CN115800422A - 储能系统和储能系统的调节方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种储能系统和储能系统的调节方法。该储能系统包括：N个电池簇、调节开关模块和M个可变电压模块，其中，N为大于1的正整数，M为小于N的正整数；N个电池簇相互并联，N个电池簇中每个电池簇通过调节开关模块中的至少一个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块中的至少一个可变电压模块，M个可变电压模块和调节开关模块用于调节N个电池簇的电学参数，以使得N个电池簇的电学参数之间达到均衡。该技术方案能够保障储能系统中各电池簇之间的均衡，从而提升储能系统的整体性能。

Description

储能系统和储能系统的调节方法

技术领域

本申请实施例涉及储能领域，并且更具体地，涉及一种储能系统和储能系统的调节方法。

背景技术

在目前主流的储能系统中，为了提升储能容量，会将多个电池串联形成的电池簇，且将多个电池簇用导线直接并联。随着工作时间的延长，储能系统中的电池慢慢会出现差异，新增或者更换电池，均会由于电池的电压差异导致内部环流。该内部环流会导致储能系统中的电池产生进一步的不平衡，从而造成储能系统的性能下降乃至损坏。

鉴于此，如何保障储能系统中各电池簇之间的均衡，以提升储能系统的整体性能，是一项亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种储能系统和储能系统的调节方法，能够保障储能系统中各电池簇之间的均衡，从而提升储能系统的整体性能。

第一方面，提供一种储能系统，包括：N个电池簇、调节开关模块和M个可变电压模块，其中，N为大于1的正整数，M为小于N的正整数；N个电池簇相互并联，N个电池簇中每个电池簇通过调节开关模块中的至少一个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块中的至少一个可变电压模块，M个可变电压模块和调节开关模块用于调节N个电池簇的电学参数，以使得N个电池簇的电学参数之间达到均衡。

通过本申请实施例的技术方案，储能系统中并联的N个电池簇的电学参数能够通过M个可变电压模块调节并达到均衡。一方面，该技术方案不仅能够降低乃至避免N个电池簇之间的环流，进而能够较大程度地提升储能系统的容量以及性能，另一方面，该技术方案中N个电池簇中至少两个电池簇可共用一个可变电压模块，储能系统中可变电压模块的数量较少，能够相对降低储能系统的成本、体积以及重量。

在一些可能的实施方式中，N个电池簇中至少一个电池簇通过多个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块中的多个可变电压模块。

在该实施方式中，M个可变电压模块中多个可变电压模块可通过调节开关串联于同一个电池簇，因此，在该电池簇出现异常时，可以从该至少两个可变电压模块中选择任意一个对其进行调节，该储能系统对于电池簇的异常具有更为灵活的调节方式，从而有利于提升储能系统的整体性能。

在一些可能的实施方式中，调节开关模块包括X个调节开关，其中，X为小于或等于N*M的正整数。

通过该实施方式的技术方案，N个电池簇与M个电压可变模块之间具有X个调节开关，该X个调节开关能够实现对N个电池簇与M个可变电压模块之间的串联连接的灵活调节。

在一些可能的实施方式中，电学参数为SOC或电压。

通过该实施方式的技术方案，电池簇的电压和SOC能够较为准确的反映电池簇在充放电时的状态，且易于被其它电学部件，例如BMS或BMU等监控。M个可变电压模块将N个电池簇的电压或SOC调整达到均衡后，该N个电池簇的整体容量以及性能能够得到有效且较大程度的提升。

在一些可能的实施方式中，储能系统还包括：控制模块；控制模块用于检测N个电池簇中每个电池簇的电学参数，以判断N个电池簇中异常电池簇的数量；在异常电池簇的数量为K，且K小于或等于M的情况下，控制模块用于控制M个可变电压模块中K个可变电压模块同时运行，K个可变电压模块用于调节K个异常电池簇的电学参数。

通过该实施方式的技术方案，可以根据N个电池簇中异常电池簇的数量，充分利用M个可变电压模块同时对异常电池簇进行调节，提升储能系统中异常电池簇的调整效率。

在一些可能的实施方式中，在异常电池簇的数量为K，且K大于M的情况下，控制模块用于控制M个可变电压模块中对应于K个异常电池簇中至少两个异常电池簇的目标可变电压模块运行，目标可变电压模块用于依次对至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。

通过该实施方式的技术方案，在N个电池簇中异常电池簇的数量大于M的情况下，通过控制模块和M个可变电压模块，仍然能够对该N个电池簇中多个异常电池簇进行调节，以保障储能系统的容量和性能。

在一些可能的实施方式中，控制模块用于根据至少两个异常电池簇的电学参数与预设阈值的差值，控制目标可变电压模块依次对至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。

通过该实施方式的技术方案，可以进一步提升储能系统对于其中多个异常电池簇的调节性能，有利于保障储能系统的安全性。

在一些可能的实施方式中，储能系统还包括：旁路开关模块和汇流母线，该旁路开关模块包括：Y个旁路开关，其中，Y为小于M*N的正整数；N个电池簇中每个电池簇通过Y个旁路开关中的至少一个旁路开关串联于汇流母线，至少一个旁路开关相互串联，汇流母线用于实现N个电池簇与外部的电能传输。

通过该实施方式的技术方案，储能系统除了可包括X个调节开关用于控制可变电压模块与电池簇的连断以外，还可以包括Y个旁路开关用于控制N个电池簇与外部的电能传输。通过该X个调节开关和Y个旁路开关，可以更为灵活对储能系统中的N个电池簇进行调节和控制。

在一些可能的实施方式中，N个电池簇中每个电池簇通过M个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块，且N个电池簇中每个电池簇通过M个旁路开关串联于汇流母线。

通过该实施方式的技术方案，N个电池簇中每个电池簇均可通过相同的电路结构连接于M个可变电压模块以及汇流母线，进一步地，M个可变电压模块也可以通过相同的电路结构连接于N个电池簇，有利于实现储能系统中电路结构的均衡性。

在一些可能的实施方式中，N个电池簇中第i个电池簇通过i个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块中第1个可变电压模块至第i个可变电压模块，且第i个电池簇通过i个旁路开关串联于汇流母线，i为小于M的正整数；N个电池簇中第j个电池簇通过M个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块，且第j个电池簇通过M个旁路开关串联于汇流母线，j为大于或等于M且小于或等于N的正整数。

通过该实施方式的技术方案，在储能系统中，调节开关的数量可以小于M*N，且旁路开关的数量也可以小于M*N，从而可以节省储能系统的制造成本。

在一些可能的实施方式中，N个电池簇包括第一电池簇；在串联于第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开，串联于第一电池簇的第t个旁路开关断开且其它旁路开关闭合的情况下，第t个调节开关串联的第t个可变电压模块用于调节第一电池簇的电学参数，其中，t为小于或等于M的正整数；在串联于第一电池簇的全部调节开关均断开，且串联于第一电池簇的全部旁路开关均闭合的情况下，第一电池簇通过汇流母线与外部传输电能。

通过该实施方式的技术方案，对串联于第一电池簇的调节开关和旁路开关进行简单的控制，即可实现对第一电池簇的电学参数的调节以及电能的传输。进一步地，在第一电池簇通过汇流母线与外部传输电能的过程中，串联于第一电池簇的全部调节开关均断开，即M个可变电压模块均处于断开状态，有利于降低该M个可变电压模块以及储能系统整体功耗。

在一些可能的实施方式中，储能系统还包括：控制模块；在第t个可变电压模块用于对第一电池簇的电学参数进行调节之前，控制模块用于检测第一电池簇的电学参数，以确定第一电池簇为异常电池簇；控制模块用于控制串联于第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开，串联于第一电池簇的第t个旁路开关断开且其它旁路开关闭合，且控制第t个可变电压模块运行，以调节第一电池簇的电学参数；在第一电池簇的电学参数调节至预设范围后，控制模块还用于控制串联于第一电池簇的全部调节开关均断开，串联于第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得第一电池簇通过汇流母线与外部传输电能。

通过该实施方式的技术方案，通过控制模块可以实现对第一电池簇的电学参数的检测监控，在第一电池簇的电学参数超出预设范围的情况下，可以确定该第一电池簇为异常电池簇。进一步地，控制模块可根据该第一电池簇的异常信息，再控制第t个调节开关、第t个旁路开关以及第t个可变电压模块等对异常的第一电池簇进行调节，以保证该第一电池簇调节的有效性和准确性。在第t个可变电压模块对异常的第一电池簇调节完成后，第t个可变电压模块与第一电池簇相互断开，该第t个可变电压模块不会对第一电池簇与外部的电能传输造成影响，从而保障第一电池簇的充放电性能。

在一些可能的实施方式中，电学参数为SOC；控制模块用于控制第t个可变电压模块运行，以将第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围。

通过该实施方式的技术方案，可以直接将异常的第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围，能够最为直观的保障第一电池簇的容量为稳定容量，有效保障第一电池簇的充放电性能。

在一些可能的实施方式中，预设SOC范围包括：N个电池簇的SOC的平均值或者中位值，或者，预设SOC范围包括：N个电池簇中除第一电池簇外其它任意一个电池簇的SOC。

通过该实施方式的技术方案，可以使得第一电池簇的SOC与N个电池簇的SOC的平均值或者中位值保持均衡，从而能够较为方便的实现N个电池簇之间的容量均衡，保障N个电池簇的整体的充放电性能。

在一些可能的实施方式中，控制模块用于向第t个可变电压模块发送电流指令，以使得第t个可变电压模块将第一电池簇的电流调节为目标电流，目标电流使得第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围中的目标SOC。

通过该实施方式的技术方案，控制模块可直接向第t个可变电压模块发送电流指令，以使得第t个可变电压模块能够输出目标电流，该目标电流可以使得第一电池簇产生符合预期的目标SOC。该技术方案能够较为高效和可靠的将第一电池簇的SOC调整为目标SOC，提升储能系统对于异常的第一电池簇的调节效率。

在一些可能的实施方式中，控制模块用于根据第一电池簇的SOC与目标SOC之差以及N个电池簇的平均电流，确定目标电流。

通过该实施方式的技术方案，目标电流综合考虑了第一电池簇的SOC与目标SOC之差以及N个电池簇的平均电流，可以使得该目标电流能够更为快速和准确的将第一电池簇的SOC调整为目标SOC，使得第一电池簇与其它电池簇达到均衡。

