CN115622207A - 储能系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种储能系统及其控制方法，涉及储能控制的技术领域，本发明提供的储能系统及其控制方法，在电池簇管理单元和电池阵列管理单元均配置有供电单元，同一个电池簇内的，所有的电池单体管理单元配置一个供电单元，并且，电池单体管理单元的供电单元的输出端配置有受上一级电池簇管理单元控制的控制开关，当电池簇管理单元未上电时，控制开关保持断开状态；电池簇管理单元的供电单元的输出端配置有受上一级电池阵列管理单元控制的控制开关，当电池阵列管理单元未上电时，控制开关保持断开状态；通过控制开关的控制可以使储能系统在启动后，供电单元使用直流母线进行供电，避免供电单元的过度损耗。

Description

储能系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及储能控制的技术领域，尤其是涉及一种储能系统及其控制方法。

背景技术

通常，储能系统的管理单元都配置有备用电源，该备用电源用于整个储能系统的黑启动以及后续的应急供电，但是，给管理单元配置备用电源的方式多适用于电动车等小型电池系统。

对于大型储能系统，由于其管理单元，使得需要的备用电源也相对较多，在黑启动时，很容易造成备用电源的过度损耗，无法长时间作为备用电源使用，稳定性较差。而如果为每个管理单元都单独配置一个备用电源，一方面会造成整体成本的增加，另一方面每个备用电源的容量也有限，作为备用电源的时间一长，仍然存在电池自身的过度损耗的问题，导致无法继续供电，降低了储能系统的稳定性和使用效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种储能系统及其控制方法，以缓解上述技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种储能系统，包括：电池阵列，以及所述电池阵列的管理单元；其中，所述电池阵列包括直流母线，以及并联连接至所述直流母线的多个电池簇，每个所述电池簇还包括多个串联连接的电池包；所述管理单元包括每个所述电池包对应的电池单体管理单元、每个所述电池簇对应的电池簇管理单元，以及，所述电池阵列对应的电池阵列管理单元；所述电池单体管理单元与对应的所述电池包连接，所述电池簇管理单元与对应的电池簇内的所述电池包的电池单体管理单元连接，所述电池阵列管理单元与每个所述电池簇管理单元连接；所述电池簇管理单元和所述电池阵列管理单元均配置有供电单元；同一个所述电池簇内的，所有的所述电池单体管理单元配置一个所述供电单元；所述电池单体管理单元的所述供电单元的输出端配置有受上一级所述电池簇管理单元控制的控制开关，当所述电池簇管理单元未上电时，所述控制开关保持断开状态；所述电池簇管理单元的所述供电单元的输出端配置有受上一级所述电池阵列管理单元控制的控制开关，当所述电池阵列管理单元未上电时，所述控制开关保持断开状态；所述供电单元用于在所述电网出现故障时，实现所述储能系统的黑启动。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述供电单元包括并联连接的第一电源支路和第二电源支路，所述第一电源支路与电网连接，所述第二电源支路与所述直流母线连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述第一电源支路包括AC/DC逆变器；所述AC/DC逆变器的输入端连接到电网，所述AC/DC逆变器的输出端连接至对应的所述管理单元；所述第二电源支路包括DC/DC变换器，所述DC/DC变换器的输入端连接至所述电池簇汇聚的直流母线上，所述DC/DC变换器的输出端连接至对应的所述管理单元。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述管理单元内设置有第一DC/DC转换器；所述AC/DC逆变器和所述DC/DC变换器的输出端均设置有防反二极管；所述AC/DC逆变器和所述DC/DC变换器的输出端均通过所述防反二极管连接至对应的所述管理单元的所述第一DC/DC转换器的输入端。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述电池簇管理单元包括第一电池簇管理单元，所述第一电池簇管理单元对应的所述电池簇中的电池单体管理单元为第一电池单体管理单元；所述电池阵列管理单元、所述第一电池簇管理单元和所述第一电池单体管理单元对应的供电单元为第一供电单元；所述第一供电单元的所述第二电源支路配置有辅助启动电源；所述DC/DC变换器包括第一输入端和第二输入端；所述第一输入端连接至所述直流母线上，所述第二输入端连接至所述辅助启动电源。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述第一输入端与所述直流母线的连接通路上设置有常开继电器；所述第二输入端与所述辅助启动电源的连接通路上设置有常闭继电器；所述常开继电器和所述常闭继电器由对应的所述管理单元进行控制。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述储能系统还包括功率继电器；每个所述电池簇均配置有所述功率继电器，且，所述功率继电器的控制端连接至所述电池簇对应的电池簇管理单元；所述电池簇通过所述功率继电器连接至所述直流母线。

第二方面，本发明实施例还提供一种储能系统的控制方法，该方法应用于第一方面所述的储能系统，所述方法包括：响应电网故障操作，通过所述储能系统的电池阵列管理单元的供电单元启动所述电池阵列管理单元；通过所述电池阵列管理单元控制所述电池簇管理单元的供电单元启动所述电池簇管理单元，以及，通过所述电池簇管理单元控制所述电池单体管理单元的供电单元启动所述电池单体管理单元，以实现所述储能系统的逐级启动。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述电池簇管理单元包括第一电池簇管理单元；所述电池单体管理单元包括第一电池单体管理单元；其中，所述第一电池簇管理单元和所述第一电池单体管理单元的供电单元配置有辅助启动电源；通过所述电池阵列管理单元控制所述电池簇管理单元的供电单元启动所述电池簇管理单元的步骤，包括：通过所述电池阵列管理单元控制所述第一电池簇管理单元的供电单元启动，以通过所述辅助启动电源启动所述第一电池簇管理单元；通过所述电池簇管理单元控制所述电池单体管理单元的供电单元启动所述电池单体管理单元的步骤，包括：通过所述第一电池簇管理单元控制所述第一电池单体管理单元的供电单元启动，以通过所述辅助启动电源启动所述第一电池单体管理单元；通过所述第一电池簇管理单元控制对应的电池簇的功率继电器闭合，将所述电池簇连接至直流母线，以激活所述直流母线的母线电压；通过所述电池阵列管理单元控制除所述第一电池簇管理单元以外的其他电池簇管理单元通过所述直流母线的母线电压启动。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：响应针对于所述储能系统的下电操作，通过电池簇管理单元控制所述电池单体管理单元的供电单元断开；当监测到所述电池单体管理单元的断电信号后，通过所述电池阵列管理单元控制所述电池簇管理单元的供电单元断开，以实现逐级断电。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的储能系统及其控制方法，在电池簇管理单元和电池阵列管理单元均配置有供电单元，同一个电池簇内的，所有的电池单体管理单元配置一个供电单元，并且，电池单体管理单元的供电单元的输出端配置有受上一级电池簇管理单元控制的控制开关，当电池簇管理单元未上电时，控制开关保持断开状态；电池簇管理单元的供电单元的输出端配置有受上一级电池阵列管理单元控制的控制开关，当电池阵列管理单元未上电时，控制开关保持断开状态；并且，供电单元用于在电网出现故障时，实现储能系统的黑启动，并且，通过控制开关的控制可以使储能系统在启动后供电单元使用直流母线进行供电，避免供电单元的过度损耗，同时，由于主流母线是连接到整个电池阵列的，也在一定程度上增加了储能系统的整体稳定性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电池阵列的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种储能系统的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种供电单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种第一供电单元的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种储能系统的控制方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种第一供电单元的状态示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种第一供电单元的状态示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做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。

目前，大型电池储能系统中，由于需要备用电源的管理单元较多，往往会造成备用电源过度损耗的问题，无法长时间作为备用电源，稳定性较差。并且，如果为每个管理单元都单独配置一个备用电源，一方面会造成整体成本的增加，另一方面每个备用电源的容量也有限，作为备用电源的时间一长，仍存在电池自身的过度损耗以及无法继续供电的问题。此外，现有技术中对于具有多级管理单元的储能系统在黑启动方面并未考虑启动顺序，容易带来安全隐患。

基于此，本发明实施例提供的一种储能系统及其控制方法，可以有效缓解上述技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种储能系统进行详细介绍。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供了一种储能系统，该储能系统包括：电池阵列，以及该电池阵列的管理单元。

具体地，本发明实施例中的电池阵列包括直流母线，以及并联连接至该直流母线的多个电池簇，每个电池簇还包括多个串联连接的电池包；上述管理单元包括每个电池包对应的电池单体管理单元、每个电池簇对应的电池簇管理单元，以及，电池阵列对应的电池阵列管理单元。

在实际使用时，该电池包通常指的是单体电池包，多个单体电池包串联形成电池簇，对个电池簇并列连接形成电池阵列。为了便于理解，图1示出了一种电池阵列的示意图，其中，图1中，以两个电池簇为例进行说明，每个电池簇中串联连接多个电池包，具体地，如图1所示，包括电池包100和电池簇101，进一步，在储能系统中，一般还包括功率继电器，即图1中的K1和K2，具体地，每个电池簇均配置有功率继电器，且，功率继电器的控制端连接至电池簇对应的电池簇管理单元；电池簇通过该功率继电器连接至直流母线。

进一步，上述管理单元包括的电池单体管理单元、电池簇管理单元和电池阵列管理单元，可以构成储能系统的三级管理架构，为了便于理解，图2示出了一种储能系统的结构框图，包括电池单体管理单元102、电池簇管理单元103和电池阵列管理单元104，其中，电池阵列管理单元也称为BAMS，电池簇管理单元也称为BCMU，电池单体管理单元也称为BMU，

具体地，如图2所示，电池单体管理单元102与对应的电池包100连接，电池簇管理单元103与对应的电池簇内的电池包的电池单体管理单元102连接，电池阵列管理单元104与每个电池簇管理单元连接。其中，图2中，仅仅示出了有限个电池包、电池簇，因此，管理单元包括的电池单体管理单元、电池簇管理单元和电池阵列管理单元的数量也是有限个，在其他实施方式中，电池包和电池簇的数量，以及电池单体管理单元、电池簇管理单元和电池阵列管理单元的数量可以根据实际使用情况进行设置，本发明实施例对此不进行限制。

并且，基于图2所示的储能系统，上述管理单元所构成的三级管理架构中，第一级为电池单体管理单元，用于管理对应的电池包；第二级为电池簇管理单元，用于管理对应的电池簇；第三级为电池阵列管理单元，用于管理整个电池阵列。

进一步，如图2所示，电池簇管理单元103和电池阵列管理单元104均配置有供电单元105；同一个电池簇101内的，所有的电池单体管理单元102配置一个供电单元105，即，电池簇内的电池单体管理单元共用一个供电单元。

并且，电池单体管理单元102的供电单元105的输出端配置有受上一级电池簇管理单元103控制的控制开关，当电池簇管理单元103未上电时，控制开关保持断开状态；进一步，电池簇管理单元103的供电单元105的输出端配置有受上一级电池阵列管理单元104控制的控制开关，当电池阵列管理单元104未上电时，该控制开关保持断开状态；具体地，如图2中所示的控制开关S，即，每个电池簇管理单元的供电单元的输出端连接有一个受上一级电池阵列管理单元控制的控制开关，该控制开关在电池阵列管理单元未上电的情况下，保持断开状态；每个电池簇内的电池单体管理单元的供电单元的输出端连接有一个受该电池簇上一级电池簇管理单元控制的控制开关，该控制开关在该电池簇的电池簇管理单元未上电的情况下，保持断开状态。

