |
-
2022
- 2022-04-02 CN CN202210343440.1A patent/CN114928126A/zh active Pending
- 2022-11-25 WO PCT/CN2022/134428 patent/WO2023185032A1/zh unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023185032A1 (zh) * | 2022-04-02 | 2023-10-05 | 深圳市正浩创新科技股份有限公司 | 电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023185032A1 (zh) | 2023-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3503282B1 (en) | Quick charging method for parallel battery pack, and related device | |
CN110768330A (zh) | 一种充放电控制方法、装置及ups系统 | |
US20230400520A1 (en) | Energy storage system and energy storage system detection method | |
CN116707051B (zh) | 双电池充放电电路及双电池充放电方法、电子设备和介质 | |
US20230198271A1 (en) | Charging and discharging method for series-parallel batteries and series-parallel battery system | |
CN109245214B (zh) | 基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器 | |
CN113472037A (zh) | 一种电池组均衡方法、电池组均衡装置及电池管理系统 | |
US10193357B2 (en) | Energy storage system | |
CN114513035B (zh) | 电池包地址分配系统、方法及计算机可读存储介质 | |
EP3836340A1 (en) | Charging circuit and electronic device | |
CN113682199A (zh) | 化成分容电路、设备及系统 | |
CN114928126A (zh) | 电池组的输出控制方法、输出控制装置及储能设备 | |
CN114977423A (zh) | 一种基于融合指标的串联锂离子电池组旁路均衡方法 | |
CN112332526B (zh) | 蓄电池储能系统及其控制方法 | |
CN218888198U (zh) | 一种储能dc-dc电池系统及其高压系统 | |
CN106026356A (zh) | 一种实现电池扩容的方法 | |
CN215646321U (zh) | 化成分容电路、设备及系统 | |
CN218102611U (zh) | 一种电池组管理电路和电池组 | |
CN115064788A (zh) | 储能系统的soc均衡控制方法及相关装置 | |
CN114899906A (zh) | 电池系统的控制电路装置及电池管理系统 | |
CN110957543A (zh) | 一种免浮充蓄电池成组系统及充电方法 | |
CN219067895U (zh) | 充电均衡电路及电池 | |
CN112448451B (zh) | 一种电池组管理系统弱供电方法、装置及电池组管理系统 | |
CN114301291B (zh) | 直流变换装置及控制方法 | |
CN219372050U (zh) | 一种电池包的主动均衡电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |