CN115313440B - 电能储能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电能储能系统包括控制系统和相电路，每相电路包括顺次级联的多个子系统，子系统包括：电池电容组；桥式变流模块；电池电容监测管理模块用于监测每节储能电池电容的工作状态，还用于响应均衡控制信号均衡电池电容组内各节电池电容的电量；控制器，对桥式变流模块、电池电容监测管理模块进行控制。各个子系统中的控制器根据控制系统的控制信号控制各自子系统的工作状态。由此，减小了电池电容组中偏差最大的电池电容对储能系统中的电池电容系统的储能性能带来的不利影响，为电能储能系统的高效、可靠、安全工作带来了保障。

Description

电能储能系统
技术领域
本发明涉及储能技术领域，具体涉及一种电能储能系统。
背景技术
在现有的电能储能系统中，大多采用多个串并回路组成的集中式电池组，串联的电池数量较多，因此，个别电池的缺陷可能会导致整个电池组故障，甚至使储能系统燃烧爆炸，电池的寿命和安全性存在重大隐患。
对于串联了多节电池的电池组，当容量最低的电池达到过压限值时，将停止整个电池组的充电过程，而此时，其它电池可能尚未充满电，也就是储能系统没有达到最大允许的容量；同样，当最低充电量的电池达到过放限值时，整个电池组停止工作，而此时，电池组中仍然有能量可为电网供电，但是出于安全原因，储能系统不能继续放电。由此可见，对于串联了多节电池的电池系统，电池组中最弱的电池支配着整个电池系统的性能，制约了储能系统的利用率。
目前的级联多电平储能系统研究，其每个子模块连接的电池系统，也是由400-500节电池串联组成，如此多的串联电池数量导致常规的均衡电路(一般只能连接和均衡十多节电池)无法实现每一节电池间电量的有效均衡。
因此现有的储能技术无法满足储能高效均衡的要求。对于级联多电平的储能系统，常规的级联多电平采用移相PWM、最近电平逼近等调制控制策略并不能满足要求，因此需要新的控制解决方案。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种电池电容储能系统及实现电池电容电量均衡的方法，以有效均衡电池电容之间的电量，以提高整个储能系统的利用率和安全性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种电能储能系统，包括单相或三相电路，其特征在于，包括控制系统和相电路，每相电路包括顺次级联的多个子系统，子系统包括：
电池电容组，由N节储能电池电容串联得到，用于存储电网输出的电能，N为大于或等于2的整数；
桥式变流模块，用于将交流电能转化为直流电能，以存储至电池电容组，或者将电池电容组输出的电能转化为交流电能，并入电网；桥式变流模块具有交流侧和直流侧，交流侧用于将子系统串接于多个子系统中，直流侧用于连接电池电容组；
电池电容监测管理模块，连接至电池电容组，电池电容监测管理模块用于监测储能电池电容的电压和温度，还用于响应均衡控制信号均衡电池电容组内各节电池电容的电量；
控制器，与桥式变流模块和电池电容监测管理模块的控制端均连接，能够接收电池电容监测管理模块监测到的储能电池电容电压和温度信息，并对桥式变流模块和电池电容监测管理模块进行控制；
控制系统分别与各个子系统中的控制器进行数据交互，获取各个子系统的数据至少包括各个子系统所连接电池电容组的荷电量SOC数据和电压数据，各个子系统中的控制器根据控制系统的控制命令控制各自子系统中的桥式变流模块，以控制各个子系统的工作状态；
控制系统根据储能系统某时刻所需要输出的交流电压的实时值和各个子系统电池电容组的SOC值和电压值来选择投入的子系统；控制系统根据需要投入的子系统处于充电还是放电的状态来选择目标数量的子系统进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；当投入的子系统处于充电状态时，控制系统优先选择电池电容组SOC较低的子系统进入投入状态，且这些子系统电池电容组电压值之和需要最为接近所需要输出的交流电压的值；当需要投入的子系统处于放电状态时，优先选择电池电容组SOC较高的子系统进入投入状态，且这些子系统电池电容组电压值之和需要最为接近所需要输出的交流电压的值。
可选地，当需要投入的子系统处于充电状态且对电网的输出电压为正时，控制系统按照电池电容组SOC值由低到高的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U1为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
可选地，当需要投入的子系统处于充电状态且对电网的输出电压为负时，控制系统按照电池电容组SOC值由低到高的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U2为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
可选地，当需要投入的子系统处于放电状态且对电网的输出电压为正时，控制系统按照电池电容组SOC值由高到低的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U3为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
可选地，当需要投入的子系统处于放电状态且对电网的输出电压为负时，控制系统按照电池电容组SOC值由高到低的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U4为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
可选地，电池电容监测管理模块包括：电压温度监测电路，用于监测储能电池电容的温度和电压；
