CN116316942B - 储能系统、充放电均衡方法、终端设备及计算机存储介质 - Google Patents

储能系统、充放电均衡方法、终端设备及计算机存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及电池技术领域，公开了一种储能系统、充放电均衡方法、终端设备及计算机存储介质。该储能系统包括：多个串联连接的储能装置，各所述储能装置各自包括电池单元和能量变换单元，所述电池单元包括多个电池子单元，多个所述电池子单元分别与所述能量变换单元连接；所述能量变换单元包括原边单元电路、变压器和多个副边单元电路，所述变压器分别与各所述副边单元电路和所述原边单元电路连接，各所述副边单元电路分别连接一个电池子单元。采用本申请技术方案能够在不额外增加器件成本的情况下，同时保证储能系统的充放电功率正常，和保证电池包间进行不产生额外损耗的均衡充放电。

Description

储能系统、充放电均衡方法、终端设备及计算机存储介质
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种储能系统、充放电均衡方法、终端设备以及存储介质。
背景技术
现有技术对电池均衡充放电问题的处理方式为：将电池管理单元分为两部分，一部分为充放电的主功率单元，另一部分为保证电池放电均衡的均衡单元。而针对均衡单元按照均衡技术又细分为主动均衡与被动均衡两种形式。
在电池组内部采用主动均衡和被动均衡的方式进行充放电均衡时，尽管均衡单元可以对电池状态进行均衡，但被动均衡一般通过泄放电阻进行有损均衡，在实现均衡功能的同时会造成一定的电能损耗；而主动均衡电路往往需要额外增加很多器件，造成了成本及控制复杂度的上升。并且，在高压大功率储能场景中，受限于电池模块尺寸，串联工艺等多方面影响，往往会先将电池组合成电池组，再由电池组串联组成高压电池组件，而进行组间均衡则需要单独设计簇控制器进行均衡，如此也会增加额外的器件成本。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种储能系统、充放电均衡方法、终端设备以及计算机存储介质，旨在不额外增加器件成本的情况下，同时保证储能系统的充放电功率正常，和保证电池包间进行不产生额外损耗的均衡充放电。
为实现上述目的，本申请提供一种储能系统，所述储能系统包括：
多个串联连接的储能装置，各所述储能装置各自包括电池单元和能量变换单元；
所述电池单元包括多个电池子单元，多个所述电池子单元分别与所述能量变换单元连接；
所述能量变换单元包括原边单元电路、变压器和多个副边单元电路，所述变压器分别与各所述副边单元电路和所述原边单元电路连接，各所述副边单元电路分别连接一个电池子单元。
在一些可行的实施例中，所述原边单元电路和所述副边单元电路各自均包括至少一个用于调整电路增益的开关管。
在一些可行的实施例中，所述变压器包括原边绕组和多个副边绕组，所述原边绕组与所述原边单元电路连接，各所述副边绕组分别连接一个副边单元电路。
此外，为实现上述目的，本申请还提供一种充放电均衡方法，所述充放电均衡方法包括：
在所述储能系统处于充放电状态时，检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态；
根据所述均衡状态调整所述储能装置中的能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理。
在一些可行的实施例中，所述均衡状态包括各储能装置的第一均衡状态，所述检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态，包括：
计算全部所述储能装置的平均SOC(state of charge，荷电状态)，和，计算各所述储能装置各自的第一SOC；
在各所述第一SOC与所述平均SOC均相等时，确定各所述储能装置的第一均衡状态为SOC均衡。
在一些可行的实施例中，所述根据所述均衡状态调整所述能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理，包括：
在各所述储能装置中的目标储能装置的第一均衡状态为SOC不均衡时，确定所述目标储能装置中的目标原边单元电路；
调整所述目标原边单元电路中开关管的电路增益，以对所述目标储能装置进行充放电均衡管理。