上述供电单元用于在电网出现故障时，实现储能系统的黑启动。

本发明实施例提供的储能系统，在电池簇管理单元和电池阵列管理单元均配置有供电单元，同一个电池簇内的，所有的电池单体管理单元配置一个供电单元，并且，电池单体管理单元的供电单元的输出端配置有受上一级电池簇管理单元控制的控制开关，当电池簇管理单元未上电时，控制开关保持断开状态；电池簇管理单元的供电单元的输出端配置有受上一级电池阵列管理单元控制的控制开关，当电池阵列管理单元未上电时，控制开关保持断开状态；并且，供电单元用于在电网出现故障时，实现储能系统的黑启动，并且，通过控制开关的控制可以使储能系统在启动后供电单元使用直流母线进行供电，避免供电单元的过度损耗，同时，由于主流母线是连接到整个电池阵列的，也在一定程度上增加了储能系统的整体稳定性。

在实际使用时，上述供电单元通常作为电池单体管理单元、电池簇管理单元和电池阵列管理单元的备用电源，因此，可以实现储能系统的黑启动。

具体地，本发明实施例中，供电单元包括并联连接的第一电源支路和第二电源支路，其中，第一电源支路与电网连接，第二电源支路与直流母线连接，第一电源支路通常作为正常电源，第二电源支路作为备用电源。

为了便于理解，图3示出了一种供电单元的结构示意图，如图3所示，第一电源支路包括AC/DC逆变器301；该AC/DC逆变器301的输入端连接到电网，具体地，其输入端可以通过EPS（Emergency Power Supply，应急电源）或UPS（Uninterrupted Power Supply，不间断电源）连接到电网，并且，该AC/DC逆变器301的输出端连接至对应的管理单元；第二电源支路包括DC/DC变换器302，DC/DC变换器302的输入端连接至电池簇汇聚的直流母线上，DC/DC变换器302的输出端连接至对应的管理单元。

进一步，上述供电单元对应的管理单元内设置有第一DC/DC转换器；上述AC/DC逆变器301和DC/DC变换器302的输出端均设置有防反二极管，即图3中的防反二极管D1，AC/DC逆变器301和DC/DC变换器302的输出端均通过防反二极管D1连接至对应的管理单元的第一DC/DC转换器的输入端，具体地，该第一DC/DC转换器用于接收来自供电单元的电力，并进行转换以完成对各个管理单元的供电。

此外，在电池簇管理单元中包括第一电池簇管理单元，第一电池簇管理单元对应的电池簇中的电池单体管理单元为第一电池单体管理单元；电池阵列管理单元、第一电池簇管理单元和第一电池单体管理单元对应的供电单元为第一供电单元；

具体实现时，上述第一电池簇管理单元为多个电池簇管理单元中的其中一个，在电池阵列管理单元、第一电池簇管理单元和第一电池单体管理单元的第一供电单元中，第二电源支路配置有辅助启动电源，此时，DC/DC变换器则包括第一输入端和第二输入端；其中，第一输入端连接至直流母线上，第二输入端连接至辅助启动电源。

为了便于理解，图4示出了一种第一供电单元的结构示意图，除图3所示的结构，还包括辅助启动电源303。

具体地，如图4所示，在第一供电单元中，第一输入端与直流母线的连接通路上设置有常开继电器RY1；第二输入端与辅助启动电源303的连接通路上设置有常闭继电器RY2；常开继电器RY1和常闭继电器RY2由对应的管理单元进行控制，即，在第一供电单元中，DC/DC变换器有两路输入，其中一路通过常开继电器RY1连接到直流母线，另一路通过常闭继电器RY2连接到辅助启动电源，通常为24V的辅助启动电池，上述常开继电器RY1和常闭继电器RY2均受到对应的电池阵列管理单元或电池簇管理单元所控制。其中，电池阵列管理单元、第一电池簇管理单元和第一电池单体管理单元的第一供电单元的辅助启动电源优选是共用一个，当然也可以是分别设置的三个不同的辅助启动电源，具体以实际使用情况为准，本发明实施例对此不进行限制。