当子系统的电池电容组的储能电池电容温度超过一定阈值，或子系统的电池电容组的任一节电池电容电压超过上限阈值或低于下限阈值，子系统控制器输出或经控制系统决策后输出子系统旁路控制信号，以使子系统桥式变流模块响应旁路控制信号短接与电网连接的交流侧，以隔离电网和电池电容组；当某个子系统异常旁路时，如果剩余子系统数量仍然满足储能系统运行的要求，储能系统的控制系统控制剩余子系统保持运行。
可选地，电池电容监测管理模块包括：N个均衡单元，N个均衡单元与N节储能电池电容一一对应；
各个均衡单元的两个输入端连接在各自对应的储能电池电容的正负极，均衡单元的两个输出端连接至所在电池电容组的正、负极；当第i节储能电池电容正负极电压与其它电池电容电压的偏差超过预设阈值时，控制器向第i个均衡单元输出均衡控制信号；第i个均衡单元通过输入端将第i节储能电池电容的电能，与第i节储能电池电容所在的电池电容组的电能进行交换，其中，1≤i≤N。
可选地，电能储能系统为单相或三相电路储能系统；
桥式变流模块由全桥变流器实现；
每相电路包括一个顺次级联了多个子系统的桥臂，其中，每个子系统交流侧的两个交流接入端分别与相邻的子系统交流侧的两个交流接入端串联；首个子系统的第一端连接交流电网的一相接入点，多个子系统之间和/或首个子系统的第一端与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感；末个子系统的第二端连接交流电网的中性接入点。
可选地，电能储能系统为三相电路储能系统，电能储能系统还包括直流电网连接端；
桥式变流模块由半桥变流器实现；
每相电路包括上桥臂和下桥臂，上桥臂和下桥臂级联的子系统数量相同，其中：
在上桥臂中，每个子系统的交流侧的两个交流接入端分别与相邻的子系统交流侧的两个交流接入端串联；自交流电网向直流电网正极端，首个子系统的第二端连接交流电网的一相接入点，上桥臂中的多个子系统之间和/或首个子系统的第二端与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感；末个子系统的第一端连接直流电网正极端；
在下桥臂中，每个子系统的交流侧的两个交流接入端分别与相邻的子系统交流侧的两个交流接入端串联；自交流电网向直流电网负极端，首个子系统的第一端连接交流电网的一相接入点，下桥臂中的多个子系统之间和/或首个子系统的第一端与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感；末个子系统的第二端连接直流电网负极端。
【有益效果】
依据本发明实施例公开的一种电能储能系统，每相电路由多个顺次级联的子系统和电抗组成，子系统包括以下几部分：桥式变流模块、由N节储能电池电容串联的电池电容组；电池电容监测管理模块用于监测每节储能电池电容的工作状态，响应均衡控制信号均衡控制电池电容组内各电池电容的电能；控制器接收控制系统的控制命令。依据上述子系统的组成方法，该储能系统实现了储能电池电容与电池电容监测管理模块和储能变流器功率模块的有机融合，系统更简洁，模块化后储能系统维护更方便。
本发明实施例公开了储能系统控制系统以SOC为优先的最近电平调制输出控制方法，即控制系统根据储能系统某时刻所需要输出的交流电压的实时值和各个子系统电池电容组的SOC值和电压值来选择投入的子系统；控制系统首先根据需要投入的子系统处于充电还是放电的状态来选择目标数量的子系统进入投入状态，其它子系统则进入旁路状态；当投入的子系统处于充电状态时，控制系统优先选择电池电容组SOC较低的子系统进入投入状态，且这些子系统电池电容组电压值之和需要最为接近所需要输出的交流电压的值；当投入的子系统处于放电状态时，优先选择电池电容组SOC较高的子系统进入投入状态，且这些子系统电池电容组电压值之和需要最为接近所需要输出的交流电压的值。依据上述控制方法，在充电状态时SOC较低的子系统优先充入更多的能量，在放电状态时SOC较高的子系统优先放出更多的能量，从而实现了各个子系统所连接的电池电容组电量的均衡一致。该能量均衡控制方法简洁有效。
储能系统将每个子系统中串联的电池电容数目控制在一个易于实现的电池电容主动均衡控制电路的范围内，子系统的控制器通过其电池电容监测管理模块实现子系统电池电容组中各节电池电容电量的主动均衡；储能控制系统实现了各个子系统的电池电容组间电量的均衡；储能系统通过上述高效的两级电量均衡方法，充分发挥了储能系统中每一节电池电容的容量，提高了储能系统电池电容的利用率。储能控制系统利用级联多电平调制输出的方法，控制各个子系统的输出电平，子系统的输出电平叠加得到电网所需输出电压，在未增加额外损耗的情况下，实现了储能各个子系统的电池电容组间电量的均衡，均衡方法效率高。
电池电容监测管理模块与储能变流器功率模块融合设计的方法，简化了储能系统内部的通信架构，将电池电容组异常的检测速度和处理速度从传统电池管理系统的分钟级提高到了100μS的级别，避免了电池电容异常的连锁传播，提高了储能系统的安全性。
本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
以下将参照附图对本发明实施例进行描述。图中：
图1为本实施例公开的一种三相电路电能储能系统结构示意图；
图2为本实施例公开的另一种三相电路电能储能系统结构示意图；
图3为本实施例公开的一种储能系统子系统电路结构示意图；
图4为本实施例公开的另一种桥式变流模块电路结构示意图；
图5为本实施例公开的SOC优先的电压调制方法的流程图；
图6为本实施例公开的一种电池电容监测管理模块3电路结构示意图；
图7为本实施例公开的一种电池电容监测管理模块3电路结构示意图；
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，所称MOS管可以是MOS管，也可以是IGBT管等具有开关功能的功率器件；对于MOS管，控制极为栅极，在第一极作为例如漏极时，第二极为源极，其中，第一极和第二极可以相互置换；对于IGBT管，控制极为基极，在第一极作为例如集电极时，第二极为发射极，其中，第一极和第二极可以相互置换。
为了均衡电池电容之间的性能状态，以提高整个储能系统电池电容组的性能，本实施例公开了一种电能储能系统，包括控制系统和相电路，相电路可以是单相或三相电路，本实施例中，每相电路包括顺次级联的子系统。具体地，以电能储能系统包括三相电路为例：