在一些可能的实施方式中，目标电流I’满足如下关系式：

I’＝I_ave+f(ΔSOC)；

f(ΔSOC)＝k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＞0；

f(ΔSOC)＝-k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＜0；

其中，I_ave为N个电池簇的平均电流，ΔSOC为第一电池簇的SOC与目标SOC之差，k₁和n为预设系数。

通过该实施方式的技术方案，利用上述公式计算得到的目标电流I’与目标SOC可具有较高的对应度，从而使得储能系统能够快速的根据该目标电流I’将第一电池簇的SOC调整为目标SOC，进而提升储能系统对于异常电池簇的调整效率。

在一些可能的实施方式中，k₁和n与第t个可变电压模块的功率调节能力相关；和/或，k₁和n与N个电池簇的过流能力相关。

通过该实施方式的技术方案，公式中预设系统k₁和n的数值考虑了第t个可变电压模块的功率调节能力和/或N个电池簇的过流能力，一方面可以保证第t个可变电压模块对于目标电流的有效调整，另一方面也可以保障储能系统的安全性能。

在一些可能的实施方式中，目标电流I’满足如下关系式：

在ΔSOC＞0，且储能系统处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

在ΔSOC＜0，且储能系统处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＞0，且储能系统处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＜0，且储能系统处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

其中，ΔSOC为第一电池簇的SOC与目标SOC之差，I_ave为N个电池簇的平均电流，k₂为预设系数。

通过该实施方式的技术方案，在异常电池簇的SOC与目标SOC之差ΔSOC为不同值以及储能系统处于不同状态的情况下，控制模块可根据不同的公式确定不同的目标电流I’，该公式实现较为简单，且同样考虑了N个电池簇的平均电流I_ave，从而使得异常的第一电池簇能够快速被调节均衡，进而提高储能系统对于第一电池簇的调节效率。

在一些可能的实施方式中，储能系统还包括：控制模块；在第一电池簇并联于N个电池簇的其它电池簇之前，控制模块还用于检测第一电池簇的电学参数，以判断是否将第一电池簇并联于其它电池簇。

通过该实施方式的技术方案，在第一电池簇并联于其它电池簇之前，控制模块还可以根据第一电池簇的电学参数，判断是否并联该第一电池簇，从而在保障储能系统的整体性能。另外，可变电压模块的调节能力可以设计在较为合适的范围内，而不需要设计的特别大以满足异常严重的第一电池簇的调节，该可变电压模块的成本可相对较低，从而有利于储能系统的生产和制造。

在一些可能的实施方式中，电学参数为电压；在第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值的情况下，控制模块用于将第一电池簇并联于其它电池簇；在第一电池簇的电压与预设电压的压差大于第一预设电压值的情况下，控制模块用于不将第一电池簇并联于其它电池簇。

在该实施方式中，通过对第一电池簇的电压的检测，可以较为直观且快速的判断并控制该第一电池簇是否可并联于其它电池簇。

在一些可能的实施方式中，在第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值且大于或等于第二预设电压值的情况下，控制模块用于控制串联于第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开，且控制第t个可变电压模块运行，以使得第t个可变电压模块将第一电池簇的电压调节至目标电压范围；控制模块用于将调节后的第一电池簇并联于其它电池簇，且控制串联于第一电池簇的全部调节开关均断开，串联于第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得第一电池簇通过汇流母线与外部传输电能。

通过该实施方式的技术方案，在控制模块检测第一电池簇的电压的基础上，该控制模块还可以进一步控制可变电压模块对第一电池簇的电压进行调节，以使得其能够与N个电池簇中的其它电池簇并联，保障储能系统的容量和性能。

在一些可能的实施方式中，第一预设电压值与第t个可变电压模块的电压调节范围相关；和/或，目标电压范围与N个电池簇中已相互并联的电池簇的平均电压值相关。

通过该实施方式的技术方案，第一预设电压值可以与第t个可变电压模块的电压调节范围相关，以使得该第t个可变电压模块能够支持对第一电池簇的电压调节。目标电压范围可以与N个电池簇中已相互并联的电池簇的平均电压值相关，可以保障第一电池簇与N个电池簇中其它电池簇并联，各电池簇的电压处于均衡状态，有利于各电池簇后续的正常运行。

在一些可能的实施方式中，M个可变电压模块的功率源为如下任意一种：N个电池簇中的至少一个电池；N个电池簇的汇流母线；供电电池；或者，供电电容。

通过本申请实施例的技术方案可以采用多种功率源为可变电压模块提供功率，从而便于该可变电压模块适配于更多的应用场景，有利于储能系统的推广和使用。

在一些可能的实施方式中，M个可变电压模块为隔离型DC/DC转换器或者非隔离型DC/DC转换器，和/或；M个可变电压模块用于输出正电压和/或负电压。

通过该实施方式的技术方案，可以使得该可变电压模块能够适配于更多的应用场景，且具有更好的电压调节性能。

第二方面，提供一种储能系统的调节方法，该储能系统包括：N个电池簇、调节开关模块和M个可变电压模块，N个电池簇相互并联，N个电池簇中每个电池簇通过调节开关模块中的至少一个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块中的至少一个可变电压模块，其中，N为大于1的正整数，M为小于N的正整数，调节方法包括：控制M个可变电压模块和调节开关模块以调节N个电池簇的电学参数，使得N个电池簇的电学参数之间达到均衡。

在一些可能的实施方式中，N个电池簇中至少一个电池簇通过多个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块中的多个可变电压模块。

在一些可能的实施方式中，调节开关模块包括X个调节开关，其中，X为小于或等于N*M的正整数。

在一些可能的实施方式中，电学参数为SOC或电压。

在一些可能的实施方式中，调节方法还包括：检测N个电池簇中每个电池簇的电学参数，以判断N个电池簇中异常电池簇的数量；上述控制M个可变电压模块和调节开关模块以调节N个电池簇的电学参数，包括：在异常电池簇的数量为K，且K小于或等于M的情况下，控制串联于K个异常电池簇的K个调节开关闭合、M个可变电压模块中K个可变电压模块同时运行，以使得K个可变电压模块对K个异常电池簇的电学参数进行调节。

在一些可能的实施方式中，上述控制M个可变电压模块和调节开关模块以调节N个电池簇的电学参数，还包括：在异常电池簇的数量为K，且K大于M的情况下，K个异常电池簇中至少两个异常电池簇通过至少两个调节开关串联于M个可变电压模块中同一个目标可变电压模块，控制至少两个调节开关依次闭合、目标可变电压模块运行，以使得目标可变电压模块依次对至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。

在一些可能的实施方式中，上述控制至少两个调节开关依次闭合、目标可变电压模块运行，以使得目标可变电压模块依次对至少两个异常电池簇的电学参数进行调节，包括：根据至少两个异常电池簇的电学参数与预设阈值的差值，控制至少两个调节开关依次闭合、目标可变电压模块运行，以使得目标可变电压模块依次对至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。

在一些可能的实施方式中，储能系统还包括：旁路开关模块和汇流母线，该旁路开关模块包括：Y个旁路开关，N个电池簇中每个电池簇通过Y个旁路开关中的至少一个旁路开关串联于汇流母线，至少一个旁路开关相互串联，其中，Y为小于M*N的正整数；调节方法还包括：控制Y个旁路开关，以使得N个电池簇通过汇流母线与外部进行电能传输。

在一些可能的实施方式中，N个电池簇中每个电池簇通过M个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块，且N个电池簇中每个电池簇通过M个旁路开关串联于汇流母线。

在一些可能的实施方式中，N个电池簇中第i个电池簇通过i个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块中第1个可变电压模块至第i个可变电压模块，且第i个电池簇通过i个旁路开关串联于汇流母线，i为小于M的正整数；N个电池簇中第j个电池簇通过M个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块，且第j个电池簇通过M个旁路开关串联于汇流母线，j为大于或等于M且小于或等于N的正整数。

在一些可能的实施方式中，N个电池簇包括第一电池簇；其中，上述控制M个可变电压模块和调节开关模块以调节N个电池簇的电学参数，包括：控制串联于第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开、串联于第一电池簇的第t个旁路开关断开且其它旁路开关闭合；控制第t个调节开关串联的第t个可变电压模块调节第一电池簇的电学参数，其中，t为小于或等于M的正整数；上述控制Y个旁路开关，以使得N个电池簇通过汇流母线与外部进行电能传输，包括：控制串联于第一电池簇的全部调节开关均断开、串联于第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得第一电池簇通过汇流母线与外部传输电能。

在一些可能的实施方式中，在控制第t个可变电压模块调节第一电池簇的电学参数之前，调节方法还包括：检测第一电池簇的电学参数，以确定第一电池簇为异常电池簇。

在一些可能的实施方式中，电学参数为SOC；其中，上述控制第t个调节开关串联的第t个可变电压模块调节第一电池簇的电学参数，包括：控制第t个可变电压模块运行，以将第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围。

在一些可能的实施方式中，预设SOC范围包括：N个电池簇的SOC的平均值或者中位值，或者，预设SOC范围包括：N个电池簇中除第一电池簇外其它任意一个电池簇的SOC。

在一些可能的实施方式中，上述控制第t个可变电压模块运行，以将第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围，包括：向第t个可变电压模块发送电流指令，以使得第t个可变电压模块将第一电池簇的电流调节为目标电流，目标电流使得第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围中的目标SOC。

在一些可能的实施方式中，在向第t个可变电压模块发送电流指令之前，调节方法包括：根据第一电池簇的SOC与目标SOC之差以及N个电池簇的平均电流，确定目标电流。

在一些可能的实施方式中，目标电流I’满足如下关系式：

I’＝I_ave+f(ΔSOC)；

f(ΔSOC)＝k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＞0；

f(ΔSOC)＝-k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＜0；

其中，I_ave为N个电池簇的平均电流，ΔSOC为第一电池簇的SOC与目标SOC之差，k₁和n为预设系数。

在一些可能的实施方式中，k₁和n与第t个可变电压模块的功率调节能力相关；和/或，k₁和n与N个电池簇的过流能力相关。

在一些可能的实施方式中，目标电流I’满足如下关系式：

在ΔSOC＞0，且调节方法处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

在ΔSOC＜0，且调节方法处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＞0，且调节方法处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＜0，且调节方法处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

其中，ΔSOC为第一电池簇的SOC与目标SOC之差，I_ave为N个电池簇的平均电流，k₂为预设系数。

在一些可能的实施方式中，在第一电池簇并联于N个电池簇的其它电池簇之前，调节方法还包括：检测第一电池簇的电学参数；根据第一电池簇的电学参数，判断是否将第一电池簇并联于其它电池簇。

在一些可能的实施方式中，电学参数为电压，其中，上述根据第一电池簇的电学参数，判断是否将第一电池簇并联于其它电池簇，包括：在第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值的情况下，将第一电池簇并联于其它电池簇；在第一电池簇的电压与预设电压的压差大于第一预设电压值的情况下，不将第一电池簇并联于其它电池簇。