进一步，基于上述储能系统，本发明实施例还提供了一种储能系统的控制方法，该方法应用于上述实施例的储能系统，具体地，如图5所示的一种储能系统的控制方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S502，响应电网故障操作，通过所述储能系统的电池阵列管理单元的供电单元启动所述电池阵列管理单元；

步骤S504，通过所述电池阵列管理单元控制所述电池簇管理单元的供电单元启动所述电池簇管理单元，以及，通过所述电池簇管理单元控制所述电池单体管理单元的供电单元启动所述电池单体管理单元，以实现所述储能系统的逐级启动。

具体地，上述电池簇管理单元包括第一电池簇管理单元；电池单体管理单元包括第一电池单体管理单元；其中，第一电池簇管理单元和第一电池单体管理单元的供电单元配置有辅助启动电源；

因此，上述步骤S504中，通过所述电池阵列管理单元控制所述电池簇管理单元的供电单元启动所述电池簇管理单元的步骤，包括：

通过所述电池阵列管理单元控制所述第一电池簇管理单元的供电单元启动，以通过所述辅助启动电源启动所述第一电池簇管理单元；

进一步，上述步骤S504中，通过所述电池簇管理单元控制所述电池单体管理单元的供电单元启动所述电池单体管理单元的步骤，包括：

通过所述第一电池簇管理单元控制所述第一电池单体管理单元的供电单元启动，以通过所述辅助启动电源启动所述第一电池单体管理单元；

通过所述第一电池簇管理单元控制对应的电池簇的功率继电器闭合，将所述电池簇连接至直流母线，以激活所述直流母线的母线电压；

通过所述电池阵列管理单元控制除所述第一电池簇管理单元以外的其他电池簇管理单元通过所述直流母线的母线电压启动。

在实际使用时，图5所示的储能系统的控制方法，通常也称为储能系统的一键黑启动方法，该方法主要用于在电网故障后，通过直流母线来对供电单元进行供电。

通常，但由于直流母线上的电能来自于每个电池簇，而每个电池簇的输出，通常由功率继电器的开关控制输出后并联到直流母线上，并且，功率继电器的开关是由对应的电池簇的电池簇管理单元来控制，因此，当电网出现故障后，整个储能系统均处于掉电状态，上述功率继电器也处于断开状态，此时，直流母线上是没有电的，也就无法为各级的管理单元（如，上述BMU，BCMU，BAMS）的供电单元供电。

而本发明实施例中，上述图5所示的储能系统的控制方法则可以在电网出现故障后，实现储能系统的一键黑启动。为了便于理解，图6示出了一种第一供电单元的状态示意图，其中，图6示出的仅仅是辅助启动电源所在的电源支路的状态示意图，在图5所示的储能系统的控制方法的基础上，以该第一供电单元对储能系统的黑启动过程进行说明，具体地可以包括以下步骤：

（1）当电网出现故障或者其他原因导致储能系统全部掉电后，电池阵列管理单元和第一电池簇管理单元的供电单元内部的常开继电器RY1开关由于失去控制信号自动恢复断开状态，常闭继电器RY2开关则自动恢复闭合状态，如图6所示。

（2）储能系统进入黑启动模式，电池阵列管理单元的第一供电单元通过辅助启动电源的DC/DC模块将辅助启动电源的电力输送给电池阵列管理单元，电池阵列管理单元首先完成启动；

（3）电池阵列管理单元控制第一电池簇管理单元的第一供电单元的输出开关，即，上述控制开关闭合，由于第一电池簇管理单元的第一供电单元当前同样是由辅助启动电源供电，因此，其第一供电单元的控制开关一闭合即可通过辅助启动电源将第一电池簇管理单元启动；

（4）第一电池簇管理单元控制第一电池单体管理单元的第一供电单元的控制开关闭合。同样，由于第一电池单体管理单元的第一供电单元当前也是由辅助启动电源供电，因此，其第一供电单元的控制开关一闭合即可通过辅助启动电源将第一电池单体管理单元启动；

