CN114938016A - 一体机系统、一体机系统的控制方法及储能控制器 - Google Patents

一体机系统、一体机系统的控制方法及储能控制器 Download PDF

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CN114938016A CN202210644333.2A CN202210644333A CN114938016A CN 114938016 A CN114938016 A CN 114938016A CN 202210644333 A CN202210644333 A CN 202210644333A CN 114938016 A CN114938016 A CN 114938016A
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Abstract

本发明公开了一种一体机系统、一体机系统的控制方法及储能控制器，该一体机系统包括储能变流器、充放电模块、采样模块和储能控制器；充放电模块的正极、负极及中性极对应与储能变流器的直流母线正极连接、直流母线负极连接及母线中点连接；采样模块用于对正半母线和负半母线的电压进行采样，并输出对应的正半母线电压值和负半母线电压值；储能控制器分别与采样模块和充放电模块连接，用于对正半母线电压值与负半母线电压值进行差值计算，在差值计算的结果达到预设电压差值时，控制充放电模块调节正半母线的电压和/或负半母线的电压，以使两者进行差值计算的结果低于预设电压差值。本发明能有效解决PCS的正、负半母线偏压问题。

Description

一体机系统、一体机系统的控制方法及储能控制器
技术领域
本发明涉及电网储能系统技术领域，尤其涉及一种一体机系统、一体机系统的控制方法及储能控制器。
背景技术
PCS(Power Conversion System，储能变流器)电化学储能系统作为电池储能系统的核心部分，连接电池系统和电网(和/或负荷)之间，实现功率双向变换和能量双向流动，可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。
随着储能产业的发展，用户需求越高越高，一般会将电池和PCS逐渐融合为一体机，配电网或用户侧应用的PCS多采用三相四线模式，若单相满载或者不平衡载则会导致母线正负半电压出现不平衡情况，即正半母线电压(母线正极与母线中点之间的电压)与负半母线电压(母线负极与母线中点之间的电压)出现电压差的情况，难以满足正常运行要求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种一体机系统、一体机系统的控制方法及储能控制器，旨在解决现有PCS及电池的一体机容易出现正负半电压不平衡的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种一体机系统，包括：
储能变流器，所述储能变流器的直流母线正极与母线中点构成正半母线、直流母线负极与母线中点构成负半母线；
充放电模块，所述充放电模块的正极与所述储能变流器的直流母线正极连接，所述充放电模块的负极与所述储能变流器的直流母线负极连接；所述充放电模块的中性极与所述储能变流器的母线中点连接；
采样模块，与所述储能变流器连接，用于对所述正半母线和所述负半母线的电压进行采样，并输出对应的正半母线电压值和负半母线电压值；
储能控制器，分别与所述采样模块和所述充放电模块连接；用于对所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算，在差值计算的结果达到预设电压差值时，控制所述充放电模块调节所述正半母线的电压和/或所述负半母线的电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于预设电压差值。
可选地，所述储能变流器包括正母线电容和负母线电容，所述正母线电容并联连接在直流母线正极与母线中点之间，所述负母线电容并联连接在直流母线负极与母线中点之间；
所述储能控制器，还用于在所述正半母线电压与所述负半母线电压之间的差值达到预设电压差值时，控制所述充放电模块对所述负母线电容充电，以使所述负半母线电压与所述正半母线电压一致；或，在所述负半母线电压与所述正半母线电压之间的差值达到预设电压差值时，控制所述充放电模块对所述正母线电容充电，以使所述正半母线电压与所述负半母线电压一致。
可选地，所述充放电模块包括第一电压转换电路及第二电压转换电路；所述第一电压转换电路的正输出端为所述充放电模块的正极，所述第二电压转换电路的负输出端为所述充放电模块的负极；所述第一电压转换电路的负输出端与所述第二电压转换电路的正输出端连接，所述第一电压转换电路的负输出端与所述第二电压转换电路的正输出端连接公共端为所述充放电模块的中性极；所述第一电压转换电路的受控端和所述第二电压转换电路的受控端分别与所述储能控制器连接；