在一些可能的实施方式中，上述在第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值的情况下，将第一电池簇并联于其它电池簇，包括：在第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值且大于或等于第二预设电压值的情况下，控制串联于第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开，且控制第t个可变电压模块运行，以使得第t个可变电压模块将第一电池簇的电压调节至目标电压范围；将调节后的第一电池簇并联于其它电池簇，且控制串联于第一电池簇的全部调节开关均断开，串联于第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得第一电池簇通过汇流母线与外部传输电能。

在一些可能的实施方式中，第一预设电压值与第t个可变电压模块的电压调节范围相关；和/或，目标电压范围与N个电池簇中已相互并联的电池簇的平均电压值相关。

在一些可能的实施方式中，M个可变电压模块的功率源为如下任意一种：N个电池簇中的至少一个电池；N个电池簇的汇流母线；供电电池；或者，供电电容。

在一些可能的实施方式中，M个可变电压模块为隔离型DC/DC转换器或者非隔离型DC/DC转换器，和/或；M个可变电压模块用于输出正电压和/或负电压。

通过本申请实施例的技术方案，储能系统中并联的N个电池簇的电学参数能够通过M个可变电压模块调节并达到均衡。一方面，该技术方案不仅能够降低乃至避免N个电池簇之间的环流，进而能够较大程度地提升储能系统的容量以及性能，另一方面，该技术方案中N个电池簇中至少两个电池簇可共用一个可变电压模块，储能系统中可变电压模块的数量较少，能够相对降低储能系统的成本、体积以及重量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的储能系统的一种示意性框图。

图2是本申请实施例提供的一个可变电压模块通过一个调节开关与一个电池簇串联的结构示意图。

图3是本申请实施例提供的可变电压模块的几种功率源形式。

图4是本申请实施例提供的储能系统的另一示意性框图。

图5是本申请实施例提供的储能系统的另一示意性框图。

图6是图5所示实施例的N个电池簇中第一电池簇与M个可变电压模块以及汇流母线的连接示意图。

图7是本申请实施例提供的储能系统的另一示意性框图。

图8是本申请实施例提供的储能系统的另一示意性框图。

图9是本申请实施例提供的储能系统中第一电池簇与第二电池簇的SOC随时间变化的曲线图。

图10是本申请实施例提供的一种储能系统的调节方法的示意流程框图。

图11是本申请实施例提供的另一储能系统的调节方法的示意流程框图。

图12是本申请实施例提供的另一储能系统的调节方法的示意流程框图。

图13是本申请实施例提供的另一储能系统的调节方法的示意流程框图。

图14是本申请实施例提供的另一储能系统的调节方法的示意流程框图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请中的电池簇是指由电池以串联、并联或混联的方式连接的电池合体，其中，混联是指串联和并联的混合。例如，本申请中的电池簇可以是由多个电池串联或并联形成的。又例如，本申请中的电池簇可以是由多个电池先并联后串联形成的。电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，电池可以是电池模块或电池包。

可选地，本申请实施例中的电池可以为锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池等，本申请实施例对此不做具体限定。

目前，在大多数储能系统中，需要通过对电池簇并联以提升系统容量。不同的电池簇的布线、电池阻抗等一般会存在不一致的情况，不同的电池簇直接并联会在充放电过程中会出现环流现象，各电池簇电压被强制平衡，当内阻较小的电池簇的电量充满或放空后，其他电池簇必须停止充放电，从而造成其他电池簇充不满、放不空，进而造成电池的容量损失和性能下降，加速电池衰减，降低储能系统的可用容量。

在一些相关技术中，一般通过提升电流保护值的方式，实现电池簇的直接并联，即在电池簇的电流不超过电流保护值的情况下，可实现电池簇的直接并联。但该方式有如下缺点：一是必须保证所需并联的电池簇的电压差尽量小，如果电压差太大，也可能导致并联时冲击电流大于设定的过流保护值而导致并联失败；二是并联的电池簇之间依旧存在很大的环流，损坏电池簇的风险很大。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种储能系统，除了包括并联的电池簇以外，还包括可变电压模块，该可变电压模块串联于电池簇，可对电池簇的电学参数进行调节，以使得并联的电池簇的电学参数达到均衡，降低乃至避免电池簇之间的环流，进而能够较大程度地提升储能系统的容量以及性能。

图1示出了本申请实施例提供的储能系统100的一种示意性框图。

如图1所示，储能系统100包括：N个电池簇110、调节开关模块(例如，包括图1中所示的调节开关130)和M个可变电压模块120。其中，N为大于1的正整数，M为小于N的正整数。N个电池簇110相互并联，且N个电池簇110中每个电池簇110通过调节开关模块中的一个调节开关130串联于M个可变电压模块120中的一个可变电压模块120，M个可变电压模块120和调节开关模块用于调节N个电池簇110的电学参数，以使得N个电池簇110的电学参数之间达到均衡。

具体地，N个电池簇110中每个电池簇110可包括至少一个电池，该至少一个电池可相互串联或相互串并联。M个可变电压模块120中每个可变电压模块120通过一个调节开关130与一个电池簇110串联后，其可对该电池簇110的电流进行调节，进而调节该电池簇110的电压等其它电学参数。

作为示例而非限定，该可变电压模块120可以为直流/直流(Direct Current/Direct Current，DC/DC)转换器、交流/直流(Alternating Current/Direct Current，AC/DC)转换器、或者可变电阻器等等。可选地，该可变电压模块120可包括至少一个DC/DC转换器，或者，该可变电压模块120可同时包括AC/DC转换器和DC/DC转换器等等。

可选地，如图1所示，调节开关模块可包括X个调节开关130，X为小于或等于N*M的正整数。可选地，除了X个调节开关130以外，该调节开关模块还可以包括其它用户辅助调节开关130的元器件，例如：电容、电阻等等，本申请实施例对该调节开关模块的具体结构不做限定。另外，调节开关130包括但不限于是继电器等开关结构，本申请实施例对该调节开关130的具体类型也不做限定。

N个电池簇110中每个电池簇110可通过X个调节开关130中的至少一个调节开关130串联于M个可变电压模块120中的至少一个可变电压模块120。该M个可变电压模块120中每个可变电压模块120可串联有至少一个电池簇110。

作为示例，在图1所示实施例中，N个电池簇110中每个电池簇110通过M个调节开关130一一对应的串联于M个可变电压模块120。M个可变电压模块120中的每个可变电压模块120可串联有N个电池簇110。在该情况下，储能系统100中包括M*N个调节开关130。

在其它示例中，N个电池簇110中任意一个电池簇110也可以通过a个调节开关一一对应的串联于a个可变电压模块120，M个可变电压模块120中任意一个可变电压模块120可串联有b个电池簇110，其中，a和b为小于M的任意正整数。

在本申请实施例中，旨在使得通过X个调节开关130，将M个可变电压模块120串联于N个电池簇110，本申请实施例对该X个调节开关130的具体分布方式不做限定。

具体地，在本申请实施例中，由于M小于N，N个电池簇110中至少两个电池簇110会串联于M个可变电压模块120中的同一个可变电压模块120，因此，可以利用较少数量的可变电压模块120对较多数量的电池簇110进行调节，降低储能系统100的成本。

对于本申请实施例提供的储能系统100，并联的N个电池簇110中，每个电池簇110的电学参数均可通过M个可变电压模块120中的至少一个可变电压模块120进行调节，从而使得该N个电池簇110的电学参数之间达到均衡。例如，经过可变电压模块120调节后，该N个电池簇110的电学参数均可以在预设的范围区间以内。可选地，该N个电池簇110的电学参数之差可以较小乃至为零。

综上，通过本申请实施例的技术方案，储能系统100中并联的N个电池簇110的电学参数能够通过M个可变电压模块120调节并达到均衡。一方面，该技术方案不仅能够降低乃至避免N个电池簇之间的环流，进而能够较大程度地提升储能系统100的容量以及性能，另一方面，该技术方案中N个电池簇110中至少两个电池簇110可共用一个可变电压模块120，储能系统100中可变电压模块120的数量较少，能够相对降低储能系统100的成本、体积以及重量。

可选地，在一些实施方式中，N个电池簇110中至少一个电池簇110可通过多个调节开关130一一对应的串联于M个可变电压模块120中的多个可变电压模块120。

换言之，在该实施方式中，M个可变电压模块120中多个可变电压模块120可通过调节开关130串联于同一个电池簇110，因此，在该电池簇110出现异常时，可以从该至少两个可变电压模块120中选择任意一个对其进行调节，该储能系统100对于电池簇110的异常具有更为灵活的调节方式，从而有利于提升储能系统100的整体性能。

可选地，在一些实施方式中，上述可变电压模块120调节的电池簇110的电学参数包括但不限于是：电池簇110的电压或者荷电状态(State of Charge，SOC)。

具体地，可变电压模块120的电压可调，当该可变电压模块120的电压调整后，与其串联的电池簇110的电流可调，因此，该电池簇110的电压、SOC等其它电学参数均发生相应变化。

图2示出了一个可变电压模块120通过一个调节开关130与一个电池簇110串联的结构示意图。

如图2所示，可变电压模块120的电压表示为U_dcdc，电池簇110的电压表示为U_bat，该可变电压模块120与电池簇110可串联于汇流母线之间，该母线电压表示为U_bus。

在调节开关130闭合时，在储能系统100在充电的过程中，该电池簇110的电流I＝(U_bus-U_dcdc-U_bat)/R；在储能系统100在放电的过程中，该电池簇110的电流I＝(U_dcdc+U_bat-U_bus)/R。其中，R为该可变电压模块120与电池簇110形成的串联支路的总电阻。该总电阻R可包含电池簇110的电阻、可变电压模块120的电阻、调节开关130的电阻、连接线的电阻等等，其中，电池簇110的电阻较大。

因此，当可变电压模块120的电压调整时，该电池簇110的电流也会发生相应调整和变化，该电池簇110的其它电学参数，例如电压和SOC等等也会发生相应的调整和变化。

该电池簇110的电压和SOC能够较为准确的反映电池簇110在充放电时的状态，且易于被其它电学部件，例如电池管理系统(Battery Management System，BMS)或电池管理单元(Battery Management Unit，BMU)监控。M个可变电压模块120将N个电池簇110的电压或SOC调整达到均衡后，该N个电池簇110的整体容量以及性能能够得到有效且较大程度的提升。