在一些可行的实施例中，所述均衡状态包括各储能装置中各电池子单元的第二均衡状态，所述检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态，包括：
计算同一储能装置中的全部第一电池子单元的平均电压，和，计算各所述第一电池子单元各自的第一电压；
在各所述第一电压与所述平均电压均相等时，确定各所述第一电池子单元的第二均衡状态为电压均衡。
在一些可行的实施例中，所述根据所述均衡状态调整所述能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理，包括：
在各所述电池子单元中的目标电池子单元的第二均衡状态为电压不均衡时，确定与所述目标电池子单元连接的目标副边单元电路；
调整所述目标副边单元电路中开关管的电路增益，以对所述储能装置中的目标电池子单元进行充放电均衡管理。
本申请还提供一种终端设备，所述终端设备包括：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充放电均衡程序，所述充放电均衡程序被所述处理器执行时实现如上所述的充放电均衡方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本申请还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有充放电均衡程序，所述充放电均衡程序被处理器执行时实现如上所述的充放电均衡方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本申请还提供计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的充放电均衡方法的步骤。
本申请提供一种储能系统、充放电均衡方法、终端设备、计算机存储介质以及计算机程序产品，在储能系统处于充放电状态时，检测储能系统中的各储能装置的均衡状态，和，检测各所述储能装置各自的电池子单元的均衡状态；根据所述均衡状态调整所述储能装置中的能量变换单元对应的电路增益，以对各所述电池子单元或者各所述储能装置进行充放电均衡管理。
比起传统将主功率单元和均衡单元分开，采用主动均衡或者被动均衡的充放电均衡方式，本申请中的储能系统包括多个串联连接的储能装置，各储能装置各自包括电池单元和能量变换单元，该电池单元的多个电池子单元分别与上述能量变换单元连接；从而，本申请在所述储能系统处于充放电状态时，检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态，然后根据所述均衡状态调整所述能量变换单元中的电路增益，以对各电池子单元各所述储能装置进行充放电均衡管理。
如此，本申请将主功率单元和均衡单元合二为一，并适应性地提出应用于该储能系统的充放电均衡方法，通过上述方法，储能系统可以在不额外增加器件成本的情况下，保证储能装置内的电池子单元间不产生损耗的均衡充放电，同时，保证储能系统内储能装置间不产生损耗的均衡充放电。进而实现在不额外增加器件成本的情况下，对电池进行不产生电能损耗的电压均衡管理的目的。
附图说明
图1为本申请充放电均衡方法中一实施例所涉及的储能系统的示意图；
图2为本申请充放电均衡方法中一实施例所涉及的储能装置的示意图；
图3为本申请充放电均衡方法一实施例所涉及的充放电均衡流程示意图；
图4为本申请充放电均衡方法中一实施例所涉及的基于一实施例所述储能装置的储能系统示意图；
图5为本申请充放电均衡方法中一实施例所涉及的谐振变换器增益与开关频率关系示意图；
图6为本申请充放电均衡方法中一实施例所涉及的储能装置组成的储能系统放电均衡控制流程框图；
图7为本申请充放电均衡方法中一实施例所涉及的一种采用谐振半桥拓扑的储能装置示意图；
图8为本申请充放电均衡方法中一实施例所涉及的采用谐振型拓扑的储能装置充电均衡控制流程框图；
图9为本申请充放电均衡方法中一实施例所涉及的一种采用谐振半桥拓扑的储能装置示意图；
图10为本申请充放电均衡装置一实施例的功能模块示意图；
图11为本申请实施例方案涉及的终端设备硬件运行环境的设备结构示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，本申请实施例中，现有技术对电池均衡充放电问题的处理方式为：将电池管理单元分为两部分，一部分为充放电的主功率单元，另一部分为保证电池放电均衡的均衡单元。而针对均衡单元按照均衡技术又细分为主动均衡与被动均衡两种形式。