所述储能控制器，用于在所述正半母线电压与所述负半母线电压之间的差值达到预设电压差值时，控制所述第二电压转换电路调节所述负半母线电压，以使所述负半母线电压与所述正半母线电压一致；在所述负半母线电压与所述正半母线电压之间的差值达到预设电压差值时，控制所述第一电压转换电路调节所述正半母线电压，以使所述正半母线电压与所述负半母线电压一致。
可选地，所述一体机系统还包括第一电池，所述第一电池的正极与中点构成正半电池，所述第一电池的负极与中点构成负半电池；其中，所述第一电池的正极与所述第一电压转换电路的正输入端连接，所述第一电池的中点与所述第一电压转换电路的负输入端连接；所述第一电池的中点还与所述第二电压转换电路的正输入端连接，所述第一电池的负极与所述第二电压转换电路的负输入端连接。
可选地，所述一体机系统还包括第一电池管理系统和第二电池管理系统；所述第一电池管理系统分别与所述储能控制器和所述第一电压转换电路连接，所述第二电池管理系统分别与所述储能控制器和所述第二电压转换电路连接；
所述储能控制器用于在所述正半母线电压与所述负半母线电压之间的差值达到预设电压差值时，输出第一控制信号，使所述第一电池管理系统控制所述第二电压转换电路调节所述负半母线电压，以使所述负半母线电压与所述正半母线电压一致；在所述负半母线电压与所述正半母线电压之间的差值达到预设电压差值时，输出第二控制信号，使所述第二电池管理系统控制所述第一电压转换电路调节所述正半母线电压，以使所述正半母线电压与所述负半母线电压一致。
可选地，所述一体机系统还包括第一配电模块和第二配电模块；所述第一配电模块设置于所述正半电池与所述第一电压转换电路之间，所述第二配电模块设置于所述负半电池与所述第二电压转换电路之间。
可选地，所述一体机系统包括第二电池和第三电池，所述第二电池的正极与所述第一电压转换电路的正输入端连接，所述第二电池的负极与所述第一电压转换电路的负输入端连接；所述第三电池的正极与所述第二电压转换电路的正输入端连接，所述第三电池的负极与所述第二电压转换电路的负输入端连接。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种一体机系统的控制方法，应用于储能控制器，所述控制方法包括步骤：
获取储能变流器的正半母线的正半母线电压和负半母线的负半母线电压；
对所述正半母线电压与所述负半母线电压进行差值计算，获得差值计算的结果；
确定所述差值计算的结果达到预设电压差值时，调节所述正半母线电压与所述负半母线电压中电压较低一者的电压，以使较低一者的电压与较高一者的电压一致。
可选地，所述储能变流器包括正母线电容和负母线电容，所述正母线电容并联连接在直流母线正极与母线中点之间，所述负母线电容并联连接在直流母线负极与母线中点之间；所述确定所述差值计算的结果达到预设电压差值时，调节所述正半母线电压与所述负半母线电压中电压较低一者的电压，以使较低一者的电压与较高一者的电压一致的步骤包括：
确定所述正半母线电压与所述负半母线电压之间的差值达到预设电压差值时，则控制所述充放电模块对所述负半母线充电，以使所述负半母线电压与所述正半母线电压一致；
确定所述负半母线电压与所述正半母线电压之间的差值达到预设电压差值时，则控制所述充放电模块对所述正半母线充电，以使所述正半母线电压与所述负半母线电压一致。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种储能控制器，所述储能控制器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的一体机系统的控制程序，其中：所述一体机系统的控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的一体机系统的控制方法步骤
本发明提供一种一体机系统、一体机系统的控制方法及储能控制器，该一体机系统包括储能变流器、充放电模块、采样模块和储能控制器；充放电模块的正极与储能变流器的直流母线正极连接，负极与储能变流器的直流母线负极连接；中性极与储能变流器的母线中点连接；采样模块与储能变流器连接，用于对正半母线和负半母线的电压进行采样，并输出对应的正半母线电压值和负半母线电压值；储能控制器分别与采样模块和充放电模块连接；用于对正半母线电压值与负半母线电压值进行差值计算，在差值计算的结果达到第一预设电压差值时，控制充放电模块调节正半母线的电压和/或负半母线的电压，以使正半母线电压值与负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。由此在正、负半母线电压不平衡时，可以及时为相对低压的半母线进行充电，使其电压升高；还可以及时将相对较高的半母线的电压调低；还可以将较低的半母线电压调高的同时调低较高的半母线电压；从而使正、负半母线电压达到平衡，满足运行要求，提高系统的安全性。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一体机系统一实施例的功能模块示意图；