可选地，在一些实施方式中，上述可变电压模块120为隔离型DC/DC转换器或者非隔离型DC/DC转换器，和/或，上述可变电压模块120用于输出正电压和/或负电压。

通过该实施方式的技术方案，可以使得该可变电压模块120能够适配于更多的应用场景，且具有更好的电压调节性能。

可选地，在一些实施方式中，该可变电压模块120的功率源为如下任意一种：N个电池簇110中的至少一个电池；N个电池簇的汇流母线；供电电池；或者，供电电容。

图3示出了本申请实施例中可变电压模块120的几种功率源形式。

如图3中的(a)图所示，可变电压模块120的功率源可以为其串联的电池簇110中的至少一个电池111。例如，该可变电压模块120的两个电压输入端可分别连接于电池簇110的正极和负极。或者，在其它替代实施方式中，该可变电压模块120的两个电压输入端可分别连接于电池簇110中至少一个电池111的正极和负极。

如图3中的(b)图所示，可变电压模块120的功率源可以为独立于电池簇110的功率模块121，该功率模块121可以为除了电池簇110以外的其它供电电池，该电池专用于为可变电压模块120提供功率。或者，该功率模块121也可以为供电电容。除了供电电池和供电电容以外，该功率模块121具体还可以为其它类型的功率源，本申请实施例对其具体类型不做限定。

如图3中的(c)图所示，可变电压模块120的功率源还可以为N个电池簇110的汇流母线。例如，N个电池簇110连接于第一汇流母线1601以及第二汇流母线1602，该第一汇流母线1601和第二汇流母线1602分别连接于可变电压模块120的两个电压输入端，为该可变电压模块120提供功率。

通过本申请实施例的技术方案可以采用多种功率源为可变电压模块120提供功率，从而便于该可变电压模块120适配于更多的应用场景，有利于储能系统100的推广和使用。

图4示出了本申请实施例提供的储能系统100的另一示意性框图。

如图4所示，在本申请实施例中，储能系统100还包括：控制模块150，该控制模块150用于检测N个电池簇110中每个电池簇110的电学参数，以判断该N个电池簇110中异常电池簇110的数量。在异常电池簇的数量为K，且K小于或等于M的情况下，控制模块150用于控制M个可变电压模块120中K个可变电压模块120同时运行，该K个可变电压模块用于调节K个异常电池簇的电学参数。

具体地，在本申请实施例中，储能系统100中的N个电池簇110可处于运行状态，例如，该N个电池簇110可以处于充电状态或者放电状态。

在该N个电池簇110处于运行状态的过程中，控制模块150可以用于实时检测N个电池簇110中N个电池簇110的运行参数，该运行参数可以包括电池簇110的运行电学参数，例如，电压、电流或者SOC等等。基于该N个电池簇110中N个电池簇110的运行电学参数，可以判断N个电池簇110中异常电池簇的数量，其中，异常电池簇可以为运行电学参数超出预设阈值的电池簇。

在N个电池簇110中异常电池簇的数量小于或等于M的情况下，说明M个可变电压模块120能够同时运行，以对该N个电池簇110中的异常电池簇进行调节。

具体地，N个电池簇110中具有K个异常电池簇，控制模块150可控制该K个异常电池簇对应的K个可变电压模块120运行，以对该K个异常电池簇的电学参数进行调节。其中，K个异常电池簇对应的K个可变电压模块120可以理解为通过调节开关130串联于该K个异常电池簇的可变电压模块120。

在一些实施方式中，通过调节开关130串联于K个异常电池簇的可变电压模块120的数量可能大于K，例如，通过调节开关130串联于K个异常电池簇的可变电压模块120可能有M个，在该情况下，可以在该M个可变电压模块中任意选择K个可变电压模块120或者根据一定规则选择K个可变电压模块120，以分别对K个异常电池簇进行调节。

可以理解的是，控制模块150不仅可控制K个可变电压模块120运行，还可以控制串联于该K个异常电池簇与K个可变电压模块120之间的K个调节开关130闭合，以使得该K个可变电压模块120对K个异常电池簇进行调节。

可选地，上述控制模块150包括但不限于是BMS或者BMU。该BMS或BMU可以监测储能系统100中各电池簇110以及其它部件的运行参数，并根据该运行参数控制储能系统100中调节开关130以及可变电压模块120等。

通过本申请实施例的技术方案，可以根据N个电池簇110中异常电池簇的数量，充分利用M个可变电压模块120同时对异常电池簇进行调节，提升储能系统100中异常电池簇的调整效率。

可选地，在N个电池簇110中异常电池簇的数量为K，且K大于M的情况下，控制模块150用于控制M个可变电压模块120中对应于K个异常电池簇中至少两个异常电池簇的目标可变电压模块运行，该目标可变电压模块用于依次对该至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。其中，对应于至少两个异常电池簇的目标可变电压模块可以理解为通过调节开关130串联于该至少两个异常电池簇的可变电压模块120。

具体地，在N个电池簇110的K个异常电池簇中，由于K大于M，则该K个异常电池簇中至少两个异常电池簇会串联于同一个目标可变电压模块。该目标可变电压模块可以依次对该至少两个异常电池簇进行调节。

可选地，在一些实施方式中，储能系统100可包括多个目标可变电压模块，至少两个异常电池簇会通过调节开关130串联于多个目标可变电压模块，该多个目标可变电压模块中的任意一个目标可变电压模块可以依次对该至少两个异常电池簇进行调节。

可选地，控制模块150可用于根据至少两个异常电池簇的电学参数与预设阈值的差值，控制目标可变电压模块依次对该至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。

在一些实施方式中，目标可变电压模块先对至少两个异常电池簇中异常较严重的电池簇进行调节。例如，在至少两个异常电池簇中，某一异常电池簇的电学参数与预设阈值的偏差最大，则该异常电池簇为至少两个异常电池簇中异常最严重的电池簇。

通过该实施方式的技术方案，在N个电池簇110中异常电池簇的数量大于M的情况下，通过控制模块150和M个可变电压模块120，仍然能够对该N个电池簇110中多个异常电池簇进行调节，以保障储能系统100的容量和性能。

图5示出了本申请实施例提供的储能系统100的另一示意性框图。

如图5所示，在本申请实施例中，除了上文实施例中N个电池簇110、X个调节开关130以及M个可变电压模块120以外，储能系统100还包括：旁路开关模块和汇流母线160，该旁路开关模块包括：Y个旁路开关140，其中，Y为小于或等于M*N的正整数。

可选地，在旁路开关模块中，除了Y个旁路开关140以外，该旁路开关模块还可以包括其它用户辅助旁路开关140的元器件，例如：电容、电阻等等，本申请实施例对该调节开关模块的具体结构不做限定。另外，旁路开关140包括但不限于是继电器等开关结构，本申请实施例对该旁路开关140的具体类型也不做限定。

N个电池簇110中每个电池簇110通过Y个旁路开关140中的至少一个旁路开关140串联于汇流母线160，该至少一个旁路开关140相互串联，该汇流母线160用于实现N个电池簇110与外部的电能传输。

具体地，在图5所示实施例中，N个电池簇110的正极和负极分别连接于两条汇流母线160。该两条汇流母线160分别可以为上文图3所示实施例中的第一汇流母线1601以及第二汇流母线1602。N个电池簇110可以通过该两条汇流母线160向外部放电，或者，外部功率源可通过该两条汇流母线向N个电池簇110充电。

可选地，N个电池簇110中每个电池簇110可通过串联的至少一个旁路开关140连接于两条汇流母线160中的任意一条汇流母线160。例如，至少一个旁路开关140串联于一条汇流母线160与一个电池簇110的正极之间，或者，至少一个旁路开关140串联于一条汇流母线160与一个电池簇110的负极之间。

通过本申请实施例的技术方案，储能系统100除了可包括X个调节开关130用于控制可变电压模块120与电池簇110的连断以外，还可以包括Y个旁路开关140用于控制N个电池簇110与外部的电能传输。通过该X个调节开关130和Y个旁路开关140，可以更为灵活对储能系统100中的N个电池簇110进行调节和控制。

作为一种示例，如图5所示，N个电池簇110中每个电池簇110通过M个调节开关130一一对应的串联于M个可变电压模块120，且N个电池簇110中每个电池簇110通过M个旁路开关140串联于汇流母线160。

具体地，在该示例中，储能系统100包括M*N个调节开关130以及M*N个旁路开关140。

对于N个电池簇110中任意一个电池簇110，该电池簇110可通过M个调节开关130串联于M个可变电压模块120的一端。该N个电池簇110中任意一个电池簇110发生异常时，该M个可变电压模块120中的任意一个可变电压模块120均可对其提供调节。

另外，对于N个电池簇110中任意一个电池簇110，该电池簇110可通过M个旁路开关140串联于汇流母线160。该M个旁路开关140相互串联，且可一一对应于M个调节开关130，相互对应的旁路开关140与调节开关130相互并联。

作为示例，在任一电池簇110串联的M个旁路开关140中，第p个旁路开关可串联于与其对应的第p个可变电压模块的一端。该第p个可变电压模块的另一端串联有M个调节开关130中的第p个调节开关，该第p个调节开关与第p个旁路开关相互并联。其中，p为小于或等于M的正整数，p＝1时，M个旁路开关140中第1个旁路开关为最靠近于电池簇110的开关。该第1个旁路开关与第1个调节开关并联后直接串联于电池簇110。

在p＞1时，第p个可变电压模块对应的第p个调节开关和第p个旁路开关可串联于第p-1个可变电压模块对应的第p-1个调节开关和第p-1个旁路开关。

通过该示例的技术方案，N个电池簇110中每个电池簇110均可通过相同的电路结构连接于M个可变电压模块120以及汇流母线160，进一步地，M个可变电压模块120也可以通过相同的电路结构连接于N个电池簇110，有利于实现储能系统100中电路结构的均衡性。通过该示例的技术方案，在通过M*N个调节开关130以及M*N个旁路开关140实现对N个电池簇110的调节以及电能传输以外，有利于提高储能系统100的均衡性，便于实现对该储能系统100中异常的电池簇110进行调节。

图6示出了图5所示实施例的N个电池簇110中第一电池簇1101与M个可变电压模块120以及汇流母线160的连接示意图。可选地，该第一电池簇1101可以为N个电池簇110中的任意一个电池簇110。

如图6所示，串联于第一电池簇1101的M个可变电压模块120分别表示为1201至120M，其中，第t个可变电压模块表示为120t，t为小于或等于M的正整数。串联于第1个可变电压模块1201的调节开关130和旁路开关140分别表示为第1个调节开关1301和第1个旁路开关1401，依次类似，串联于第t个可变电压模块120t的调节开关130和旁路开关140分别表示为第t个调节开关130t和第t个旁路开关140t。

