CN116345643A - 储能系统与用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种储能系统与用电设备，储能系统包括至少两个电池包与至少两个均衡电路。至少两个电池包中任一电池包包括电池模组，各电池包的电池模组串联连接，且任一电池模组通过至少两个均衡电路中的一个均衡电路连接至均衡母线。至少两个均衡电路包括被配置为电流源和/或电压源的均衡电路。其中，均衡电路被配置为电流源时，均衡电路用于控制对应的电池模组的电流，均衡电路被配置为电压源时，均衡电路用于控制均衡母线的电压。通过上述方式，能够实现对储能系统中电池包容量的均衡控制，以提高对电池包容量的利用率。

Description

储能系统与用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种储能系统与用电设备。

背景技术

随着国家对智能电网大力提倡以及新能源的发展，储能系统在微网储能、风光电场电能平滑、电网调节等方面的配置占比越来越大，应用效果比较符合应用预期。储能系统一般由大量的锂电池或者超级电容等储能单体串并联组成，其中就包括由电池包串联所组成的储能系统。

目前，在传统的由电池包串联所组成的储能系统中，受限于串联电路的特性，当储能系统中存在一个电池包被充满或放空时，储能系统则无法再继续充放电，导致储能系统的其他电池包的电池容量无法被充分利用。

发明内容

本申请旨在提供一种储能系统与用电设备，能够实现对储能系统中电池包容量的均衡控制，以提高对电池包容量的利用率。

为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种储能系统，包括：

至少两个电池包与至少两个均衡电路；

至少两个电池包中任一电池包包括电池模组，各电池包的电池模组串联连接，且任一电池模组通过至少两个均衡电路中的一个均衡电路连接至均衡母线；

至少两个均衡电路包括被配置为电流源和/或电压源的均衡电路，其中，均衡电路被配置为电流源时，均衡电路用于控制对应的电池模组的电流，均衡电路被配置为电压源时，均衡电路用于控制均衡母线的电压。

在一种可选的方式中，至少两个均衡电路中的至少一个均衡电路被配置为电压源，且至少两个均衡电路中的至少一个均衡电路被配置为电流源。

在一种可选的方式中，至少两个均衡电路中的至少两个均衡电路被配置为电压源，且被配置为电压源的各均衡电路之间基于对应的电池模组的电量参数做下垂控制，其中，电量参数包括荷电状态值或剩余容量。

在一种可选的方式中，均衡母线中的正母线还与各电池模组串联连接组成的串联电池模组的正极连接，均衡母线中的负母线还与串联电池模组的负极连接。

在一种可选的方式中，储能系统还包括非隔离型的直流电源转换模块；

非隔离型的直流电源转换模块连接于均衡母线与串联电池模组之间，非隔离型的直流电源转换模块用于将串联电池模组的电压转换为第一电压，并输出第一电压至均衡母线。

在一种可选的方式中，至少两个均衡电路中的至少一个均衡电路被配置为电流源。

在一种可选的方式中，至少两个电池包中任一电池包还包括电池管理单元；

电池管理单元与对应的电池模组及均衡电路连接，电池管理单元用于采样对应的电池模组的电压温度信息，并用于控制对应的均衡电路，以将均衡电路配置为电压源或电流源。

在一种可选的方式中，储能系统还包括控制单元；

控制单元与至少两个均衡电路连接，控制单元用于控制至少两个均衡电路中的任一均衡电路，以将均衡电路配置为电压源或电流源。

在一种可选的方式中，至少两个均衡电路中任一均衡电路包括隔离型的直流电源转换模块。

在一种可选的方式中，至少两个均衡电路中的任一均衡电路设置于对应的电池包中。

第二方面，本申请提供一种储能系统，包括：

至少两个电池包、两个均衡电路与开关电路；

至少两个电池包中任一电池包包括电池模组，各电池包的电池模组串联连接，且任一电池模组依次通过开关电路、两个均衡电路连接至均衡母线；

开关电路被配置为建立或断开任一电池模组与两个均衡电路中任一均衡电路之间的连接；

两个均衡电路中的任一均衡电路被配置为电流源或电压源，其中，均衡电路被配置为电流源时，均衡电路用于控制对应的电池模组的电流，均衡电路被配置为电压源时，均衡电路用于控制均衡母线的电压。

在一种可选的方式中，开关电路包括至少八个开关，两个均衡电路包括第一均衡电路与第二均衡电路；

任一电池模组的正极通过两个开关分别连接至第一均衡电路的第一端及第二均衡电路的第一端，任一电池模组的负极通过两个开关分别连接至第一均衡电路的第二端及第二均衡电路的第二端。

在一种可选的方式中，至少两个电池包中的电池模组包括第一电池模组与第二电池模组；

配置与第一电池模组的正极连接的两个开关中的一个闭合，以建立第一电池模组的正极与第一均衡电路的第一端连接，并配置与第一电池模组的负极连接的两个开关中的一个闭合，以建立第一电池模组的负极与第一均衡电路的第二端连接；

配置与第二电池模组的正极连接的两个开关中的一个闭合，以建立第二电池模组的正极与第二均衡电路的第一端连接，并配置与第二电池模组的负极连接的两个开关中的一个闭合，以建立第二电池模组的负极与第二均衡电路的第二端连接。