在电池组内部采用主动均衡和被动均衡的方式进行充放电均衡时，尽管均衡单元可以对电池间电压进行均衡，但被动均衡一般通过泄放电阻进行有损均衡，在实现均衡功能的同时会造成一定的电能损耗；而主动均衡电路往往需要额外增加很多器件，造成了成本及控制复杂度的上升。并且，在高压大功率储能场景中，受限于电池模块尺寸，串联工艺等多方面影响，往往会先将电池组合成电池组，再由电池组串联组成高压电池组件，而进行组间均衡则需要单独设计簇控制器进行均衡，如此也会增加额外的器件成本。
针对上述问题，本申请实施提供了一种储能系统。
如图1和图2所示，图1为本申请充放电均衡方法中一实施例所涉及的储能系统的示意图，图2为本申请充放电均衡方法中一实施例所涉及的储能装置的示意图。
在一些实施例中，本申请实施提供的储能系统包括多个串联连接的储能装置，各储能装置各自包括电池单元和能量变换单元；该电池单元包括多个电池子单元，多个电池子单元分别与上述能量变换单元连接；该能量变换单元包括原边单元电路、变压器和多个副边单元电路，变压器分别与各副边单元电路和上述原边单元电路连接，各副边单元电路分别连接一个电池子单元。
可选地，在一些可行的实施例中，原边单元电路和所述副边单元电路各自均包括至少一个用于调整电路增益的开关管。
可选地，在一些可行的实施例中，变压器包括原边绕组和多个副边绕组，所述原边绕组与所述原边单元电路连接，各所述副边绕组分别连接一个副边单元电路。
基于此，本申请通过在储能系统处于充放电状态时，检测该储能系统中的各储能装置的均衡状态，和，检测各储能装置各自的电池子单元的均衡状态，然后根据该均衡状态调整能量变换单元中的电路增益即可对各电池子单元和/或者各储能装置进行充放电均衡管理。
如此，比起传统将主功率单元和均衡单元分开以采用主动均衡或者被动均衡的充放电均衡方式，本申请储能系统可以在不额外增加器件成本的情况下，保证储能装置内的电池子单元间不产生额外损耗的均衡充放电，同时，保证储能系统内储能装置间不产生额外损耗的均衡充放电。从而，本申请能够实现在不额外增加器件成本的情况下，对电池进行不产生电能损耗的电压均衡管理的目的。
基于上述的硬件结构，本申请实施还提供一种充放电均衡方法。本申请实施提供的充放电均衡方法应用于上述的储能系统。
请参照图3，图3为本申请充放电均衡方法第一实施例的流程示意图。需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
此外，在本实施例中，本申请充放电均衡方法的执行主体可以是所述的储能系统本身，或者，也可以是集成了该储能系统的终端设备或者该终端设备上的一个控制装置。为方便阐述和阅读理解，后文均以控制装置作为执行主体来阐述本申请充放电均衡方法的实施例。
如图3所示，本申请实施提供的充放电均衡方法，可以包括如下步骤：
步骤S10，在所述储能系统处于充放电状态时，检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态；
在本实施例中，本申请充放电均衡方法涉及的储能系统即为上述串联多个储能装置构成的储能系统，此处不再对该储能系统的具体结构进行赘述。需要说明的是，上述储能系统具有良好的拓展性，即用户可以根据实际应用的需求选择系统中串联的储能装置的数量以适应不同的工作需求。
在本实施例中，用户在对储能系统进行充电或者放电时，控制装置判断储能系统处于充电状态或者放电状态，然后开始实时检测储能装置中的各储能装置中电池单元的均衡状态。
步骤S20，根据所述均衡状态调整所述储能装置中的能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理。
在本实施例中，在实时检测储能装置的均衡状态时，控制装置根据实时检测到的均衡状态，调整该储能装置中的能量变换单元对应的电路增益以对各储能装置进行充放电均衡管理，以维持储能系统的均衡。
可选地，在一种可行的实施例中，在上述的步骤S20，根据所述均衡状态调整所述储能装置中的能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理的步骤之后，本申请充放电均衡方法，还可以包括：
步骤S30：若所述储能系统内各所述储能装置均不需要进行充放电均衡管理，则各所述储能装置持续充电或者放电，在充电或者放电完成时结束充电或者放电。