在串联于第一电池簇1101的第t个调节开关130t闭合且其它调节开关断开，串联于该第一电池簇1101的第t个旁路开关140t断开且其它旁路开关闭合的情况下，第t个调节开关130t串联的第t个可变电压模块120t用于调节第一电池簇1101的电学参数。

在串联于第一电池簇1101的全部调节开关1301至130M均断开，且串联于第一电池簇的全部旁路开关1401至140M均闭合的情况下，第一电池簇1101通过汇流母线160与外部传输电能。

通过本申请实施例的技术方案，对串联于第一电池簇1101的M个调节开关130和M个旁路开关140进行简单的控制，即可实现对第一电池簇1101的电学参数的调节以及电能的传输。进一步地，在第一电池簇1101通过汇流母线160与外部传输电能的过程中，串联于第一电池簇1101的全部调节开关均断开，即M个可变电压模块120均处于断开状态，有利于降低该M个可变电压模块120以及储能系统100整体功耗。

图7示出了本申请实施例提供的储能系统100的另一示意性框图。

如图7所示，在本申请实施例中，N个电池簇110中第i个电池簇通过i个调节开关130一一对应的串联于M个可变电压模块120中第1个可变电压模块至第i个可变电压模块，且第i个电池簇通过i个旁路开关140串联于汇流母线160，其中，i为小于M的正整数。

N个电池簇110中第j个电池簇通过M个调节开关130一一对应的串联于M个可变电压模块120，且第j个电池簇通过M个旁路开关140串联于汇流母线，其中，j为大于或等于M且小于或等于N的正整数。

具体地，在本申请实施例中，N个电池簇110中不是每个电池簇110均通过M个调节开关130串联于M个可变电压模块120，也不是每个电池簇110均通过M个旁路开关140串联于汇流母线160。本申请实施例提供的储能系统100中，调节开关130的数量可以小于M*N，且旁路开关140的数量也可以小于M*N，从而可以节省储能系统100的制造成本。

具体地，在N个电池簇110中，前M个电池簇110可以通过较少数量的调节开关130以及旁路开关140连接于可变电压模块120以及汇流母线160。作为示例，第1个电池簇可以仅通过一个调节开关130串联于第1个可变电压模块，且仅通过一个旁路开关140串联于汇流母线160；依次类推，第i个电池簇可以i个调节开关130依次串联于第1个可变电压模块至第i个可变电压模块，且可通过i个旁路开关140串联于汇流母线160，其中，i为小于或等于M的任意正整数。

在与第i个电池簇串联的i个旁路开关140中，第p个旁路开关可串联于与其对应的第p个可变电压模块的一端，该第p个可变电压模块的另一端串联有i个调节开关130中的第p个调节开关，该第p个调节开关与第p个旁路开关相互并联。其中，p为小于或等于i的正整数，p＝1时，i个旁路开关140中第1个旁路开关为最靠近于第i个电池簇的开关。该第1个旁路开关与第1个调节开关130并联后直接串联于第i个电池簇。

在p＞1时，第p个可变电压模块120对应的第p个调节开关130和第p个旁路开关140可串联于第p-1个可变电压模块120对应的第p-1个调节开关130和第p-1个旁路开关140。

在N个电池簇110中，后N-M个电池簇110中每个电池簇110可以通过M个调节开关130以及M个旁路开关140连接于可变电压模块120以及汇流母线160。该后N-M个电池簇110中每个电池簇110的具体相关方案可以参见上文图5至图6所示实施例的相关描述，此处不做过多赘述。

对于本申请实施例中，每个电池簇110对应的调节开关130以及旁路开关140的控制方式，具体也可以参见上文图6所示实施例的相关描述，此处也不做过多赘述。

在上文图7所示实施例的基础上，图8示出了本申请实施例提供的储能系统100的另一示意性框图。

如图8所示，在本申请实施例中，储能系统100可包括上文图4所示实施例的控制模块150。

具体地，在M个可变电压模块120中的第t个可变电压模块用于对第一电池簇的电学参数进行调节之前，控制模块150用于检测第一电池簇的电学参数，以确定该第一电池簇为异常电池簇。控制模块150用于控制串联于该第一电池簇的第t个调节开关闭合且除其它调节开关断开、串联于该第一电池簇的第t个旁路开关断开且其它旁路开关闭合，且控制第t个可变电压模块运行，以调节第一电池簇的电学参数。

在本申请实施例中，第t个可变电压模块为串联于第一电池簇的任意一个可变电压模块120。通过控制模块150可以实现对第一电池簇的电学参数的检测监控，在第一电池簇的电学参数超出预设范围的情况下，可以确定该第一电池簇为异常电池簇。进一步地，控制模块150可根据该第一电池簇的异常信息，再控制第t个可变电压模块以及串联于第t个可变电压模块的第t个调节开关、第t个旁路开关等对异常的第一电池簇进行调节，以保证该第一电池簇调节的有效性和准确性。

在第一电池簇的电学参数调节至预设范围后，控制模块150还用于控制串联于第一电池簇的全部调节开关均断开，串联于该第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得该第一电池簇通过汇流母线160与外部传输电能。

通过该实施方式的技术方案，在第t个可变电压模块对异常的第一电池簇调节完成后，第t个可变电压模块与第一电池簇相互断开，该第t个可变电压模块不会对第一电池簇与外部的电能传输造成影响，从而保障第一电池簇的充放电性能。

在一些可能的实施方式中，上述电学参数可以为SOC，控制模块150可用于控制第t个可变电压模块运行，以将第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围。

通过该实施方式的技术方案，可以直接将异常的第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围，能够最为直观的保障第一电池簇的容量为稳定容量，有效保障第一电池簇的充放电性能。

可选地，在一些示例中，该预设SOC范围可以包括：N个电池簇的SOC的平均值或者中位值。可选地，该预设SOC范围的中心值可以为该N个电池簇的SOC的平均值或者中位值为中位值。

通过该示例的技术方案，可以使得第一电池簇的SOC与N个电池簇110的SOC的平均值或者中位值保持均衡，从而能够较为方便的实现N个电池簇110之间的容量均衡，保障N个电池簇110的整体的充放电性能。

或者，在另一些示例中，该预设SOC范围可以包括：N个电池簇中除第一电池簇外其它任意一个电池簇的SOC。可选地，该预设SOC范围的中心值可以为该N个电池簇中除第一电池簇外其它任意一个电池簇的SOC。

通过该示例的技术方案，也可以使得第一电池簇的SOC与其它电池簇的SOC保持均衡，保障第一电池簇与其它电池簇的充放电性能。

可选地，控制模块150可用于向第t个可变电压模块发送电流指令，以使得第t个可变电压模块将第一电池簇的电流调节为目标电流，该目标电流使得第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围中的目标SOC。

作为示例，该目标SOC可以为上述N个电池簇110的SOC的平均值或者中位值，或者，该目标SOC也可以为上述N个电池簇中除第一电池簇外其它任意一个电池簇的SOC。

具体地，控制模块150可向第t个可变电压模块发送电流指令，该第t个可变电压模块可根据该电流指令调整其自身的电压和电流，从而调整与该第t个可变电压模块串联的第一电池簇的电流。由于第一电池簇的电流变化，其SOC也产生一定的变化，控制模块150可实时监控该第一电池簇的SOC判断其是否调节至目标SOC。

通过本申请实施例的技术方案，控制模块150可直接向第t个可变电压模块发送电流指令，以使得第t个可变电压模块能够输出目标电流，该目标电流可以使得第一电池簇产生符合预期的目标SOC。该技术方案能够较为高效和可靠的将第一电池簇的SOC调整为目标SOC，提升储能系统100对于异常的第一电池簇的调节效率。

在一些实施方式中，控制模块150可用于根据第一电池簇的SOC与目标SOC之差以及N个电池簇110的平均电流，确定上述目标电流。

在该实施方式中，目标电流综合考虑了第一电池簇的SOC与目标SOC之差以及N个电池簇110的平均电流，可以使得该目标电流能够更为快速和准确的将第一电池簇的SOC调整为目标SOC，使得第一电池簇与其它电池簇达到均衡。

作为一种示例，上述目标电流I’可满足如下关系式：

I’＝I_ave+f(ΔSOC)；

f(ΔSOC)＝k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＞0；

f(ΔSOC)＝-k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＜0；

其中，I_ave为N个电池簇110的平均电流，ΔSOC为第一电池簇的SOC与目标SOC之差，k₁和n为预设系数。

在该实施方式的技术方案中，控制模块150可根据如上公式确定目标电流I’，该公式利用指数函数以及ΔSOC确定电流变化量f(ΔSOC)，再根据N个电池簇110的平均电流I_ave与电流变化量f(ΔSOC)确定目标电流I’。

通过上述公式计算得到的目标电流I’与目标SOC可具有较高的对应度，从而使得储能系统100能够快速的根据该目标电流I’将第一电池簇的SOC调整为目标SOC，进而提升储能系统100对于异常电池簇的调整效率。

可选地，在上述公式中，预设系数k₁和n与第t个可变电压模块的功率调节能力相关，和/或，该预设系数k₁和n与N个电池簇110的过流能力相关。

具体地，该第t个可变电压模块的功率调节能力可以取决于第t个可变电压模块的最大输出功率以及最小输出功率。该N个电池簇110的过流能力可以取决于N个电池簇110中每个电池簇110所能承受的最大电流。

可选地，随着预设系数k₁和n的增大，需保证如下两个条件：(1)第t个可变电压模块需满足相应电流变化的功率调节能力。(2)储能系统100在某特定模式下的总功率是恒定的，单独调整第一电池簇的电流时，其它电池簇会被动的相应的调整电流以满足总功率，在对第一电池簇的电流进行调整时，不仅需注意第一电池簇的电流的过流能力，还需注意其它电池簇受到影响后的电流的过流能力。

通过该实施方式的技术方案，上述公式中预设系统k₁和n的数值考虑了第t个可变电压模块的功率调节能力和/或N个电池簇的过流能力，一方面可以保证第t个可变电压模块对于目标电流的有效调整，另一方面也可以保障储能系统100的安全性能。

作为另一种示例，上述目标电流I’可满足如下关系式：

在ΔSOC＞0，且储能系统100处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

在ΔSOC＜0，且储能系统100处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＞0，且储能系统100处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＜0，且储能系统100处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