图2为本发明一体机系统一实施例中充放电模块的模块示意图；
图3为本发明一体机系统另一实施例的电路结构示意图；
图4为一体机系统的控制方法一实施例的流程示意图。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 储能变流器 23 第一电池管理系统
20 充放电模块 24 第二电池管理系统
30 采样模块 25 第一配电模块
40 储能控制器 26 第二配电模块
21 第一电压转换电路 BAT 第一电池
22 第二电压转换电路
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
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的一部分实施例，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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种一体机系统，在一实施例中，参照图1，该一体机系统包括：
储能变流器10，所述储能变流器10的直流母线正极DC+与母线中点N构成正半母线、直流母线负极DC-与母线中点N构成负半母线；
充放电模块20，所述充放电模块20的正极与所述储能变流器10的直流母线正极DC+连接，所述充放电模块20的负极与所述储能变流器10的直流母线负极DC-连接；所述充放电模块20的中性极与所述储能变流器10的母线中点N连接；
采样模块30，与所述储能变流器10连接，用于对所述正半母线和所述负半母线的电压进行采样，并输出对应的正半母线电压值和负半母线电压值；
储能控制器40，分别与所述采样模块30和所述充放电模块20连接；用于对所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算，在差值计算的结果达到第一预设电压差值时，控制所述充放电模块20调节所述正半母线的电压和/或所述负半母线的电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。
上述储能变流器10可以为三相四线形式，现有的控制方式中，当单相满载或者不平衡载时，会出现正负半母线电压不平衡(即正、负半母线出现较大的电压差)的现象；PCS控制器监测到正负半母线电压之间的不平衡达到一定的不平衡率时，就会进行预警，否则不平衡现象会继续发展，有可能会引起元器件损坏，甚至引起系统故障。但是预警后，系统会停止运行，直到技术人员排查并解除单相满载或者不平衡载后，系统才会恢复运行，影响系统使用。目前，解决PCS的正负半母线偏压问题的主要方式是设置多个母线电容，利用电容电压不能突变的特性，将直流母线电压进行钳位，但是这种方式成本比较高，并且体积比较大，不利于一体化。
本实施例中，储能控制器40的结构不需要限定，可以为PCS(即储能变流器)控制器，采样模块30对正半母线和负半母线的电压分别进行采样，并输出对应的正半母线电压和负半母线电压至储能控制器40；从而由储能控制器40判断正、负半母线是否平衡。所述平衡并不一定是完全相等，可以是两者之间的差值在第一预设电压差值范围内，例如第一预设电压差值为50V，那么正、负半母线电压差值在50V以内则认为是平衡的；第一预设电压差值还可以为0V、5V等，需要结合实际情况进行具体设置。
具体的，若正、负半母线不平衡，且所述正半母线电压与所述负半母线电压之间的差值达到第一预设电压差值时，即负半母线电压较低时，储能控制器40输出相应的控制信号至所述充电模块20，使充放电模块20通过负极和中性极对所述负半母线充电，控制负半母线电压升高，使两者差值计算的结果低于第二预设电压差值，从而正负半母线电压达到平衡；还可以使充放电模块20控制所述PCS内的储能元器件放电，以调节正半母线电压降低，使两者差值计算的结果低于第二预设电压差值，从而正、负半母线电压达到平衡；还可以两者同时调节，即调节负半母线电压升高的同时调节正半母线电压降低，从而使正、负半母线电压达到平衡。其中，第二预设电压差值也需要结合实际情况进行设置，可以与第一预设电压差值相等，也可以小于第一预设电压差值。