在本实施例中，在充放电过程中，当控制装置实时检测到当前所有电池子单元或所有储能装置均不需要进行充放电均衡管理时，保持当前状态持续进行充电或者放电，直到存在电池子单元或储能装置的均衡状态发生变化，或者直到充电或者放电结束时为止。
在本实施例中，本申请充放电均衡方法通过储能系统在处于充放电状态时，对储能系统中的各储能装置的均衡状态和对储能装置各自的电池子单元的均衡状态进行实时的检测，然后，根据实时检测的结果，对各电池子单元或者各储能装置进行充放电均衡管理。
如此，相比于现有将主功率单元和均衡单元分开，采用主动均衡或者被动均衡的充放电均衡方式，本申请通过上述充放电均衡方法，使储能系统可以在不额外增加器件成本的情况下，保证储能装置内的电池子单元间不产生损耗的均衡充放电，同时，保证储能系统内储能装置间不产生损耗的均衡充放电。进而实现在不额外增加器件成本的情况下，对电池进行不产生额外电能损耗的电压均衡管理的目的。
进一步地，基于上述本申请充放电均衡方法的第一实施例，提出本申请充放电均衡方法的第二实施例。
在本实施例中，上述均衡状态包括各储能装置的第一均衡状态，基于此，上述的步骤S10中“检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态”，具体可以包括：
步骤S1011，计算全部所述储能装置的平均SOC，和，计算各所述储能装置各自的第一SOC；
需要说明的是，在本实施例中，SOC指储能装置剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，通常用百分数表示。
在本实施例中，在检测到储能装置开始充电或者放电后，控制装置开始实时计算全部储能装置的第一SOC，然后对全部储能装置的SOC取平均值作为平均SOC。
步骤S1012，在各所述第一SOC与所述平均SOC均相等时，确定各所述储能装置的第一均衡状态为SOC均衡。
在本实施例中，在获取到实时的平均SOC和上述第一SOC后，将各第一SOC与上述平均SOC进行比较，若控制装置检测到所有储能装置的第一SOC均与平均SOC相等，则确定各所述储能装置的第一均衡状态为SOC均衡。
此外，在本实施例中，若控制装置检测到上述的多个储能装置的第一SOC当中，存在与平均SOC不相等的一个或者多个目标SOC时，控制装置即确定该目标SOC对应的目标储能装置的第一均衡状态为SOC不均衡。
进一步地，在另一种可行的实施例中，上述步骤S20中“根据所述均衡状态调整所述能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理”，具体可以包括：
步骤S2011，在各所述储能装置中的目标储能装置的第一均衡状态为SOC不均衡时，确定所述目标储能装置中的目标原边单元电路；
步骤S2012，调整所述目标原边单元电路中开关管的电路增益，以对所述目标储能装置进行充放电均衡管理。
需要说明的是，在本实施例中，原边单元电路包括但不限于双向谐振型变换、全桥变换等可以实现能量双向流动的变换器中的一种；原边单元电路中的开关管包括但不限于MOS(MOSFET的缩写，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、晶闸管、三极管等可以实现开关控制的器件。
在本实施例中，请参照图4，图4为一种由采用谐振半桥拓扑的储能装置组合而成的储能系统，谐振型拓扑在不同的开关频率下，其谐振腔会表现出不同的增益，在电路各项参数都确定的条件下，其增益曲线也是确定，因此可以通过控制开关频率去调整变换增益。单个谐振腔的增益公式可以表达为：
其中，M1表示单个谐振腔的增益，fs表示开关频率，λ表示电感比，Q表示品质因数，fr表示谐振频率。由上述公式可以得到开关频率与谐振腔增益之间的关系如图5所示，当开关频率高于f1后，谐振腔的增益随着频率上升而下降，基于上述谐振半桥拓扑电路，如图6所示，图6为储能装置组成的储能系统放电均衡控制流程框图，在储能系统放电时控制装置检测到某个储能装置中的整体SOC偏低时，控制装置通过控制调整该储能装置中原边单元电路中开关管的开关频率上升，来减小该原边单元电路的电路增益，以减小该储能装置的整体放电功率，使其SOC达到均衡状态，在储能系统放电时控制装置检测到某个储能装置中的电池整体SOC偏高时，控制装置通过控制调整该储能装置中原边单元电路中开关管的开关频率下降，来增大原边单元电路的电路增益，以增大该储能装置的整体放电功率，使其SOC达到均衡状态。