（5）第一电池单体管理单元与第一电池簇管理单元完成通信后，第一电池簇管理单元控制本电池簇的功率继电器开关闭合，使该电池簇连接上直流母线，使得直流母线上的电压激活；

（6）电池阵列管理单元、第一电池簇管理单元和第一电池单体管理单元在检测到直流母线上有电压后，分别控制各自的第一供电单元内的常开继电器RY1闭合，待电压稳定后，再控制常闭继电器RY2断开，此时供电单元的后备电源供电由辅助启动电源切换为高压的直流母线，即图7所示的另一种第一供电单元的状态示意图中示出的常开继电器RY1和常闭继电器RY2的开关状态。如图7所示，此时可以实现无缝衔接供电方式。

（7）电池阵列管理单元在检测到直流母线上有电压后，再控制其他电池簇管理单元的供电单元的控制开关闭合，使得其他电池簇管理单元获得来自直流母线上的电力后完成启动；

（8）其他电池簇管理单元进一步控制各自电池簇内的电池单体管理单元共用的供电单元的控制开关闭合，使得电池簇内的电池单体管理单元获得来自直流母线上的电力后完成启动。

进一步，除上述黑启动的上电过程，当储能系统因为检修或者其他原因需要进行主动断电时，还可以通过上述管理单元进行主动下电，具体地，可以响应针对于储能系统的下电操作，通过电池簇管理单元控制电池单体管理单元的供电单元断开；当监测到所述电池单体管理单元的断电信号后，通过所述电池阵列管理单元控制所述电池簇管理单元的供电单元断开，以实现逐级断电。

具体地，该下电方式与上述黑启动的上电的方式相反，储能系统从下级往上断电，先断低压电，即，先通过电池簇管理单元将下级的电池单体管理单元的供电开关断开，然后再通过电池阵列管理单元将故障电池簇的电池簇管理单元的供电开关断开，这样可以确保下级没有电后再断上级，断电更加安全，对系统冲击更小。

综上，本发明实施例提高的储能系统及其控制方法具有以下有益效果：

（1）本发明中的供电单元仅在黑启动过程中工作，功耗较小；而启动过后的辅助启动电源则通过直流母线供电，由于直流母线是连接到整个电池阵列的，因此作为后备电源的供电单元电量更大，稳定性更好，避免了现有技术中对单个电池进行取电的过度损耗；

（2）通过先启动一路电池簇，再启动其他路电池簇的两段式启动方式，解决了电网故障后直流母线上无法取电的问题；

（3）采用从上至下的上电启动方式，可以使储能系统更加可靠、稳妥，确保最上级先工作之后，下级再上电启动，接收上级命令后工作。

本发明实施例提供的储能系统的控制方法，与上述实施例提供的储能系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例所提供的储能系统及其控制方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种储能系统，其特征在于，包括：电池阵列，以及所述电池阵列的管理单元；

其中，所述电池阵列包括直流母线，以及并联连接至所述直流母线的多个电池簇，每个所述电池簇还包括多个串联连接的电池包；

所述管理单元包括每个所述电池包对应的电池单体管理单元、每个所述电池簇对应的电池簇管理单元，以及，所述电池阵列对应的电池阵列管理单元；

所述电池单体管理单元与对应的所述电池包连接，所述电池簇管理单元与对应的电池簇内的所述电池包的电池单体管理单元连接，所述电池阵列管理单元与每个所述电池簇管理单元连接；

所述电池簇管理单元和所述电池阵列管理单元均配置有供电单元；同一个所述电池簇内的，所有的所述电池单体管理单元配置一个所述供电单元；

所述电池单体管理单元的所述供电单元的输出端配置有受上一级所述电池簇管理单元控制的控制开关，当所述电池簇管理单元未上电时，所述控制开关保持断开状态；

所述电池簇管理单元的所述供电单元的输出端配置有受上一级所述电池阵列管理单元控制的控制开关，当所述电池阵列管理单元未上电时，所述控制开关保持断开状态；

所述供电单元用于在电网出现故障时，实现所述储能系统的黑启动。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述供电单元包括并联连接的第一电源支路和第二电源支路，所述第一电源支路与电网连接，所述第二电源支路与所述直流母线连接。