请参考图1，为本实施例公开的一种三相电路电能储能系统结构示意图，在该电能储能系统中，基于全桥变流器实现桥式变流模块(见下文关于桥式变流模块2的描述)，每相电路包括一个顺次级联了多个子系统的桥臂，具体地，该电能储能系统包括顺次级联的多个子系统100、电感200(位置和数量可变)、控制系统300和监测器400，当电能储能系统采用全桥电路进行变流时，每相电路由多个子系统100级联后与交流电网的A、B、C相的接入点连接。具体地，每个子系统交流侧的两个交流接入端h1、h2分别与相邻的子系统交流侧的两个交流接入端h1、h2串联，级联后的两端形成电网连接端，一端连接交流电网的一相接入点，另一端连接交流电网的中性接入点。多个子系统之间和/或首个子系统的第一端h1与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感200，如图1所示，示意了首个子系统的第一端h1与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感200，靠近电网侧的首个子系统的h1作为交流接入端经过至少一个电感200与交流电网的一相接入点连接；在其它实施例中，也可以在多个子系统之间串联有至少一个电感200；末个子系统的第二端h2作为交流接入端与交流电网的中性接入点连接。
请参考图1，在具体实施过程中，还可以通过监测器400来监测三相电路的工作电压和电流，以决定储能系统输出的电压和电流。
示例性的，储能系统向电网进行放电，可以根据每相电路需要输出交流电压的值选择性控制多个子系统的输出不同的可选电压值(+U子系统电压、0、-U子系统电压)，其中，U子系统电压是指子系统中储能电池电容组两端的电压，多个子系统即可叠加出接近每相电路输出电压的电压值，实现储能系统与交流电网直接的功率交换。假设每个子系统输出电压为50V，而此时储能系统需要某相输出的电压为500V，则可以控制该相中处于投入状态的子系统数量为10，其余子系统处于旁路状态，则该相级联电路即可输出相应的电压值。
在具体实施例中，电能储能系统中的各个子系统可以通过控制系统300进行统一协调控制。具体地，各个子系统配置控制器，控制系统300与每个子系统可以通过通信接口通信，从而使得控制系统300与各个子系统100中的控制器进行数据交互，控制系统300根据监测器400的电压电流监测结果控制每个子系统100接入储能系统中进行储能、释放能量，或者从储能系统中旁路。
需要说明的是，图1所示的纵向的多个子系统构成一个桥臂，当电能储能系统采用半桥电路进行变流时，储能系统增加直流电网连接端，桥臂数量有可能会增加，在具体实施过程中，可以依据实际需要来确定桥臂数量。作为示例：
请参考图2，为本实施例公开的另一种三相电路电能储能系统结构示意图，相对于图1而言，图2所示的三相电路电能储能系统中：包括了直流电网连接端；桥式变流模块由半桥变流器实现(见下文关于桥式变流模块2的描述)；每相电路中子系统的级联方式与图1不同，具体而言，每相单路中，包括两个级联桥臂，分别为上桥臂和下桥臂，上桥臂和下桥臂中均包括至少一个电抗器200(位置和数量可变)以及数量相同的子系统100。
图2所示的上桥臂中，每个子系统100的交流侧自交流电网向直流电网正极端DC+顺次连接进行级联，如图2所示，每个子系统100的交流侧的两个交流接入端h1、h2分别与相邻的子系统交流侧的两个交流接入端h1、h2串联，级联后的两端形成上桥臂的两端。自交流电网向直流电网正极端DC+的首个子系统100中的第二端h2作为交流接入端h2连接交流电网的一相接入点；多个子系统之间和/或首个子系统的第二端h2与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感200，也就是，可以在多个子系统之间串联有至少一个电感200，也可以在首个子系统与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感200；末个子系统中的第一端h1作为交流接入端连接直流电网正极端DC+。
图2所示的下桥臂中，每个子系统100的交流侧自交流电网向直流电网负极端DC-顺次连接进行级联，如图2所示，每个子系统100的交流侧的两个交流接入端h1、h2分别与相邻的子系统交流侧的两个交流接入端h1、h2串联，级联后的两端形成下桥臂的两端。自交流电网向直流电网负极端DC-的首个子系统100中的交流接入端h1作为交流接入端h1连接交流电网的一相接入点；下桥臂中的多个子系统之间和/或首个子系统的第一端h1与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感200，也就是，可以在多个子系统之间串联有至少一个电感200，也可以在首个子系统与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感200；末个子系统中的第二端h2作为交流接入端连接母线电压负极端DC-。
需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际应用场景来选择图1或图2的拓扑结构，例如，对于光伏等新能源场景，可以选择图2的拓扑结构；对于仅仅对电网进行储能的场景，可以选择图1的拓扑结构。当然，也可以根据桥式变流模块的类型来确定拓扑结构，例如，对于采用全桥变流模块的情形，可以优先选择图1的拓扑结构；对于采用半桥变流模块的情形，可以优先选择图2的拓扑结构。
本实施例中，请参考图3，为本实施例公开的一种储能系统子系统电路结构示意图，该子系统包括：电池电容组1、桥式变流模块2、电池电容监测管理模块3和控制器4，其中：