示例性地，请参照图4，储能系统直流母线额定电压为480V，要求备电容量为100AH；根据母线要求，采用10个额定输出48V容量100AH的储能装置串联组成储能系统。为了保证充分利用所有储能装置的容量，需要保证各储能装置的SOC保持在一个相对均衡的状态，以避免在充放电过程中单个或少数几个充电装置提前达到阈值上限或者下限而停止充放电。在放电过程中某一时刻，各储能装置的SOC如下表1所示：
表1放电某一时刻各储能装置SOC
储能装置1 储能装置2 储能装置3 储能装置4 储能装置5
45％ 45％ 45％ 45％ 40％
储能装置6 储能装置7 储能装置8 储能装置9 储能装置10
47％ 45％ 48％ 45％ 45％
如表1所示，在放电过程中，储能装置5的SOC明显低于平均值，而储能装置6与储能装置7的SOC高于平均值，如果按照这个状态持续放电，最终储能装置5会先放电结束，使整个系统停止放电，在此时其余的储能装置没有完全放电完毕，这使系统整体的放电容量有所降低。为了提高储能装置6与储能装置8的放电功率，通过控制装置降低储能装置6与储能装置的8的原边单元电路的开关频率，以提高储能装置6与储能装置8的输出电压，进而提高储能装置6与储能装置8的放电功率；同时，提高储能装置5的原边单元电路的开关频率，降低储能装置5的输出电压，以降低储能装置5的5的放电功率。通过调整，储能装置6与储能装置8的放电速度上升，而储能装置5的放电速度下降，最终达到均衡状态。
在本实施例中，本申请充放电均衡方法通过计算各储能装置的SOC并与全部储能装置的平均SOC进行比较，以判断储能装置的均衡状态，在检测到存在目标储能装置的SOC不均衡时，通过调整相应储能装置中的原边单元电路的电路增益，以调整目标储能装置的均衡状态，使目标储能装置的SOC均衡。
进一步地，基于上述本申请充放电均衡方法的第一实施例，提出本申请充放电均衡方法的第三实施例。
在本实施例中，上述均衡状态包括各储能装置中各电池子单元的第二均衡状态，基于此，上述的步骤S10中“检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态”，具体还可以包括：
步骤S1021，计算同一储能装置中的全部第一电池子单元的平均电压，和，计算各所述第一电池子单元各自的第一电压；
在本实施例中，在检测到电池子单元开始充电或者放电后，控制装置开始实时计算统一储能装置中全部电池子单元的第一电压，然后对同一储能装置中全部电池子单元的电压取平均值作为平均电压。
步骤S1022，在各所述第一电压与所述平均电压均相等时，确定各所述第一电池子单元的第二均衡状态为电压均衡。
在本实施例中，在获取到实时的平均电压和上述第一电压后，将各第一电压与上述平均电压进行比较，若控制装置检测到同一储能装置中所有电池子单元的第一电压均与平均电压相等，则确定同一储能装置中各电池子单元的第二均衡状态为电压均衡。
同样地，若控制装置检测到上述各个电池子单元各自的第一电压当中，存在与平均电压不相等的一个或者多个目标电压时，该控制装置即可确定该目标电压对应的目标电池子单元的第二均衡状态为电压不均衡。
进一步地，在另一种可行的实施例中，上述步骤S20中“根据所述均衡状态调整所述能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理”，具体可以包括：
步骤S2021，在各所述电池子单元中的目标电池子单元的第二均衡状态为电压不均衡时，确定与所述目标电池子单元连接的目标副边单元电路；
步骤S2022，调整所述目标副边单元电路中开关管的电路增益，以对所述储能装置中的目标电池子单元进行充放电均衡管理。
需要说明的是，在本实施例中，副边单元电路包括但不限于双向谐振型变换、全桥变换等可以实现能量双向流动的变换器中的一种；副边单元电路中的开关管包括但不限于MOS管、IGBT、晶闸管、三极管等可以实现开关控制的器件。
在本实施例中，如图7所示，图7为一种采用谐振半桥拓扑的储能装置，其中，谐振半桥拓扑电路的特性与上述采用谐振半桥拓扑的储能装置组合而成的储能系统中的谐振半桥拓扑电路一致，基于此，如图8所示，图8为采用谐振型拓扑的储能装置充电均衡控制流程框图，在充电开始后，通过控制装置检测各电池子单元电压，当其中某个电池子单元电压偏高时，调整相应副边单元电路中开关管的开关频率，使开关频率上升，从而降低副边单元电路的电路增益，当其中某个电池子单元电压偏低时，调整相应副边单元电路中开关管的开关频率，使开关频率下降，从而升高副边单元电路的电路增益，直到所有电池子单元均衡且充电完成后结束充电。