若所述负半母线电压与所述正半母线电压之间的差值达到第一预设电压差值时，即正半母线电压较低时，储能控制器40输出相应的控制信号至所述充电模块20，使充放电模块20通过正极和中性极对所述正半母线充电，控制正半母线电压升高，使正半母线电压值与负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值，从而两者达到平衡；还可以使充放电模块20调节负半母线电压降低，使正半母线电压值与负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值，从而正、负半母线电压达到平衡；还可以两者同时调节，即调节正半母线电压升高的同时调节负半母线电压降低，从而使正、负半母线电压达到平衡。
该一体机系统还可以包括水冷系统和消防系统等，本领域技术人员可以参考本领域常用技术进行设置。
可以理解的，本方案由于设置了储能变流器10、充放电模块20、采样模块30和储能控制器40；采样模块30用于对储能变流器10的正半母线和负半母线的电压进行采样，并输出对应的正半母线电压值和负半母线电压值；储能控制器40用于对正半母线电压与负半母线电压进行差值计算，在差值计算的结果达到第一预设电压差值时，控制充放电模块20调节正半母线的电压和/或负半母线的电压，以使正半母线电压值与负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。由此在正、负半母线电压不平衡时，可以及时为相对低压的半母线进行充电，使其电压升高；还可以及时将相对较高的半母线的电压调低；还可以同时调节，将较低的半母线电压调高的同时调低较高的半母线电压；从而使正、负半母线电压达到平衡，满足系统的运行要求，使得系统不会因PCS的正负半母线的偏压问题预警而停止运行；并且可以保护系统中的各个器件不会因较大的电压偏差而损坏，提高系统的安全性。与在PCS结构中增设多个电容来解决偏压问题的方式相比，大大降低了成本，减小了体积，更有利于一体化集成。
参照图2，在一实施例中，所述充放电模块20包括第一电压转换电路21及第二电压转换电路22；所述第一电压转换电路21的正输出端为所述充放电模块20的正极，所述第二电压转换电路22的负输出端为所述充放电模块20的负极；所述第一电压转换电路21的负输出端与所述第二电压转换电路22的正输出端连接，所述第一电压转换电路21的负输出端与所述第二电压转换电路22的正输出端连接公共端为所述充放电模块20的中性极；所述第一电压转换电路21的受控端和所述第二电压转换电路22的受控端分别与所述储能控制器40连接；所述储能控制器，还用于在所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果达到第一预设电压差值时，控制所述第一电压转换电路21调节所述正半母线电压；和/或，控制所述第二电压转换电路22调节所述负半母线电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。
具体的，所述储能控制器40用于在所述正半母线电压与所述负半母线电压之间的差值达到预设第一电压差值时，控制所述第二电压转换电路22调节所述负半母线电压升高，或者控制第一电压转换电路21调节正半母线电压降低，或者控制第二电压转换电路22调节负半母线电压升高的同时控制第一电压转换电路21调节正半母线电压降低，从而使正半母线电压值与负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值，正、负半母线电压达到平衡。
储能控制器40还用于在所述负半母线电压与所述正半母线电压之间的差值达到预设电压差值时，控制所述第一电压转换电路21调节所述正半母线电压升高，或者控制第二电压转换电路22调节负半母线电压降低，或者控制第二电压转换电路22调节负半母线电压降低，且控制第一电压转换电路21调节正半母线电压升高，从而使正、负半母线电压达到平衡。
第一电压转换电路21的输入端用于接入第一电源；第二电压转换电路22的输入端用于接入第二电源。第一电压转换电路21和第二电压转换电路22分别用于根据储能控制器40的控制将第一电源和第二电源转换为适配PCS直流母线的直流高压，在正、负半母线出现不平衡时，提高正半母线电压或负半母线电压，从而控制正半母线电压与负半母线电压达到平衡。第一电压转换电路21和第二电压转换电路22还用于将将PCS母线异常升高的直流高电压转换为适配第一电源和第二电源的电压，在正、负半母线电压异常升高时，降低正半母线电压或负半母线电压。第一电压转换电路21和第二电压转换电路22可以分别为直流-直流转换电路，具体结构不需要进行限定，本领域技术人员可以参考本领域常用技术进行设置，只需要实现上述对应的功能即可。