电池电容组1由N节储能电池电容串联得到，用于存储电网输出的电能，N为大于或等于2的整数。在具体实施例中，电池电容组1用于存储电网的电能，或者用于向电网释放电能。作为应用场景，在用电低谷期，交流电网电能剩余时，通过储能系统子系统中各个模块的配合，交流电网可以对电池电容组1进行充电以向电池电容组1提供电能，从而将部分电网电能转换为电池电容组1中的电能；反之，而在用电高峰期或者外部电网中断供电时，通过储能系统子系统中各个模块的配合，可以释放电池电容组1的电能，转换至交流电网中，以对电网电能进行补偿。
桥式变流模块2用于将交流电能转化为直流电能，以存储至电池电容组1，或者将电池电容组1输出的电能转化为交流电能，并入电网。其中，桥式变流模块2具有交流侧和直流侧，交流侧用于将子系统串接于多个子系统中；在具体实施例中，交流侧连接至电网，用于将交流电能转化为直流电能，以存储至电池电容组1；或者将电池电容组1输出的电能转化为交流电并入电网。在具体实施例中，桥式变流模块2可以是全桥变流器，也可以是半桥变流器，具体如下：
在一种实施例中，桥式变流模块2由全桥变流器来实现，请参考图3，桥式变流模块2为全桥变流器。全桥变流器主要由多个MOS管(例如Q21-Q24)组成。全桥变流器的一侧为桥式变流模块2的交流侧，如图3中所示的第一端h1以及第二端h2，用于接入交流电网；全桥变流器的另一侧为桥式变流模块2的直流侧，如图3中所示的第三端h3以及第四端h4，用于接入电池电容组1的正负极。具体地，MOS管Q21的第二极与MOS管Q23的第一极连接形成第一端h1，MOS管Q22的第二极与MOS管Q24的第一极连接形成第二端h2；MOS管Q21的第一极与MOS管Q22的第一极连接形成第三端h3，MOS管Q23的第二极与MOS管Q24的第二极连接形成第四端h4。MOS管Q21、Q22、Q23、Q24的控制极响应各自的控制信号导通/关断各自的第一极和第二极。
在可选的实施例中，全桥变流器的直流侧的两端，如图3中所示的第三端h3以及第四端h4，该直流侧与连接储能电池电容组1正负极连接。
在另一种实施例中，桥式变流模块2由半桥变流器来实现，请参考图4，为本实施例公开的另一种桥式变流模块电路结构示意图，桥式变流模块2为半桥变流器。如图4所示，半桥变流器主要有2个MOS管(Q25、Q26)组成，两个MOS管Q25、Q26形成一个桥臂；半桥变流器的一侧为桥式变流模块2的交流侧，如图4中所示的第一端h1以及第二端h2，用于接入交流电网；半桥变流器的另一侧为桥式变流模块2的直流侧，如图4中所示的第三端h3以及第四端h4，用于接入电池电容组1正负极。具体地，MOS管Q25的第二极与MOS管Q26的第一极连接形成第一端h1，MOS管Q26的第二极形成第二端h2；储能电池电容C1的两端分别连接在MOS管Q25的第一极和MOS管Q26的第二极，并由此形成第三端h3与第四端h4。本实施例中，MOS管Q25导通、MOS管Q26关断，可对储能电池电容组1进行充放电，MOS管Q25关闭、MOS管Q26导通时，可旁路整个子系统。
在具体实施过程中，可以依据实际应用场景来选择半桥变流器或全桥变流器来实现桥式变流模块2。当选择全桥变流器来实现桥式变流模块2，优先选择图1的拓扑结构；当选择半桥变流器来实现桥式变流模块2，优先选择图2的拓扑结构。
为了实现同一个子系统内的电池电容组的均衡控制，请参考图3，电池电容监测管理模块3连接至电池电容组，电池电容监测管理模块3用于监测每节储能电池电容的工作状态，还用于响应均衡控制信号均衡电池电容组1内各节电池电容的电量。具体地，控制器4与桥式变流模块2和电池电容监测管理模块3的控制端均连接，能够接收电池电容监测管理模块3监测到的每节储能电池电容的工作状态，并对桥式变流模块2、电池电容监测管理模块3中的至少两者进行控制。本实施例中，当第i节储能电池电容正负极电压与电池电容组内电池电容平均电压的偏差超过均衡阈值时，控制器4输出均衡控制信号，电池电容监测管理模块3响应均衡控制信号补充或释放第i节储能电池电容的电能，以使第i节储能电池电容的电能与电池电容组1内其它电池电容的电能均衡，其中，1≤i≤N。在具体实施例中，电池电容监测管理模块3将第i节储能电池电容释放的电能充到整个电池电容组中，或将整个电池电容组放电的电流充入第i节储能电池电容中。
为了实现不同子系统之间的电池电容组均衡控制，请参考图1和图3，控制系统300分别与各个子系统中的控制器4进行数据交互，控制系统300从各个子系统中的控制器4接收的数据至少包括子系统电池电容组1的SOC和电压，各个子系统中的控制器4根据控制系统300的控制命令控制各自子系统中的桥式变流模块2，以控制各自子系统的工作状态，以使不同子系统的电池电容组之间的电量相对均衡。
具体地，图5，为本实施例公开的一种SOC优先的电压调制输出的流程图。控制系统300根据交流电网的电压、有功和无功需求确定某个时刻所需要输出的交流电压值，然后根据是充电还是放电选择不同的策略。具体地，请参考图5，该SOC优先的电压调制输出的过程如下：
步骤S100，控制系统确定输出电压值，其中，输出电压值为某个时刻所需要输出的交流电压值。
步骤S200，控制系统确定充放电方向，具体地，充电方向是指子系统被充电，放电方向是指子系统放电。
在第一种实施例中，当需要投入的子系统处于充电状态且对电网的输出电压为正时，控制系统300按照电池电容组SOC值由低到高的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U1为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
具体地，输出电压为例如正弦波，因此，输出电压有正负之分，在对电网的输出电压为正时，可以按照电池电容组SOC值由低到高的顺序一个一个地选择挪入投正向入队列的子系统，直至也就是，如果/>则继续选择子系统挪入投入队列；当被选择挪入投入队列的子系统满足/>时，向被选择挪入投入队列的子系统发出投入控制信号，从而使得被选择挪入投入队列的子系统挪入正向投入队列，向其他未被选择的子系统发出旁路控制信号，从而使得其他未被选择的子系统旁路各自的电池电容组。