其中，ΔSOC为第一电池簇的SOC与预设SOC之差，I_ave为N个电池簇的平均电流，k₂为预设系数。

通过本申请实施例的技术方案，在异常电池簇的SOC与目标SOC之差ΔSOC为不同值以及储能系统100处于不同状态的情况下，控制模块150可根据不同的公式确定不同的目标电流I’，该公式实现较为简单，且同样考虑了N个电池簇110的平均电流I_ave，从而使得异常的第一电池簇能够快速被调节均衡，进而提高储能系统100对于第一电池簇的调节效率。

通过上述两种调节电流的方式，在储能系统100在充电时，可让容量较高的电池簇110的充电变慢或让容量低的电池簇110充电变快。在储能系统100在放电时，可让容量较高的电池簇110放电变快或让容量较低的电池簇110放电变慢。

图9示出了储能系统100中第一电池簇与第二电池簇的SOC随时间变化的曲线图。

具体地，该储能系统100可处于充电状态，其中，第一电池簇和第二电池簇的SOC可随时间逐渐增加。

在控制模块150检测到该第一电池簇为异常电池簇，该第一电池簇的充电速率较快的情况下，控制模块150可在t₁时刻对该第一电池簇进行调节，以使得该第一电池簇的充电速率变慢，即该第一电池簇的SOC随时间的增长速率变慢。该第一电池簇的SOC和第二电池簇的SOC均可在t₂时刻达到80％。

在该图9所示实施例中，若不对异常的第一电池簇进行调节，则该储能系统100的充电时间取决于该第一电池簇的充电时间，该第一电池簇在t₃时刻SOC达到80％，若此时停止对储能系统100充电，则第二电池簇在t₃时刻的SOC远小于80％，从而影响储能系统100的充电容量。

可以理解的是，对于处于放电状态的储能系统100，异常电池簇也会影响储能系统100的放电容量，使得该储能系统100中的至少部分电池簇的电量无法完全释放，影响储能系统100的使用时间。

通过本申请实施例提供的对储能系统100中异常电池簇的调节方式，可以使得储能系统100中容量较高的电池簇110的充电变慢或让容量低的电池簇110充电变快，或者，使得容量较高的电池簇110放电变快或让容量较低的电池簇110放电变慢，从而使得储能系统100中各电池簇110的容量均衡，保障储能系统100的充放电性能。

在上文实施例中，控制模块150可对处于运行状态的第一电池簇的电学参数进行调节。可选地，控制模块150还可以对并联于其它电池簇之前的第一电池簇进行控制，即对处于非运行状态的第一电池簇进行控制。

可选地，在第一电池簇并联于N个电池簇110的其它电池簇之前，该控制模块150还用于检测第一电池簇的电学参数，以判断是否将第一电池簇并联于其它电池簇。

具体地，在第一电池簇并联于其它电池簇之前，该第一电池簇可单独上电，控制模块150可检测该第一电池簇的电压、电流等电学参数，当该第一电池簇的电学参数超出预设范围较大的情况下，该第一电池簇与其它电池簇的差异较大。考虑串联于该第一电池簇的可变电压模块120的调节能力，即使将该第一电池簇并联至其它电池簇，该可变电压模块120也可能无法对其进行良好的调节，使得该第一电池簇与其它电池簇均衡。

鉴于此，在本申请实施例中，在第一电池簇并联于其它电池簇之前，控制模块还可以根据第一电池簇的电学参数，判断是否并联该第一电池簇，从而在保障储能系统100的整体性能。另外，可变电压模块120的调节能力可以设计在较为合适的范围内，而不需要设计的特别大以满足异常严重的第一电池簇的调节，该可变电压模块120的成本可相对较低，从而有利于储能系统100的生产和制造。

可选地，在一些实施方式中，上述电学参数为电压，在第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值的情况下，控制模块150用于将第一电池簇并联于其它电池簇；在第一电池簇的电压与预设电压的压差大于第一预设电压值的情况下，控制模块150用于不将第一电池簇并联于其它电池簇。

在该实施方式中，通过对第一电池簇的电压的检测，可以较为直观且快速的判断并控制该第一电池簇是否可并联于其它电池簇。

可选地，在第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值且大于或等于第二预设电压值的情况下，控制模块150用于控制串联于第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开，且控制第t个可变电压模块运行，以使得第t个可变电压模块将第一电池簇的电压调节至目标电压范围。调节完成后，控制模块150用于将调节后的第一电池簇并联于其它电池簇，且控制串联于第一电池簇的全部调节开关均断开，串联于所述第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得该第一电池簇通过汇流母线160与外部传输电能。

在该实施方式中，在第一电池簇的电压与预设电压的压差在小于或等于第一预设电压值且大于或等于第二预设电压值的情况下，该第一电池簇产生了异常，但该异常可以被串联于该第一电池簇的任意一个可调电压模块(例如第t个可调电压模块)进行调节。具体地，控制模块150可用于控制第t个可变电压模块的电压，从而调整第一电池簇的电压，在第一电池簇的电压调节至目标电压范围后，第一电池簇可并联于N个电池簇110中的其它电池簇110。

通过该实施方式的技术方案，在控制模块150检测第一电池簇的电压的基础上，该控制模块150还可以进一步控制可变电压模块对第一电池簇的电压进行调节，以使得其能够与N个电池簇110中的其它电池簇110并联，保障储能系统100的容量和性能。

可选地，上述第一预设电压值可以与第t个可变电压模块的电压调节范围相关，以使得该第t个可变电压模块能够支持对第一电池簇的电压调节。

可选地，上述目标电压范围可以与N个电池簇中已相互并联的电池簇的平均电压值相关。例如，该目标电压范围可以包括该N个电池簇中已相互并联的电池簇的平均电压值。

通过该技术方案，可以保障第一电池簇与N个电池簇110中其它电池簇110并联，各电池簇110的电压处于均衡状态，有利于各电池簇110后续的正常运行。

在上文申请实施例中，结合图1至图9说明了本申请实施例提供的储能系统100，下面，结合图10至图14，说明本申请实施例提供的储能系统的调节方法。应理解，下述方法实施例与上述装置实施例相互对应，类似的描述可以参照上述实施例。

图10示出了本申请实施例提供的一种储能系统的调节方法200的示意流程框图。该储能系统包括：N个电池簇、调节开关模块和M个可变电压模块，N个电池簇相互并联，N个电池簇中每个电池簇通过调节开关模块中的至少一个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块中的至少一个可变电压模块，其中，N为大于1的正整数，M为小于N的正整数。

如图10所示，该调节方法200可以包括以下步骤。

S210：控制M个可变电压模块和调节开关模块以调节N个电池簇的电学参数，使得N个电池簇的电学参数之间达到均衡。

具体地，本申请实施例提供的调节方法200可以适用于上述申请实施例的储能系统100。该调节方法200的执行主体可以为该储能系统100中的控制模块150。

在一些可能的实施方式中，该N个电池簇中至少一个电池簇通过多个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块中的多个可变电压模块。

在一些可能的实施方式中，调节开关模块包括X个调节开关，其中，X为小于或等于N*M的正整数。

在一些可能的实施方式中，上述电学参数为SOC或电压。

图11示出了本申请实施例提供的另一储能系统的调节方法300的示意流程框图。

如图11所示，该调节方法300可以包括以下步骤。

S310：检测N个电池簇中每个电池簇的电学参数，以判断N个电池簇中异常电池簇的数量。

S320：在异常电池簇的数量为K，且K小于或等于M的情况下，控制串联于K个异常电池簇的K个调节开关闭合、M个可变电压模块中K个可变电压模块同时运行，以使得K个可变电压模块对K个异常电池簇的电学参数进行调节。

S330：在异常电池簇的数量为K，且K大于M的情况下，K个异常电池簇中至少两个异常电池簇通过至少两个调节开关串联于M个可变电压模块中同一个目标可变电压模块，控制至少两个调节开关依次闭合、目标可变电压模块运行，以使得目标可变电压模块依次对至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。

具体地，上述步骤S310至S330的执行主体也可以为储能系统100中的控制模块150。该控制模块150可以对储能系统100中的电池簇进行检测，且对调节开关以及可变电压模块进行控制，以调节储能系统100中的异常电池簇。

可选地，上述步骤S320至S330可以为图10实施例中步骤S210的一种实现方式。

可选地，在上述步骤S330中，控制模块150可以根据至少两个异常电池簇的电学参数与预设阈值的差值，控制至少两个调节开关依次闭合、目标可变电压模块运行，以使得目标可变电压模块依次对至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。

在一些可能的实施方式中，储能系统还包括：Y个旁路开关和汇流母线，N个电池簇中每个电池簇通过Y个旁路开关中的至少一个旁路开关串联于汇流母线，至少一个旁路开关相互串联，其中，Y为小于M*N的正整数。

在该情况下，图12示出了本申请实施例提供的另一储能系统的调节方法400的示意流程框图。

如图12所示，该调节方法400可以包括以下步骤。

S210：控制M个可变电压模块和X个调节开关以调节N个电池簇的电学参数，使得N个电池簇的电学参数之间达到均衡。

S410：控制Y个旁路开关，以使得N个电池簇通过汇流母线与外部进行电能传输。

具体地，上述步骤S410的执行主体也可以为储能系统100中的控制模块150。该控制模块150除了可控制储能系统100中的X个调节开关130以外，还可以控制储能系统100中的Y个旁路开关140。

在一些可能的实施方式中，N个电池簇中每个电池簇通过M个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块，且N个电池簇中每个电池簇通过M个旁路开关串联于汇流母线。

在另一些可能的实施方式中，N个电池簇中第i个电池簇通过i个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块中第1个可变电压模块至第i个可变电压模块，且第i个电池簇通过i个旁路开关串联于汇流母线，i为小于M的正整数；N个电池簇中第j个电池簇通过M个调节开关一一对应的串联于M个可变电压模块，且第j个电池簇通过M个旁路开关串联于汇流母线，j为大于或等于M且小于或等于N的正整数。

在一些可能的实施方式中，N个电池簇包括：第一电池簇，在该情况下，图13示出了本申请实施例提供的另一储能系统的调节方法500的示意流程框图。

如图13所示，该调节方法500可以包括以下步骤。

S520：控制串联于第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开、串联于第一电池簇的第t个旁路开关断开且其它旁路开关闭合。

S530：控制第t个调节开关串联的第t个可变电压模块调节第一电池簇的电学参数，其中，t为小于或等于M的正整数。

S540：控制串联于第一电池簇的全部调节开关均断开、串联于第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得第一电池簇通过汇流母线与外部传输电能。