示例性地，请参照图9，图9为第三实施例中采用谐振半桥拓扑的储能装置示意图，其电池单元由15个额定电压3.2V，容量为100AH的电池包组成，每个电池子单元即为上述电池包，能量变换单元原、副边电路均采用半桥谐振电路，变压器由1个原边绕组和15个副边绕组组成，额定输出电压为48V。在充电的某一时刻，控制装置检测各电池电压如下表2所示：
表2电池子单元不均衡时刻电压
电池1 电池2 电池3 电池4 电池5 电池6 电池7 电池8
3.2V 3.2V 3.2V 3.1V 3.0V 3.2V 3.2V 3.2V
电池9 电池10 电池11 电池12 电池13 电池14 电池15
3.2V 3.2V 3.2V 3.4V 3.2V 3.4V 3.2V
如表2所示，电池4与电池5的电池电压低于平均值，而电池12与电池14的电池电压高于平均值，如果按照这个状态继续充电，电池12与电池14会先达到电压保护阈值而使整个储能装置停止充电。这时，除了电池12与电池14已经达到预定的充电电压外，其余电池都处于未充满的状态，这就降低了整个装置的储能容量。这时，控制装置通过调整电池4与电池5所连接的副边单元电路4与副边单元电路5的开关频率来调整电池包4与电池包5的充电电流，使这两个子单元的充电电流上升；同时调整副边单元电路12与副边单元电路14的开关频率来降低电池包12与电池包14的充电电流；这样在后面的充电过程中，电池4与电池5的电压上升速度将增加，电池12与电池14的电压上升速度下降，最终达到一个均衡的状态。
在本实施例中，本申请充放电均衡方法通过计算同一储能装置中各电池子单元的电压并与全部电池子单元的平均电压进行比较，以判断电池子单元的均衡状态，在检测到存在目标电池子单元的电压不均衡时，通过调整目标电池子单元对应的副边单元电路的电路增益，以调整目标电池子单元的均衡状态，使目标电池子单元的电压均衡。
此外，本申请实施例还提出一种充放电均衡控制装置。
如图10所示，本申请充放电均衡控制装置应用于上述储能系统，充放电均衡控制装置包括：
检测模块10，用于在所述储能系统处于充放电状态时，检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态；
充放电均衡模块20，用于根据所述均衡状态调整所述储能装置中的能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理。
可选地，所述均衡状态包括各储能装置的第一均衡状态，检测模块10，包括：
储能装置SOC检测单元，用于计算全部所述储能装置的平均SOC，和，计算各所述储能装置各自的第一SOC；在各所述第一SOC与所述平均SOC均相等时，确定各所述储能装置的第一均衡状态为SOC均衡。
可选地，充放电均衡模块20，包括：
储能装置均衡单元，用于在各所述储能装置中的目标储能装置的第一均衡状态为SOC不均衡时，确定所述目标储能装置中的目标原边单元电路；调整所述目标原边单元电路中开关管的电路增益，以对所述目标储能装置进行充放电均衡管理。
可选地，所述均衡状态包括各储能装置中各电池子单元的第二均衡状态，检测模块10，还包括：
电池子单元电压检测单元，用于计算同一储能装置中的全部第一电池子单元的平均电压，和，计算各所述第一电池子单元各自的第一电压；在各所述第一电压与所述平均电压均相等时，确定各所述第一电池子单元的第二均衡状态为电压均衡。
可选地，充放电均衡模块20，还包括：
电池子单元均衡单元，用于在各所述电池子单元中的目标电池子单元的第二均衡状态为电压不均衡时，确定与所述目标电池子单元连接的目标副边单元电路；调整所述目标副边单元电路中开关管的电路增益，以对所述储能装置中的目标电池子单元进行充放电均衡管理。
可选地，本申请充放电均衡控制装置，还包括：
充放电控制模块30，用于若所述储能系统内各所述电池子单元或者各所述储能装置均不需要进行充放电均衡管理，则各所述电池子单元或者各所述储能装置持续充电或者放电，在充电或者放电完成时结束充电或者放电。
其中，上述充放电均衡装置中各个模块的功能实现与上述充放电均衡方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
此外，本申请还提出一种终端设备。请参照图11，图11为本申请实施例方案所提供终端设备的硬件运行环境的设备结构示意图。