申请人研究发现，对电网的输出电压和投入队列中的子系统的正向总电压两个差值不会刚好等于0，因此，很难确定需要投入子系统的数量，基于此，通过常系数k来构建约束条件，在具体实施例中，0＜k＜1，优选为0.5，表示对电网的输出电压和投入队列中的子系统的正向总电压两个差值在期望电压范围内(优选为0.5个子系统)，满足当前的工作需求。通过实现了控制系统300根据交流电网的电压、有功和无功需求确定某个时刻所需要输出的交流电压值，然后确定需要投入子系统的数量。
本实施例中，被选择的子系统是电池电容电量低的子系统，使电量低的子系统被充电，从而使得被充电的子系统能够尽量靠近均值(即级联的多个子系统的平均电压U)，这样可以使得不同子系统的电量均衡，也就是，减小了不同子系统之间的电量差异。
在第二种实施例中，当需要投入的子系统处于充电状态且对电网的输出电压为负时，控制系统300按照电池电容组SOC值由低到高的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U2为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
如上文说明，输出电压为例如正弦波，因此，输出电压有正负之分，在对电网的输出电压为负时，可以按照电池电容组SOC值由低到高的顺序一个一个地选择挪入负向投入队列的子系统，直至也就是，如果/>则继续选择子系统挪入负向投入队列；当被选择挪入投入队列的子系统满足/>时，向被选择挪入投入队列的子系统发出投入控制信号，从而使得被选择挪入投入队列的子系统挪入负向投入队列，向其他未被选择的子系统发出旁路控制信号，从而使得其他未被选择的子系统旁路各自的电池电容组。
申请人研究发现，对电网的输出电压和投入队列中的子系统的正向总电压两个差值不会刚好等于0，因此，很难确定需要投入子系统的数量，基于此，通过常系数k来构建约束条件，在具体实施例中，0＜k＜1，优选为0.5，表示对电网的输出电压和投入队列中的子系统的正向总电压两个差值在期望电压范围内(优选为0.5个子系统)，满足当前的工作需求。通过实现了控制系统300根据交流电网的电压、有功和无功需求确定某个时刻所需要输出的交流电压值，然后确定需要投入子系统的数量。
本实施例中，被选择的子系统是电池电容电量低的子系统，使电量低的子系统被充电，从而使得被充电的子系统能够尽量靠近均值(即级联的多个子系统的平均电压U)，这样可以使得不同子系统的电量均衡，也就是，减小了不同子系统之间的电量差异。
在第三种实施例中，当需要投入的子系统处于放电状态且对电网的输出电压为正时，控制系统300按照电池电容组SOC值由高到低的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U3为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
如上文说明，输出电压为例如正弦波，因此，输出电压有正负之分，在对电网的输出电压为正时，可以按照电池电容组SOC值由高到低的顺序一个一个地选择挪入投正向入队列的子系统，直至也就是，如果/>则继续选择子系统挪入投入队列；当被选择挪入投入队列的子系统满足/>时，向被选择挪入投入队列的子系统发出投入控制信号，从而使得被选择挪入投入队列的子系统挪入正向投入队列，向其他未被选择的子系统发出旁路控制信号，从而使得其他未被选择的子系统旁路各自的电池电容组。
申请人研究发现，对电网的输出电压和投入队列中的子系统的正向总电压两个差值不会刚好等于0，因此，很难确定需要投入子系统的数量，基于此，通过常系数k来构建约束条件，在具体实施例中，0＜k＜1，优选为0.5，表示对电网的输出电压和投入队列中的子系统的正向总电压两个差值在期望电压范围内(优选为0.5个子系统)，满足当前的工作需求。通过实现了控制系统300根据交流电网的电压、有功和无功需求确定某个时刻所需要输出的交流电压值，然后确定需要投入子系统的数量。
本实施例中，被选择的子系统是电池电容电量高的子系统，使电量高的子系统被放电，从而使得被放电的子系统能够尽量靠近均值(即级联的多个子系统的平均电压U)，这样可以使得不同子系统的电量均衡，也就是，减小了不同子系统之间的电量差异。
在第四种实施例中，当需要投入的子系统处于放电状态且对电网的输出电压为负时，控制系统300按照电池电容组SOC值由高到低的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U4为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
如上文说明，输出电压为例如正弦波，因此，输出电压有正负之分，在对电网的输出电压为负时，可以按照电池电容组SOC值由高到低的顺序一个一个地选择挪入投负向入队列的子系统，直至也就是，如果/>则继续选择子系统挪入投入队列；当被选择挪入投入队列的子系统满足/>时，向被选择挪入投入队列的子系统发出投入控制信号，从而使得被选择挪入投入队列的子系统挪入负向投入队列，向其他未被选择的子系统发出旁路控制信号，从而使得其他未被选择的子系统旁路各自的电池电容组。
申请人研究发现，对电网的输出电压和投入队列中的子系统的负向总电压两个差值不会刚好等于0，因此，很难确定需要投入子系统的数量，基于此，通过常系数k来构建约束条件，在具体实施例中，0＜k＜1，优选为0.5，表示对电网的输出电压和投入队列中的子系统的负向总电压两个差值在期望电压范围内(优选为0.5个子系统)，满足当前的工作需求。通过实现了控制系统300根据交流电网的电压、有功和无功需求确定某个时刻所需要输出的交流电压值，然后确定需要投入子系统的数量。
本实施例中，被选择的子系统是电池电容电量高的子系统，使电量高的子系统被放电，从而使得被放电的子系统能够尽量靠近均值(即级联的多个子系统的平均电压U)，这样可以使得不同子系统的电量均衡，也就是，减小了不同子系统之间的电量差异。
为便于本领域技术人员理解，以某一相系统的控制为例，当能量传输方向为充电方向时，清空投入队列，将该相所有子系统放入旁路队列；如果输出电压与投入队列子系统储能电池电容组的总电压的差值超过了该相所有子系统电池电容组电压平均值的一半(即k＝0.5)，则优先将旁路队列中电池电容组SOC最低的子系统挪入投入队列；