3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述第一电源支路包括AC/DC逆变器；

所述AC/DC逆变器的输入端连接到电网，所述AC/DC逆变器的输出端连接至对应的所述管理单元；

所述第二电源支路包括DC/DC变换器，所述DC/DC变换器的输入端连接至所述电池簇汇聚的直流母线上，所述DC/DC变换器的输出端连接至对应的所述管理单元。

4.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述管理单元内设置有第一DC/DC转换器；

所述AC/DC逆变器和所述DC/DC变换器的输出端均设置有防反二极管；

所述AC/DC逆变器和所述DC/DC变换器的输出端均通过所述防反二极管连接至对应的所述管理单元的所述第一DC/DC转换器的输入端。

5.根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述电池簇管理单元包括第一电池簇管理单元，所述第一电池簇管理单元对应的所述电池簇中的电池单体管理单元为第一电池单体管理单元；

所述电池阵列管理单元、所述第一电池簇管理单元和所述第一电池单体管理单元对应的供电单元为第一供电单元；

所述第一供电单元的所述第二电源支路配置有辅助启动电源；

所述DC/DC变换器包括第一输入端和第二输入端；

所述第一输入端连接至所述直流母线上，所述第二输入端连接至所述辅助启动电源。

6.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述第一输入端与所述直流母线的连接通路上设置有常开继电器；

所述第二输入端与所述辅助启动电源的连接通路上设置有常闭继电器；

所述常开继电器和所述常闭继电器由对应的所述管理单元进行控制。

7.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括功率继电器；

每个所述电池簇均配置有所述功率继电器，且，所述功率继电器的控制端连接至所述电池簇对应的电池簇管理单元；

所述电池簇通过所述功率继电器连接至所述直流母线。

8.一种储能系统的控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1~7任一项所述的储能系统，所述方法包括：

响应电网故障操作，通过所述储能系统的电池阵列管理单元的供电单元启动所述电池阵列管理单元；

通过所述电池阵列管理单元控制所述电池簇管理单元的供电单元启动所述电池簇管理单元，以及，通过所述电池簇管理单元控制所述电池单体管理单元的供电单元启动所述电池单体管理单元，以实现所述储能系统的逐级启动。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电池簇管理单元包括第一电池簇管理单元；所述电池单体管理单元包括第一电池单体管理单元；其中，所述第一电池簇管理单元和所述第一电池单体管理单元的供电单元配置有辅助启动电源；

通过所述电池阵列管理单元控制所述电池簇管理单元的供电单元启动所述电池簇管理单元的步骤，包括：

通过所述电池阵列管理单元控制所述第一电池簇管理单元的供电单元启动，以通过所述辅助启动电源启动所述第一电池簇管理单元；

通过所述电池簇管理单元控制所述电池单体管理单元的供电单元启动所述电池单体管理单元的步骤，包括：

通过所述第一电池簇管理单元控制所述第一电池单体管理单元的供电单元启动，以通过所述辅助启动电源启动所述第一电池单体管理单元；

通过所述第一电池簇管理单元控制对应的电池簇的功率继电器闭合，将所述电池簇连接至直流母线，以激活所述直流母线的母线电压；

通过所述电池阵列管理单元控制除所述第一电池簇管理单元以外的其他电池簇管理单元通过所述直流母线的母线电压启动。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应针对于所述储能系统的下电操作，通过电池簇管理单元控制所述电池单体管理单元的供电单元断开；

当监测到所述电池单体管理单元的断电信号后，通过所述电池阵列管理单元控制所述电池簇管理单元的供电单元断开，以实现逐级断电。

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