在本申请实施例中，本申请实施例方案所提供的终端设备可以为集成有储能系统或者集成在该储能系统上的终端设备，例如：该终端设备具体可以为一个集成了储能系统以针对电池充放电过程进行均衡管理的电池管理设备。
此外，上述的储能系统包括多个串联连接的储能装置，且各储能装置各自包括电池单元和能量变换单元，其中，电池单元包括多个电池子单元，多个电池子单元分别与能量变换单元连接；而能量变换单元包括原边单元电路、变压器和多个副边单元电路，变压器分别与各副边单元电路和原边单元电路连接，各副边单元电路分别连接一个电池子单元。
在一些可行的实施例中，上述的原边单元电路和副边单元电路各自均包括至少一个用于调整电路增益的开关管。
在一些可行的实施例中，上述的变压器包括原边绕组和多个副边绕组，原边绕组与原边单元电路连接，各副边绕组分别连接一个副边单元电路。
如图11所示，该终端设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如Wi-Fi接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构并不构成对终端设备的限定，本申请提供的终端设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图11所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及充放电均衡程序。
在图11所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的充放电均衡程序，并执行以下步骤：
在所述储能系统处于充放电状态时，检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态；
根据所述均衡状态调整所述储能装置中的能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理。
在一些可行的实施例中，所述均衡状态包括各储能装置的第一均衡状态，所述检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态，包括：
计算全部所述储能装置的平均SOC，和，计算各所述储能装置各自的第一SOC；
在各所述第一SOC与所述平均SOC均相等时，确定各所述储能装置的第一均衡状态为SOC均衡。
在一些可行的实施例中，所述根据所述均衡状态调整所述能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理，包括：
在各所述储能装置中的目标储能装置的第一均衡状态为SOC不均衡时，确定所述目标储能装置中的目标原边单元电路；
调整所述目标原边单元电路中开关管的电路增益，以对所述目标储能装置进行充放电均衡管理。
在一些可行的实施例中，所述均衡状态包括各储能装置中各电池子单元的第二均衡状态，所述检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态，包括：
计算同一储能装置中的全部第一电池子单元的平均电压，和，计算各所述第一电池子单元各自的第一电压；
在各所述第一电压与所述平均电压均相等时，确定各所述第一电池子单元的第二均衡状态为电压均衡。
在一些可行的实施例中，所述根据所述均衡状态调整所述能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理，包括：
在各所述电池子单元中的目标电池子单元的第二均衡状态为电压不均衡时，确定与所述目标电池子单元连接的目标副边单元电路；
调整所述目标副边单元电路中开关管的电路增益，以对所述目标电池子单元进行充放电均衡管理。
本申请终端设备的具体实施例与上述充放电均衡方法各实施例基本相同，在此不作赘述。
本申请还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质上存储有充放电均衡程序，所述充放电均衡程序被处理器执行时实现如以上任一项实施例所述的充放电均衡方法的步骤。
本申请计算机存储介质的具体实施例与上述充放电均衡方法各实施例基本相同，在此不作赘述。
本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如以上任一项实施例所述的充放电均衡方法的步骤。