当能量传输方向为放电方向时，清空投入队列，将该相所有子系统放入旁路队列；如果输出电压与投入队列子系统储能电池电容组的总电压的差值超过了该相所有子系统电池电容组电压平均值的一半，则优先将旁路队列中电池电容组SOC最高的子系统挪入投入队列；
最后控制系统300根据投入、旁路队列所列子系统及是正向投入或负向投入，向该相各个子系统的控制器4发出控制命令，控制子系统的投入、旁路状态。
进一步地，子系统的控制器4根据子系统电池电容组中各节电池电容的电量，控制子系统的电池电容监测管理模块3实现子系统电池电容组1内各节电池电容电量的均衡。对于电池电容监测管理模块3，可以采用两种方式来均衡电池电容组内的电池电容电量，具体如下：
在一种实施例中，请参考图6，为本实施例公开的一种电池电容监测管理模块3电路结构示意图，图中示例了n个储能电池电容BAT1、BAT2……BATn串联得到的电池电容组1；电池电容监测管理模块3包括：N个释放单元41，与N节储能电池电容一一对应，各个释放单元41连接在各自对应的储能电池电容的正负极。图中，标记S1、S2……Sn为第1、2……n个释放单元的均衡控制信号。
本实施例中，当第i节储能电池电容正负极电压超过预设阈值时，控制器4向第i个释放单元41输出均衡控制信号Si(1≤i≤N)；第i个释放单元41导通第i节储能电池电容正负极，以释放第i节储能电池电容的电能。
在具体实施例中，请参考图6，释放单元41包括：功率电阻Rd和开关管Qk，其中，功率电阻Rd可以通过发热的方式来释放电池电容输出的能量，功率电阻Rd和开关管Qk的连接方式如下：
在一种连接方式中，请参考图6，功率电阻Rd的一端连接对应储能电池电容的正极，功率电阻Rd的另一端连接至开关管Qk的第一极，开关管Qk的第二极连接至对应储能电池电容的负极。
在另一种连接方式中(未示出)，功率电阻Rd的一端连接对应储能电池电容的负极，功率电阻Rd的另一端连接至开关管Qk的第一极，开关管Qk的第二极连接至对应储能电池电容的正极。
本实施例中，请参考图6，开关管Qk的控制极响应均衡控制信号导通开关管Qk的第一极和第二极，以使对应储能电池电容通过功率电阻Rd释放电能。
本实施例中，当其中一节储能电池电容过度充电时，对应的开关管Qk导通，将多余的能量耗散到功率电阻Rd中，从而平衡被监视的每节储能电池电容。该实施例的优点是低成本和低复杂度。
在另一种实施例中，请参考图7，为本实施例公开的一种电池电容监测管理模块3电路结构示意图，图中示例了n个储能电池电容BAT1、BAT2……BATn串联得到的电池电容组1；电池电容监测管理模块3包括：N个均衡单元42，与N节储能电池电容一一对应；第一开关单元G；各个均衡单元42的两个输入端连接在各自对应的储能电池电容的正负极，均衡单元42的两个输出端连接至所在电池电容组1的正极M+、负极M-(经过第一开关单元G连接至负极M-)。图中，标记S1、S2……Sn为第1、2……n个均衡单元的均衡控制信号。
本实施例中，当第i节储能电池电容正负极电压相对电池电容组内电池电容的平均电压超过预设阈值时，控制器4向第i个均衡单元42的第一开关单元G输出均衡控制信号Si(1≤i≤N)；第i个均衡单元42通过输入端将第i节储能电池电容的电能与第i节储能电池电容所在的电池电容组1的电能进行交换。
在具体实施例中，请参考图7，均衡单元42包括：互感线圈L和第二开关单元K，其中：互感线圈L的初级线圈的一端连接至对应储能电池电容的正极，初级线圈的另一端经由第二开关单元K连接至对应储能电池电容的负极；互感线圈L的次级线圈的一端连接至对应储能电池电容所在电池电容组1的正极，另一端经由第一开关单元G连接至所在电池电容组1的负极。
本实施例中，第二开关单元K和开关G响应均衡控制信号导通，以使对应储能电池电容的电能经由互感线圈L的初级线圈、次级线圈与对应储能电池电容所在的电池电容组1进行能量交换。
作为示例，请参考图7，当例如第2节储能电池电容正负极电压超过电池电容组电池电容平均电压达到阈值时，控制器4向第2个均衡单元42输出均衡控制信号，此时，第2个均衡单元42中的第二开关单元K响应均衡控制信号导通；于是，第2节储能电池电容的正负极经由互感线圈L的初级线圈形成通路，次级线圈由互感原理输出从初级线圈耦合的电能，并经由输出端M+、M-输送到电池电容组1的正负极(即标记M+、M-)，从而，实现了第2节储能电池电容的电能传送给该节储能电池电容所在的电池电容组1。当第2节储能电池电容正负极电压低于电池电容组电池电容平均电压达到阈值时，控制器4向第2个均衡单元42输出均衡控制信号，此时，第2个均衡单元42中的第一开关单元G响应均衡控制信号导通；于是，电池电容组的正负极M+、M-经由互感线圈L的次级线圈形成通路，初级线圈由互感原理输出从次级线圈耦合的电能，并输送至第2节电池电容的正负极，从而，实现了该节储能电池电容所在的电池电容组1将电能传送给第2节储能电池电容。
本实施例中，通过均衡单元42实现了电池电容组内不同电池电容之间重新分配多余的能量。这样可以回收能量并且产生的浪费更低。该实施方式中，能量并没有以热量的形式耗散掉，而是被重新利用，为电池电容组中的其余电池电容充电。该实施方式充分利用了电池电容组中每一节电池电容的容量，提高了电池电容组的利用率。
在可选的实施例中，请参考图3、图6和图7，子系统的电池电容监测管理模块还包括温度传感器，温度传感器用于监测储能电池电容的温度。控制器4根据储能电池电容的温度限制电池电容组的充放电电流。当子系统的电池电容组1的储能电池电容温度超过一定阈值，或子系统的电池电容组1的任一节电池电容电压超过上限阈值或低于下限阈值，或子系统的电池电容组1的充放电电流超过限制值时，子系统控制器4输出或经控制系统300决策后输出旁路控制信号，以使子系统桥式变流模块2响应旁路控制信号短接与电网连接的交流侧，以隔离电网和电池电容组1；当某个子系统异常旁路时，如果剩余子系统数量仍然满足储能系统运行的要求，储能系统的控制系统300控制剩余子系统保持运行。