在一实施例中，所述一体机系统还可以包括第二电池和第三电池，所述第二电池的正极与所述第一电压转换电路21的正输入端连接，所述第二电池的负极与所述第一电压转换电路21的负输入端连接；所述第三电池的正极与所述第二电压转换电路22的正输入端连接，所述第三电池的负极与所述第二电压转换电路22的负输入端连接。
可以理解的，第二电池即为第一电源，第三电池即为第二电源。从而在正、负半母线电压不平衡时，通过第二电池与第一电压转换电路21和/或第三电池与第二电压转换电路22调节正、负半母线电压平衡。
参照图3，在一实施例中，所述一体机系统还包括第一电池BAT，所述第一电池BAT的正极BAT+与中点构成正半电池所述第一电池BAT的负极BAT-与中点构成负半电池；其中，所述第一电池BAT的正极BAT+与所述第一电压转换电路21的正输入端连接，所述第一电池BAT的中点与所述第一电压转换电路21的负输入端连接；所述第一电池BAT的中点还与所述第二电压转换电路22的正输入端连接，所述第一电池BAT的负极BAT-与所述第二电压转换电路22的负输入端连接。
本实施例中，所述第一电池BAT的中点则为电池电位的中点，例如电池电压为1000V，那么从500V拉出的连接点即为电池中点；正半电池即为第一电源，负半电池即为第二电源。
可以理解的，在一体机系统中是有一组电池与PCS相连接的，本实施例仅使用这一组电池即可满足需要，无需新增任何器件，几乎无新增成本。由于电池是恒压源，其出现的偏差不会很大，因此用电池为PCS充电可以保证调压时的准确性和调压效率。
在一实施例中，所述一体机系统还包括第一电池管理系统23和第二电池管理系统24；所述第一电池管理系统23分别与所述储能控制器40和所述第一电压转换电路21连接，所述第二电池管理系统分别与所述储能控制器和所述第二电压转换电路22连接；所述储能控制器40，还用于在所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果达到第一预设电压差值时，输出第一控制信号，使所述第一电池管理系统控制所述第一电压转换电路21调节所述正半母线电压；和/或，输出第二控制信号，使所述第二电池管理系统控制所述第二电压转换电路22调节所述负半母线电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。
所述第一电池管理系统23及第二电池管理系统24分别为两组BMS(BatteryManagement System，电池管理系统)，两组BMS都可以与储能控制器40进行通信，其中，第一电池管理系统23用于管理正半电池，第二电池管理系统24用于管理负半电池。
在实际控制中，第一电池管理系统23及第二电池管理系统24与储能控制器本就是互相通信的，通过使用两组BMS分别控制两组直流-直流转换电路可以作为另一种实现方式，这种方式中，两组BMS可以智能化管理及维护各自对应的正、负半电池，并监控正、负半电池的状态，因此在控制对应的电压转换电路时会更符合正、负半电池的实际状态，也会相对更加安全。
在一实施例中，所述一体机系统还包括第一配电模块25和第二配电模块26；所述第一配电模块25设置于所述正半电池与所述第一电压转换电路21之间，所述第二配电模块26设置于所述负半电池与所述第二电压转换电路22之间。
本实施例中，所述第一配电模块25和所述第二配电模块26可以分别为配电箱，配电箱既方便控制电路的开合，又有较高的安全防护等级，保障一体机系统的安全。两组配电箱的结构不需要进行限定，可以分别包括两组直流熔断器和两组直流接触器。
在一实施例中，所述储能变流器10包括正母线电容C+和负母线电容C-，所述正母线电容C+并联连接在直流母线正极DC+与母线中点N之间，所述负母线电容C-并联连接在直流母线负极DC-与母线中点N之间。
所述储能控制器10还用于在所述正半母线电压与所述负半母线电压之间的差值达到第一预设电压差值时，控制所述充放电模块20对所述负母线电容C-充电；或控制所述充放电模块20对所述正母线电容C+放电；或充放电模块20对所述负母线电容C-充电的同时对所述正母线电容C+放电，以使正、负半母线电压平衡。
所述储能控制器10还用于在所述负半母线电压与所述正半母线电压之间的差值达到第一预设电压差值时，控制所述充放电模块20对所述正母线电容C+充电；或控制所述充放电模块20对所述负母线电容C-放电；或充放电模块20对所述正母线电容C+充电的同时对所述负母线电容C-放电，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值、两者达到平衡。其中母线中点N也可以三相四线PCS的零线。
当出现正、负半母线电压不平衡时，通过电池电压对正母线电容C+或负母线电容C-进行调节，可以解决PCS的正、负半母线偏压问题，从而实现控制两个半母线电压平衡。