本申请计算机程序产品的具体实施例与上述充放电均衡方法各实施例基本相同，在此不作赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是车载电脑，智能手机，计算机，或者服务器等)执行本申请各个实施例所述的方法。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种储能系统，其特征在于，所述储能系统包括多个串联连接的储能装置，各所述储能装置各自包括电池单元和能量变换单元；
所述电池单元包括多个电池子单元，多个所述电池子单元分别与所述能量变换单元连接；
所述能量变换单元包括原边单元电路、变压器和多个副边单元电路，所述变压器分别与各所述副边单元电路和所述原边单元电路连接，各所述副边单元电路分别连接一个所述电池子单元；
所述原边单元电路和多个所述副边单元电路各自均包括至少一个用于调整电路增益的开关管。
2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述变压器包括原边绕组和多个副边绕组，所述原边绕组与所述原边单元电路连接，各所述副边绕组分别连接一个所述副边单元电路。
3.一种充放电均衡方法，其特征在于，所述充放电均衡方法应用于如权利要求1至2任一项所述的储能系统，所述充放电均衡方法包括：
在所述储能系统处于充放电状态时，检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态；
根据所述均衡状态调整所述储能装置中的能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理；
其中，所述能量变换单元包括原边单元电路和多个副边单元电路，调整所述储能装置中的能量变换单元对应的电路增益，包括：
调整所述原边单元电路中开关管的电路增益，或者，调整所述副边单元电路中开关管的电路增益。
4.根据权利要求3所述的充放电均衡方法，其特征在于，所述均衡状态包括各储能装置的第一均衡状态，所述检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态，包括：
计算全部所述储能装置的平均SOC，和，计算各所述储能装置各自的第一SOC；
在各所述第一SOC与所述平均SOC均相等时，确定各所述储能装置的第一均衡状态为SOC均衡。
5.根据权利要求4所述的充放电均衡方法，其特征在于，所述根据所述均衡状态调整所述能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理，包括：
在各所述储能装置中的目标储能装置的第一均衡状态为SOC不均衡时，确定所述目标储能装置中的目标原边单元电路；
调整所述目标原边单元电路中开关管的电路增益，以对所述目标储能装置进行充放电均衡管理。
6.根据权利要求3所述的充放电均衡方法，其特征在于，所述均衡状态包括各储能装置中各电池子单元的第二均衡状态，所述检测所述储能系统中的各储能装置的均衡状态，包括：
计算同一储能装置中的全部第一电池子单元的平均电压，和，计算各所述第一电池子单元各自的第一电压；
在各所述第一电压与所述平均电压均相等时，确定各所述第一电池子单元的第二均衡状态为电压均衡。
7.根据权利要求6所述的充放电均衡方法，其特征在于，所述根据所述均衡状态调整所述能量变换单元对应的电路增益，以对各所述储能装置进行充放电均衡管理，包括：
在各所述电池子单元中的目标电池子单元的第二均衡状态为电压不均衡时，确定与所述目标电池子单元连接的目标副边单元电路；
调整所述目标副边单元电路中开关管的电路增益，以对所述储能装置中的目标电池子单元进行充放电均衡管理。
8.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：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充放电均衡程序，所述充放电均衡程序被所述处理器执行时实现如权利要求3至7中任一项所述的充放电均衡方法的步骤。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有充放电均衡程序，所述充放电均衡程序被处理器执行时实现如权利要求3至7中任一项所述的充放电均衡方法的步骤。
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