在一种实施例中，当储能电池电容的温度超过温度阈值时，控制器4输出旁路信号，桥式变流模块2响应旁路信号短接与电网连接的交流侧，以隔离电网和电池电容组1。具体地，对于全桥变流器，可以导通MOS管Q23和MOS管Q24，从而使得第一端h1和第二端h2经由MOS管Q23和MOS管Q24连通，从而旁路了该子系统；对于半桥变流器，可以导通MOS管Q26，从而使得第一端h1和第二端h2经由MOS管Q26连通，从而旁路了该子系统。
需要说明的是，由于每一相电路由各个子系统级联而成，而每个子系统均配置有电池电容组，因此，对于同一项电路，旁路了一个子系统之后，其它子系统依然可以级联参与到该相电路的工作中(充电、放电)。也就是，旁路一个子系统，既可以保护该子系统，又可以隔离该子系统，使得该子系统不影响整相电路的继续工作，为电能储能系统的可靠、安全工作带来了保障。
依据本发明实施例公开的一种电能储能系统，每相电路由多个顺次级联的子系统和电抗组成，子系统包括以下几部分：桥式变流模块、由N节储能电池电容串联的电池电容组；电池电容监测管理模块用于监测每节储能电池电容的工作状态，响应均衡控制信号均衡控制电池电容组内各电池电容的电能；控制器接收控制系统的控制命令。依据上述子系统的组成方法，该储能系统实现了储能电池电容与电池电容监测管理模块和储能变流器功率模块的有机融合，系统更简洁，模块化后储能系统维护更方便。
本发明实施例公开了储能系统控制系统以SOC为优先的最近电平调制输出控制方法，即控制系统根据储能系统某时刻所需要输出的交流电压的实时值和各个子系统电池电容组的SOC值和电压值来选择投入的子系统；控制系统首先根据需要投入的子系统处于充电还是放电的状态来选择目标数量的子系统进入投入状态，其它子系统则进入旁路状态；当投入的子系统处于充电状态时，控制系统优先选择电池电容组SOC较低的子系统进入投入状态，且这些子系统电池电容组电压值之和需要最为接近所需要输出的交流电压的值；当投入的子系统处于放电状态时，优先选择电池电容组SOC较高的子系统进入投入状态，且这些子系统电池电容组电压值之和需要最为接近所需要输出的交流电压的值。依据上述控制方法，在充电状态时SOC较低的子系统优先充入更多的能量，在放电状态时SOC较高的子系统优先放出更多的能量，从而实现了各个子系统所连接的电池电容组电量的均衡一致。该能量均衡控制方法简洁有效。
储能系统将每个子系统中串联的电池电容数目控制在一个易于实现的电池电容主动均衡控制电路的范围内，子系统的控制器通过其电池电容监测管理模块实现子系统电池电容组中各节电池电容电量的主动均衡；储能控制系统实现了各个子系统的电池电容组间电量的均衡；储能系统通过上述高效的两级电量均衡方法，充分发挥了储能系统中每一节电池电容的容量，提高了储能系统电池电容的利用率。储能控制系统利用级联多电平调制输出的方法，控制各个子系统的输出电平，子系统的输出电平叠加得到电网所需输出电压，在未增加额外损耗的情况下，实现了储能各个子系统的电池电容组间电量的均衡，均衡方法效率高。
电池电容监测管理模块与储能变流器功率模块融合设计的方法，简化了储能系统内部的通信架构，将电池电容组异常的检测速度和处理速度从传统电池管理系统的分钟级提高到了100μS的级别，避免了电池电容异常的连锁传播，提高了储能系统的安全性。
本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种电能储能系统，包括单相或三相电路，其特征在于，包括控制系统(300)和相电路，每相电路包括顺次级联的多个子系统，所述子系统包括：
电池电容组(1)，由N节储能电池电容串联得到，用于存储电网输出的电能，N为大于或等于2的整数；
桥式变流模块(2)，用于将交流电能转化为直流电能，以存储至所述电池电容组(1)，或者将所述电池电容组(1)输出的电能转化为交流电能，并入电网；所述桥式变流模块(2)具有交流侧和直流侧，所述交流侧用于将子系统串接于多个子系统中，所述直流侧用于连接电池电容组(1)；
电池电容监测管理模块(3)，连接至所述电池电容组(1)，所述电池电容监测管理模块(3)用于监测储能电池电容的电压和温度，还用于响应均衡控制信号均衡所述电池电容组(1)内各节电池电容的电量；其中，当所述电池电容组(1)中某节电池电容平均电压达到阈值时，该节电池电容的电能经由互感线圈传送给所在的所述电池电容组(1)；当所述电池电容组(1)中某节电池电容平均电压小于阈值时，所在的所述电池电容组(1)的电能经由互感线圈传送给该节电池电容；
控制器(4)，与所述桥式变流模块(2)和所述电池电容监测管理模块(3)的控制端均连接，能够接收所述电池电容监测管理模块(3)监测到的储能电池电容电压和温度信息，并对所述桥式变流模块(2)和所述电池电容监测管理模块(3)进行控制；
所述控制系统(300)分别与各个子系统中的控制器(4)进行数据交互，获取各个子系统的数据至少包括各个子系统所连接电池电容组(1)的荷电量SOC数据和电压数据，各个子系统中的控制器(4)根据所述控制系统(300)的控制命令控制各自子系统中的桥式变流模块(2)，以控制各个子系统的工作状态；
所述控制系统(300)根据储能系统某时刻所需要输出的交流电压的实时值和各个子系统电池电容组(1)的SOC值和电压值来选择投入的子系统；所述控制系统(300)根据需要投入的子系统处于充电还是放电的状态来选择目标数量的子系统进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；当投入的子系统处于充电状态时，所述控制系统(300)优先选择电池电容组(1)SOC较低的子系统进入投入状态，且这些子系统电池电容组(1)电压值之和需要最为接近所需要输出的交流电压的值；当需要投入的子系统处于放电状态时，优先选择电池电容组(1)SOC较高的子系统进入投入状态，且这些子系统电池电容组(1)电压值之和需要最为接近所需要输出的交流电压的值。