综上所述，本方案通过在三相四线PCS前端设置两组直流-直流转换电路，并将电池分为对应的正半电池和负半电池，解决了不平衡载或者单相满载，PCS正负半母线偏压问题，提高了系统的安全性，方案简洁、易于实现且成本较低。
本发明还提供一种一体机系统的控制方法，应用于储能控制器，参见图4，在一实施例中，所述控制方法包括步骤：
步骤S10，获取储能变流器的正半母线的正半母线电压值和负半母线的负半母线电压值；
步骤S20，对所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算，获得差值计算的结果；
步骤S30，确定所述差值计算的结果达到第一预设电压差值时，控制充放电模块调节所述正半母线的电压和/或所述负半母线的电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。
本实施例中一体机系统的结构可参照上述实施例；采样模块30对所述储能变流器10的正半母线与负半母线的电压进行采样，并输出对应的正半母线电压值与负半母线电压值；储能控制器40接收到采样模块30输出的储能变流器10的正半母线与负半母线的电压值，并确定所述储能变流器的正半母线电压和负半母线电压是否平衡，若确定所述正、负半母线之间的电压差值达到第一预设电压差值时，通过充放电模块20调节所述正半母线的电压，或调节负半母线电压，或同时调节正、负半母线的电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值，从而调节正半母线电压与负半母线电压平衡。
具体的，所述储能变流器包括正母线电容和负母线电容，所述正母线电容并联连接在直流母线正极与母线中点之间，所述负母线电容并联连接在直流母线负极与母线中点之间；所述确定所述差值计算的结果达到第一预设电压差值时，控制充放电模块调节所述正半母线的电压和/或所述负半母线的电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值的步骤包括：
步骤a，确定所述正半母线电压与所述负半母线电压之间的差值达到第一预设电压差值时，则控制所述充放电模块对所述负母线电容充电，和/或，控制所述充放电模块对所述正母线电容放电，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值；
步骤b，确定所述负半母线电压与所述正半母线电压之间的差值达到第一预设电压差值时，则控制所述充放电模块对所述正母线电容充电，和/或，控制所述充放电模块对所述负母线电容放电，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。
由此实现了在正负半母线电压不平衡时，及时调节正母线电压和/或负母线电压，使得正、负半母线电压平衡，从而满足运行要求，提高了系统的安全性。
本发明还提供一种储能控制器，该储能控制器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的一体机系统的控制程序，所述一体机系统的控制程序被所述处理器执行时实现如上述的一体机系统的控制方法的步骤。
以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种一体机系统，其特征在于，包括：
储能变流器，所述储能变流器的直流母线正极与母线中点构成正半母线、直流母线负极与母线中点构成负半母线；
充放电模块，所述充放电模块的正极与所述储能变流器的直流母线正极连接，所述充放电模块的负极与所述储能变流器的直流母线负极连接；所述充放电模块的中性极与所述储能变流器的母线中点连接；
采样模块，与所述储能变流器连接，用于对所述正半母线和所述负半母线的电压进行采样，并输出对应的正半母线电压值和负半母线电压值；
储能控制器，分别与所述采样模块和所述充放电模块连接；用于对所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算，在差值计算的结果达到第一预设电压差值时，控制所述充放电模块调节所述正半母线的电压和/或所述负半母线的电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。
2.如权利要求1所述的一体机系统，其特征在于，所述储能变流器包括正母线电容和负母线电容，所述正母线电容并联连接在直流母线正极与母线中点之间，所述负母线电容并联连接在直流母线负极与母线中点之间。