可选地，上述步骤S520至S530可以为图12所示实施例中步骤S210的一种实现方式。上述步骤S540可以为图12所示实施例中步骤S410的一种实现方式。

在一些可能的实施方式中，如图13所示，在步骤S520之前，调节方法500还可以包括：

S510：检测第一电池簇的电学参数，以确定第一电池簇为异常电池簇。

在一些可能的实施方式中，上述电学参数为SOC，在该情况下，上述步骤S530可以包括：控制第t个可变电压模块运行，以将第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围。

在一些可能的实施方式中，预设SOC范围包括：N个电池簇的SOC的平均值或者中位值，或者，预设SOC范围包括：N个电池簇中除第一电池簇外其它任意一个电池簇的SOC。

在一些可能的实施方式中，上述控制第t个可变电压模块运行，以将第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围，包括：向第t个可变电压模块发送电流指令，以使得第t个可变电压模块将第一电池簇的电流调节为目标电流，目标电流使得第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围中的目标SOC。

在一些可能的实施方式中，在向第t个可变电压模块发送电流指令之前，调节方法500还可以包括：根据第一电池簇的SOC与目标SOC之差以及N个电池簇的平均电流，确定目标电流。

在一些可能的实施方式中，目标电流I’满足如下关系式：

I’＝I_ave+f(ΔSOC)；

f(ΔSOC)＝k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＞0；

f(ΔSOC)＝-k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＜0；

其中，I_ave为N个电池簇的平均电流，ΔSOC为第一电池簇的SOC与目标SOC之差，k₁和n为预设系数。

可选地，k₁和n与第t个可变电压模块的功率调节能力相关；和/或，k₁和n与N个电池簇的过流能力相关。

在另一些可能的实施方式中，目标电流I’满足如下关系式：

在ΔSOC＞0，且调节方法处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

在ΔSOC＜0，且调节方法处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＞0，且调节方法处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＜0，且调节方法处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

其中，ΔSOC为第一电池簇的SOC与目标SOC之差，I_ave为N个电池簇的平均电流，k₂为预设系数。

图14示出了本申请实施例提供的另一储能系统的调节方法600的示意流程框图。该调节方法600可执行于上述第一电池簇并联于N个电池簇的其它电池簇之前。

如图14所示，该调节方法600可以包括以下步骤。

S610：检测第一电池簇的电学参数；

S620：根据第一电池簇的电学参数，判断是否将第一电池簇并联于其它电池簇。

具体地，上述步骤S610至S620的执行主体也可以为储能系统100中的控制模块150。该控制模块150除了可检测第一电池簇在并联于其它电池簇之后的电学参数以外，还可以检测该第一电池簇在并联于其它电池簇之前的电学参数。

在一些可能的实施方式中，上述电学参数为电压，在该情况下，上述步骤S620可以包括：在第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值的情况下，将第一电池簇并联于其它电池簇；在第一电池簇的电压与预设电压的压差大于第一预设电压值的情况下，不将第一电池簇并联于其它电池簇。

在一些可能的实施方式中，上述在第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值的情况下，将第一电池簇并联于其它电池簇，包括：在第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值且大于或等于第二预设电压值的情况下，控制串联于第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开，且控制第t个可变电压模块运行，以使得第t个可变电压模块将第一电池簇的电压调节至目标电压范围；将调节后的第一电池簇并联于其它电池簇，且控制串联于第一电池簇的全部调节开关均断开，串联于第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得第一电池簇通过汇流母线与外部传输电能。

在一些可能的实施方式中，第一预设电压值与第t个可变电压模块的电压调节范围相关；和/或，目标电压范围与N个电池簇中已相互并联的电池簇的平均电压值相关。

在一些可能的实施方式中，上述储能系统中的M个可变电压模块的功率源为如下任意一种：N个电池簇中的至少一个电池；N个电池簇的汇流母线；供电电池；或者供电电容。

在一些可能的实施方式中，上述M个可变电压模块为隔离型DC/DC转换器或者非隔离型DC/DC转换器，和/或；M个可变电压模块用于输出正电压和/或负电压。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (50)

1.一种储能系统，其特征在于，包括：N个电池簇、调节开关模块和M个可变电压模块，其中，N为大于1的正整数，M为小于N的正整数；

所述N个电池簇相互并联，所述N个电池簇中每个电池簇通过所述调节开关模块中的至少一个调节开关一一对应的串联于所述M个可变电压模块中的至少一个可变电压模块，所述M个可变电压模块和所述调节开关模块用于调节所述N个电池簇的电学参数，以使得所述N个电池簇的电学参数之间达到均衡。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述N个电池簇中至少一个电池簇通过多个调节开关一一对应的串联于所述M个可变电压模块中的多个可变电压模块。

3.根据权利要求1或2所述的储能系统，其特征在于，所述调节开关模块包括X个调节开关，其中，X为小于或等于N*M的正整数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述电学参数为SOC或电压。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括：控制模块；

所述控制模块用于检测所述N个电池簇中每个电池簇的电学参数，以判断所述N个电池簇中异常电池簇的数量；

在所述异常电池簇的数量为K，且K小于或等于M的情况下，所述控制模块用于控制所述M个可变电压模块中K个可变电压模块同时运行，所述K个可变电压模块用于调节K个异常电池簇的电学参数。

6.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，在所述异常电池簇的数量为K，且K大于M的情况下，所述控制模块用于控制所述M个可变电压模块中对应于K个异常电池簇中至少两个异常电池簇的目标可变电压模块运行，所述目标可变电压模块用于依次对所述至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。

7.根据权利要求6所述的储能系统，其特征在于，所述控制模块用于根据所述至少两个异常电池簇的电学参数与预设阈值的差值，控制所述目标可变电压模块依次对所述至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括：旁路开关模块和汇流母线，所述旁路开关模块包括：Y个旁路开关，其中，Y为小于或等于M*N的正整数；

所述N个电池簇中每个电池簇通过所述Y个旁路开关中的至少一个旁路开关串联于所述汇流母线，所述至少一个旁路开关相互串联，所述汇流母线用于实现所述N个电池簇与外部的电能传输。

9.根据权利要求8所述的储能系统，其特征在于，所述N个电池簇中每个电池簇通过M个调节开关一一对应的串联于所述M个可变电压模块，且所述N个电池簇中每个电池簇通过M个旁路开关串联于所述汇流母线。

10.根据权利要求8所述的储能系统，其特征在于，所述N个电池簇中第i个电池簇通过i个调节开关一一对应的串联于所述M个可变电压模块中第1个可变电压模块至第i个可变电压模块，且所述第i个电池簇通过i个旁路开关串联于所述汇流母线，i为小于M的正整数；

所述N个电池簇中第j个电池簇通过M个调节开关一一对应的串联于所述M个可变电压模块，且所述第j个电池簇通过M个旁路开关串联于所述汇流母线，j为大于或等于M且小于或等于N的正整数。

11.根据权利要求9或10所述的储能系统，其特征在于，所述N个电池簇包括第一电池簇；

在串联于所述第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开，串联于所述第一电池簇的第t个旁路开关断开且其它旁路开关闭合的情况下，所述第t个调节开关串联的第t个可变电压模块用于调节所述第一电池簇的电学参数，其中，t为小于或等于M的正整数；

在串联于所述第一电池簇的全部调节开关均断开，且串联于所述第一电池簇的全部旁路开关均闭合的情况下，所述第一电池簇通过所述汇流母线与外部传输电能。

12.根据权利要求11所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括：控制模块；

在所述第t个可变电压模块用于对所述第一电池簇的电学参数进行调节之前，所述控制模块用于检测所述第一电池簇的电学参数，以确定所述第一电池簇为异常电池簇；

所述控制模块用于控制串联于所述第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开，串联于所述第一电池簇的第t个旁路开关断开且其它旁路开关闭合，且控制所述第t个可变电压模块运行，以调节所述第一电池簇的电学参数；

在所述第一电池簇的电学参数调节至预设范围后，所述控制模块还用于控制串联于所述第一电池簇的全部调节开关均断开，串联于所述第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得所述第一电池簇通过所述汇流母线与外部传输电能。

13.根据权利要求12所述的储能系统，其特征在于，所述电学参数为SOC；

所述控制模块用于控制所述第t个可变电压模块运行，以将所述第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围。

14.根据权利要求13所述的储能系统，其特征在于，所述预设SOC范围包括：所述N个电池簇的SOC的平均值或者中位值，或者，所述预设SOC范围包括：所述N个电池簇中除所述第一电池簇外其它任意一个电池簇的SOC。

15.根据权利要求13或14所述的储能系统，其特征在于，所述控制模块用于向所述第t个可变电压模块发送电流指令，以使得所述第t个可变电压模块将所述第一电池簇的电流调节为目标电流，所述目标电流使得所述第一电池簇的SOC调节至所述预设SOC范围中的目标SOC。

16.根据权利要求15所述的储能系统，其特征在于，所述控制模块用于根据第一电池簇的SOC与目标SOC之差以及所述N个电池簇的平均电流，确定所述目标电流。

17.根据权利要求16所述的储能系统，其特征在于，所述目标电流I’满足如下关系式：

I’＝I_ave+f(ΔSOC)；

f(ΔSOC)＝k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＞0；

f(ΔSOC)＝-k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＜0；

其中，I_ave为所述N个电池簇的平均电流，ΔSOC为所述第一电池簇的SOC与所述目标SOC之差，k₁和n为预设系数。

18.根据权利要求17所述的储能系统，其特征在于，k₁和n与所述第t个可变电压模块的功率调节能力相关；和/或，k₁和n与所述N个电池簇的过流能力相关。

19.根据权利要求16所述的储能系统，其特征在于，所述目标电流I’满足如下关系式：

在ΔSOC＞0，且所述储能系统处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

在ΔSOC＜0，且所述储能系统处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＞0，且所述储能系统处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＜0，且所述储能系统处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

其中，ΔSOC为所述第一电池簇的SOC与所述目标SOC之差，I_ave为所述N个电池簇的平均电流，k₂为预设系数。

20.根据权利要求11至19中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括：控制模块；

在所述第一电池簇并联于所述N个电池簇的其它电池簇之前，所述控制模块还用于检测所述第一电池簇的电学参数，以判断是否将所述第一电池簇并联于其它电池簇。

21.根据权利要求20所述的储能系统，其特征在于，所述电学参数为电压；

在所述第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值的情况下，所述控制模块用于将所述第一电池簇并联于其它电池簇；

在所述第一电池簇的电压与所述预设电压的压差大于所述第一预设电压值的情况下，所述控制模块用于不将所述第一电池簇并联于其它电池簇。

22.根据权利要求21所述的储能系统，其特征在于，在所述第一电池簇的电压与所述预设电压的压差小于或等于第一预设电压值且大于或等于第二预设电压值的情况下，所述控制模块用于控制串联于所述第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开，且控制所述第t个可变电压模块运行，以使得所述第t个可变电压模块将所述第一电池簇的电压调节至目标电压范围；