2.如权利要求1所述的电能储能系统，其特征在于，当需要投入的子系统处于充电状态且对电网的输出电压为正时，所述控制系统(300)按照电池电容组SOC值由低到高的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U1为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为所述级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
3.如权利要求1所述的电能储能系统，其特征在于，当需要投入的子系统处于充电状态且对电网的输出电压为负时，所述控制系统(300)按照电池电容组SOC值由低到高的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U2为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为所述级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
4.如权利要求1所述的电能储能系统，其特征在于，当需要投入的子系统处于放电状态且对电网的输出电压为正时，所述控制系统(300)按照电池电容组SOC值由高到低的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U3为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为所述级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
5.如权利要求1所述的电能储能系统，其特征在于，当需要投入的子系统处于放电状态且对电网的输出电压为负时，所述控制系统(300)按照电池电容组SOC值由高到低的顺序选择目标数量的子系统挪入投入队列，以进入投入状态，未被选择投入的其它子系统则进入旁路状态；其中，被选择挪入投入队列的子系统满足：其中，/>为对电网的输出电压，∑U4为投入队列中的子系统的正向总电压，/>为所述级联的多个子系统的平均电压，k为常系数，0＜k＜1。
6.如权利要求1-5任意一项所述的电能储能系统，其特征在于，所述电池电容监测管理模块(3)包括：电压温度监测电路，用于监测储能电池电容的温度和电压；
当子系统的电池电容组(1)的储能电池电容温度超过一定阈值，或子系统的电池电容组(1)的任一节电池电容电压超过上限阈值或低于下限阈值，所述子系统控制器(4)输出或经所述控制系统(300)决策后输出子系统旁路控制信号，以使所述子系统桥式变流模块(2)响应所述旁路控制信号短接与电网连接的交流侧，以隔离电网和所述电池电容组(1)；当某个子系统异常旁路时，如果剩余子系统数量仍然满足储能系统运行的要求，储能系统的控制系统(300)控制剩余子系统保持运行。
7.如权利要求1-5任意一项所述的电能储能系统，其特征在于，所述电池电容监测管理模块(3)包括：N个均衡单元(42)，所述N个均衡单元(42)与所述N节储能电池电容一一对应；
各个均衡单元(42)的两个输入端连接在各自对应的储能电池电容的正负极，均衡单元(42)的两个输出端连接至所在电池电容组(1)的正、负极；当第i节储能电池电容正负极电压与其它电池电容电压的偏差超过预设阈值时，所述控制器(4)向第i个均衡单元(42)输出均衡控制信号；所述第i个均衡单元(42)通过输入端将所述第i节储能电池电容的电能，与所述第i节储能电池电容所在的电池电容组(1)的电能进行交换，其中，1≤i≤N。
8.如权利要求1-5任意一项所述的电能储能系统，其特征在于，所述电能储能系统为单相或三相电路储能系统；
所述桥式变流模块(2)由全桥变流器实现；
每相电路包括一个顺次级联了多个子系统的桥臂，其中，每个子系统交流侧的两个交流接入端(h1、h2)分别与相邻的子系统交流侧的两个交流接入端(h1、h2)串联；首个子系统的第一端(h1)连接交流电网的一相接入点，所述多个子系统之间和/或所述首个子系统的第一端(h1)与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感(200)；末个子系统的第二端(h2)连接交流电网的中性接入点。
9.如权利要求1-5任意一项所述的电能储能系统，其特征在于，所述电能储能系统为三相电路储能系统，所述电能储能系统还包括直流电网连接端；
所述桥式变流模块(2)由半桥变流器实现；
每相电路包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和所述下桥臂级联的子系统数量相同，其中：
在所述上桥臂中，每个子系统的交流侧的两个交流接入端(h1、h2)分别与相邻的子系统交流侧的两个交流接入端(h1、h2)串联；自交流电网向直流电网正极端(DC+)，首个子系统的第二端(h2)连接交流电网的一相接入点，所述上桥臂中的多个子系统之间和/或所述首个子系统的第二端(h2)与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感(200)；末个子系统的第一端(h1)连接直流电网正极端(DC+)；
在所述下桥臂中，每个子系统的交流侧的两个交流接入端(h1、h2)分别与相邻的子系统交流侧的两个交流接入端(h1、h2)串联；自交流电网向直流电网负极端(DC-)，首个子系统的第一端(h1)连接交流电网的一相接入点，所述下桥臂中的多个子系统之间和/或所述首个子系统的第一端(h1)与交流电网的接入点之间串联有至少一个电感(200)；末个子系统的第二端(h2)连接直流电网负极端(DC-)。
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CN109039136A (zh) * 2018-09-27 2018-12-18 唐瑭 一种基于模块化多电平变流器的动力总成系统
CN110556852A (zh) * 2019-09-29 2019-12-10 东北大学 基于soc动态均衡子模块检索的分布式储能系统及控制方法

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