3.如权利要求1所述的一体机系统，其特征在于，所述充放电模块包括第一电压转换电路及第二电压转换电路；所述第一电压转换电路的正输出端为所述充放电模块的正极，所述第二电压转换电路的负输出端为所述充放电模块的负极；所述第一电压转换电路的负输出端与所述第二电压转换电路的正输出端连接，所述第一电压转换电路的负输出端与所述第二电压转换电路的正输出端连接公共端为所述充放电模块的中性极；所述第一电压转换电路的受控端和所述第二电压转换电路的受控端分别与所述储能控制器连接；
所述储能控制器，还用于在所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果达到第一预设电压差值时，控制所述第一电压转换电路调节所述正半母线电压；和/或，控制所述第二电压转换电路调节所述负半母线电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。
4.如权利要求3所述的一体机系统，其特征在于，所述一体机系统还包括第一电池，所述第一电池的正极与中点构成正半电池，所述第一电池的负极与中点构成负半电池；其中，所述第一电池的正极与所述第一电压转换电路的正输入端连接，所述第一电池的中点与所述第一电压转换电路的负输入端连接；所述第一电池的中点还与所述第二电压转换电路的正输入端连接，所述第一电池的负极与所述第二电压转换电路的负输入端连接。
5.如权利要求4所述的一体机系统，其特征在于，所述一体机系统还包括第一电池管理系统和第二电池管理系统；所述第一电池管理系统分别与所述储能控制器和所述第一电压转换电路连接，所述第二电池管理系统分别与所述储能控制器和所述第二电压转换电路连接；
所述储能控制器，还用于在所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果达到第一预设电压差值时，输出第一控制信号，使所述第一电池管理系统控制所述第一电压转换电路调节所述正半母线电压；和/或，输出第二控制信号，使所述第二电池管理系统控制所述第二电压转换电路调节所述负半母线电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。
6.如权利要求4所述的一体机系统，其特征在于，所述一体机系统还包括第一配电模块和第二配电模块；所述第一配电模块设置于所述正半电池与所述第一电压转换电路之间，所述第二配电模块设置于所述负半电池与所述第二电压转换电路之间。
7.如权利要求3所述的一体机系统，其特征在于，所述一体机系统包括第二电池和第三电池，所述第二电池的正极与所述第一电压转换电路的正输入端连接，所述第二电池的负极与所述第一电压转换电路的负输入端连接；所述第三电池的正极与所述第二电压转换电路的正输入端连接，所述第三电池的负极与所述第二电压转换电路的负输入端连接。
8.一种一体机系统的控制方法，其特征在于，应用于储能控制器，所述控制方法包括步骤：
获取储能变流器的正半母线的正半母线电压值和负半母线的负半母线电压值；
对所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算，获得差值计算的结果；
确定所述差值计算的结果达到第一预设电压差值时，控制充放电模块调节所述正半母线的电压和/或所述负半母线的电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述储能变流器包括正母线电容和负母线电容，所述正母线电容并联连接在直流母线正极与母线中点之间，所述负母线电容并联连接在直流母线负极与母线中点之间；所述确定所述差值计算的结果达到第一预设电压差值时，控制充放电模块调节所述正半母线的电压和/或所述负半母线的电压，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值的步骤包括：
确定所述正半母线电压与所述负半母线电压之间的差值达到第一预设电压差值时，则控制所述充放电模块对所述负母线电容充电，和/或，控制所述充放电模块对所述正母线电容放电，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值；
确定所述负半母线电压与所述正半母线电压之间的差值达到第一预设电压差值时，则控制所述充放电模块对所述正母线电容充电，和/或，控制所述充放电模块对所述负母线电容放电，以使所述正半母线电压值与所述负半母线电压值进行差值计算的结果低于第二预设电压差值。
10.一种储能控制器，其特征在于，所述储能控制器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的一体机系统的控制程序，其中：所述一体机系统的控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求8～9任一项所述的一体机系统的控制方法步骤。
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