所述控制模块用于将调节后的所述第一电池簇并联于其它电池簇，且控制串联于所述第一电池簇的全部调节开关均断开，串联于所述第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得所述第一电池簇通过所述汇流母线与外部传输电能。

23.根据权利要求22所述的储能系统，其特征在于，所述第一预设电压值与所述第t个可变电压模块的电压调节范围相关；和/或，

所述目标电压范围与所述N个电池簇中已相互并联的电池簇的平均电压值相关。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述M个可变电压模块的功率源为如下任意一种：

所述N个电池簇中的至少一个电池；

所述N个电池簇的汇流母线；

供电电池；或者

供电电容。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述M个可变电压模块为隔离型DC/DC转换器或者非隔离型DC/DC转换器，和/或；

所述M个可变电压模块用于输出正电压和/或负电压。

26.一种储能系统的调节方法，其特征在于，所述储能系统包括：N个电池簇、调节开关模块和M个可变电压模块，所述N个电池簇相互并联，所述N个电池簇中每个电池簇通过所述调节开关模块中的至少一个调节开关一一对应的串联于所述M个可变电压模块中的至少一个可变电压模块，其中，N为大于1的正整数，M为小于N的正整数，所述调节方法包括：

控制所述M个可变电压模块和所述调节开关模块以调节所述N个电池簇的电学参数，使得所述N个电池簇的电学参数之间达到均衡。

27.根据权利要求26所述的调节方法，其特征在于，所述N个电池簇中至少一个电池簇通过多个调节开关一一对应的串联于所述M个可变电压模块中的多个可变电压模块。

28.根据权利要求26或27所述的调节方法，其特征在于，所述调节开关模块包括X个调节开关，其中，X为小于或等于N*M的正整数。

29.根据权利要求26至28中任一项所述的调节方法，其特征在于，所述电学参数为SOC或电压。

30.根据权利要求26至29中任一项所述的调节方法，其特征在于，所述调节方法还包括：检测所述N个电池簇中每个电池簇的电学参数，以判断所述N个电池簇中异常电池簇的数量；

所述控制所述M个可变电压模块和所述调节开关模块＝以调节所述N个电池簇的电学参数，包括：

在所述异常电池簇的数量为K，且K小于或等于M的情况下，控制串联于K个异常电池簇的K个调节开关闭合、所述M个可变电压模块中K个可变电压模块同时运行，以使得所述K个可变电压模块对所述K个异常电池簇的电学参数进行调节。

31.根据权利要求30所述的调节方法，其特征在于，所述控制所述M个可变电压模块和所述调节开关模块以调节所述N个电池簇的电学参数，还包括：

在所述异常电池簇的数量为K，且K大于M的情况下，K个异常电池簇中至少两个异常电池簇通过至少两个调节开关串联于所述M个可变电压模块中同一个目标可变电压模块，控制所述至少两个调节开关依次闭合、所述目标可变电压模块运行，以使得所述目标可变电压模块依次对所述至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。

32.根据权利要求31所述的调节方法，其特征在于，所述控制所述至少两个调节开关依次闭合、所述目标可变电压模块运行，以使得所述目标可变电压模块依次对所述至少两个异常电池簇的电学参数进行调节，包括：

根据所述至少两个异常电池簇的电学参数与预设阈值的差值，控制所述至少两个调节开关依次闭合、所述目标可变电压模块运行，以使得所述目标可变电压模块依次对所述至少两个异常电池簇的电学参数进行调节。

33.根据权利要求26至32中任一项所述的调节方法，其特征在于，所述储能系统还包括：旁路开关模块和汇流母线，所述旁路开关模块包括：Y个旁路开关，所述N个电池簇中每个电池簇通过所述Y个旁路开关中的至少一个旁路开关串联于所述汇流母线，所述至少一个旁路开关相互串联，其中，Y为小于或等于M*N的正整数；

所述调节方法还包括：控制所述Y个旁路开关，以使得所述N个电池簇通过所述汇流母线与外部进行电能传输。

34.根据权利要求33所述的调节方法，其特征在于，所述N个电池簇中每个电池簇通过M个调节开关一一对应的串联于所述M个可变电压模块，且所述N个电池簇中每个电池簇通过M个旁路开关串联于所述汇流母线。

35.根据权利要求33所述的调节方法，其特征在于，所述N个电池簇中第i个电池簇通过i个调节开关一一对应的串联于所述M个可变电压模块中第1个可变电压模块至第i个可变电压模块，且所述第i个电池簇通过i个旁路开关串联于所述汇流母线，i为小于M的正整数；

所述N个电池簇中第j个电池簇通过M个调节开关一一对应的串联于所述M个可变电压模块，且所述第j个电池簇通过M个旁路开关串联于所述汇流母线，j为大于或等于M且小于或等于N的正整数。

36.根据权利要求34或35所述的调节方法，其特征在于，所述N个电池簇包括第一电池簇；

其中，所述控制所述M个可变电压模块和所述调节开关模块以调节所述N个电池簇的电学参数，包括：

控制串联于所述第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开、串联于所述第一电池簇的第t个旁路开关断开且其它旁路开关闭合；

控制所述第t个调节开关串联的第t个可变电压模块调节所述第一电池簇的电学参数，其中，t为小于或等于M的正整数；

所述控制所述Y个旁路开关，以使得所述N个电池簇通过所述汇流母线与外部进行电能传输，包括：

控制串联于所述第一电池簇的全部调节开关均断开、串联于所述第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得所述第一电池簇通过所述汇流母线与外部传输电能。

37.根据权利要求36所述的调节方法，其特征在于，在控制所述第t个可变电压模块调节所述第一电池簇的电学参数之前，所述调节方法还包括：

检测所述第一电池簇的电学参数，以确定所述第一电池簇为异常电池簇。

38.根据权利要求37所述的调节方法，其特征在于，所述电学参数为SOC；

其中，所述控制所述第t个调节开关串联的第t个可变电压模块调节所述第一电池簇的电学参数，包括：

控制所述第t个可变电压模块运行，以将所述第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围。

39.根据权利要求38所述的调节方法，其特征在于，所述预设SOC范围包括：所述N个电池簇的SOC的平均值或者中位值，或者，所述预设SOC范围包括：所述N个电池簇中除所述第一电池簇外其它任意一个电池簇的SOC。

40.根据权利要求38或39所述的调节方法，其特征在于，所述控制所述第t个可变电压模块运行，以将所述第一电池簇的SOC调节至预设SOC范围，包括：

向所述第t个可变电压模块发送电流指令，以使得所述第t个可变电压模块将所述第一电池簇的电流调节为目标电流，所述目标电流使得所述第一电池簇的SOC调节至所述预设SOC范围中的目标SOC。

41.根据权利要求40所述的调节方法，其特征在于，在所述向所述第t个可变电压模块发送电流指令之前，所述调节方法包括：

根据所述第一电池簇的SOC与目标SOC之差以及所述N个电池簇的平均电流，确定所述目标电流。

42.根据权利要求41所述的调节方法，其特征在于，所述目标电流I’满足如下关系式：

I’＝I_ave+f(ΔSOC)；

f(ΔSOC)＝k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＞0；

f(ΔSOC)＝-k₁*((1+ΔSOC)ⁿ-1)，ΔSOC＜0；

其中，I_ave为所述N个电池簇的平均电流，ΔSOC为所述第一电池簇的SOC与所述目标SOC之差，k₁和n为预设系数。

43.根据权利要求42所述的调节方法，其特征在于，k₁和n与所述第t个可变电压模块的功率调节能力相关；和/或，k₁和n与所述N个电池簇的过流能力相关。

44.根据权利要求41所述的调节方法，其特征在于，所述目标电流I’满足如下关系式：

在ΔSOC＞0，且所述调节方法处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

在ΔSOC＜0，且所述调节方法处于充电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＞0，且所述调节方法处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，1＜k₂≤10；

在ΔSOC＜0，且所述调节方法处于放电状态的情况下，I’＝k₂*I_ave，0＜k₂≤1；

其中，ΔSOC为所述第一电池簇的SOC与所述目标SOC之差，I_ave为所述N个电池簇的平均电流，k₂为预设系数。

45.根据权利要求36至44中任一项所述的调节方法，其特征在于，在所述第一电池簇并联于所述N个电池簇的其它电池簇之前，所述调节方法还包括：

检测所述第一电池簇的电学参数；

根据所述第一电池簇的电学参数，判断是否将所述第一电池簇并联于其它电池簇。

46.根据权利要求45所述的调节方法，其特征在于，所述电学参数为电压，其中，所述根据所述第一电池簇的电学参数，判断是否将所述第一电池簇并联于其它电池簇，包括：

在所述第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值的情况下，将所述第一电池簇并联于其它电池簇；

在所述第一电池簇的电压与所述预设电压的压差大于所述第一预设电压值的情况下，不将所述第一电池簇并联于其它电池簇。

47.根据权利要求46所述的调节方法，其特征在于，所述在所述第一电池簇的电压与预设电压的压差小于或等于第一预设电压值的情况下，将所述第一电池簇并联于其它电池簇，包括：

在所述第一电池簇的电压与所述预设电压的压差小于或等于第一预设电压值且大于或等于第二预设电压值的情况下，控制串联于所述第一电池簇的第t个调节开关闭合且其它调节开关断开，且控制所述第t个可变电压模块运行，以使得所述第t个可变电压模块将所述第一电池簇的电压调节至目标电压范围；

将调节后的所述第一电池簇并联于其它电池簇，且控制串联于所述第一电池簇的全部调节开关均断开，串联于所述第一电池簇的全部旁路开关均闭合，以使得所述第一电池簇通过所述汇流母线与外部传输电能。

48.根据权利要求47所述的调节方法，其特征在于，所述第一预设电压值与所述第t个可变电压模块的电压调节范围相关；和/或，

所述目标电压范围与所述N个电池簇中已相互并联的电池簇的平均电压值相关。

49.根据权利要求26至48中任一项所述的调节方法，其特征在于，所述M个可变电压模块的功率源为如下任意一种：

所述N个电池簇中的至少一个电池；

所述N个电池簇的汇流母线；

供电电池；或者

供电电容。

50.根据权利要求26至49中任一项所述的调节方法，其特征在于，所述M个可变电压模块为隔离型DC/DC转换器或者非隔离型DC/DC转换器，和/或；

所述M个可变电压模块用于输出正电压和/或负电压。

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