第三方面，本申请提供一种用电设备，包括如上所述的储能系统。

本申请的有益效果是：本申请提供的储能系统包括至少两个电池包与至少两个均衡电路。其中，至少两个电池包中任一电池包包括电池模组，各电池包的电池模组串联连接，且任一电池模组通过至少两个均衡电路中的一个均衡电路连接至均衡母线。至少两个均衡电路中的任一均衡电路被配置为电流源或电压源。其中，均衡电路被配置为电流源时，均衡电路用于控制对应的电池模组的电流，均衡电路被配置为电压源时，均衡电路用于控制均衡母线的电压。继而，当储能系统中存在荷电状态值或剩余容量不同的电池包时，可通过均衡电路对电池包荷电状态值或剩余容量进行均衡控制，以使储能系统中的各电池包之间的荷电状态值或剩余容量接近或相等。从而，储能系统中各电池包的容量能够被较为充分的利用，即提高了对电池包容量的利用率。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请一实施例提供的储能系统的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的储能系统的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的储能系统的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的储能系统的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的储能系统的结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的储能系统的结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的储能系统的结构示意图；

图8为本申请一实施例提供的储能系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的储能系统的结构示意图。如图1所示，储能系统100包括至少两个电池包与至少两个均衡电路。至少两个电池包中任一电池包包括电池模组。

其中，电池模组用于存储和提供电能。电池模组包括至少一个电芯。当电池模组包括两个以上的电芯时，各电芯可以串联连接、并联连接，或者采用串联、并联混合连接的形式。在一些实施例中，电池模组为可充电电池。例如，电池模组可以是铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、钠离子电池、锂聚合物电池及磷酸铁锂电池等。电池模组可以采用可循环再充电的方式反复充电。

其中，在本申请的任一实施例中，至少两个均衡电路中的任一均衡电路包括隔离型的直流电源转换模块。

直流电源转换模块又称DC-DC转换器，是一种电力电子设备，用于将一个直流电压转换为另一个直流电压。它通常包括输入滤波电路、开关管、输出滤波电路和控制电路等部分。DC-DC转换器的主要作用是提供稳定的输出电压或电流，以满足各种应用场合对电源的需求。

其次，通过设置直流电源转换模块具有隔离功能，能够保证电池模组侧与均衡母线侧之间电气隔离，以提高该储能系统工作的稳定性和安全性。

并且，通过设置直流电源转换模块，能够以较小的电流控制对应的电池模组进行充电或放电，以保持各均衡电路上的功率与功耗均较小，既能够对各均衡电路起到保护作用，又能够减少功耗，提高工作效率。

具体地，至少两个电池包包括第一电池包A1、第二电池包A2…第n电池包An，其中，n为≥2的整数。至少两个均衡电路包括第一均衡电路C1、第二均衡电路C2…第n均衡电路Cn。第一电池包A1包括第一电池模组B1，第二电池包A2包括第二电池模组B2…第n电池包An包括第n电池模组Bn。

其中，各电池包的电池模组串联连接，且任一电池模组通过至少两个均衡电路中的一个均衡电路连接至均衡母线。具体为，第一电池模组B1、第二电池模组B2…第n电池模组Bn依次串联连接。并且，第一电池模组B1通过第一均衡电路C1连接至均衡母线V1，第二电池模组B2通过第二均衡电路C2连接至均衡母线V1…第n电池模组Bn通过第n均衡电路Cn连接至均衡母线V1。同时，任一电池模组的两端分别与对应的均衡电路的两端连接，均衡电路的另外两端与均衡母线连接。例如，第一电池模组B1的正极与对应的第一均衡电路C1的第一端连接，第一电池模组B1的负极与对应的第一均衡电路C1的第二端连接，第一均衡电路C1的第三端及第四端均与均衡母线V1连接。

在该实施例中，由于需要存在均衡电路来控制均衡母线的电压，所以至少两个均衡电路存在被配置为电压源的均衡电路（可以存在被配置为电流源的均衡电路，也可以不存在被配置为电流源的均衡电路），或，至少两个均衡电路同时存在被配置为电流源的均衡电路与被配置为电压源的均衡电路。

而在其他的实施例中，至少两个均衡电路还可以存在被配置为电流源的均衡电路（可以存在被配置为电压源的均衡电路，也可以不存在被配置为电压源的均衡电路）。综上可得，至少两个均衡电路包括被配置为电流源和/或电压源的均衡电路。其中，均衡电路被配置为电流源时，均衡电路用于控制对应的电池模组的电流，即均衡电路用于控制与其所连接的电池模组的电流。均衡电路被配置为电压源时，均衡电路用于控制均衡母线的电压，以使均衡母线的电压保持稳定。

例如，在一实施方式中，第一均衡电路C1、第二均衡电路C2…第n均衡电路Cn中的第一均衡电路C1被配置为电流源。此时，第一均衡电路C1用于控制第一电池模组B1的电流。

又如，在另一实施方式中，第一均衡电路C1、第二均衡电路C2…第n均衡电路Cn中的第一均衡电路C1被配置为电压源。此时，第一均衡电路C1用于控制均衡母线V1的电压，以使均衡母线V1上的电压为稳定的按压。

再如，在又一实施方式中，第一均衡电路C1、第二均衡电路C2…第n均衡电路Cn中的第一均衡电路C1被配置为电流源，并且第二均衡电路C2被配置为电压源。此时，第一均衡电路C1用于控制第一电池模组B1的电流，且，第二均衡电路C2用于控制均衡母线V1的电压，以使均衡母线V1上的电压被控制为预设的电压。

在相关技术中，受限于串联电路的特性，当储能系统中存在一个电池包被充满时，储能系统无法再继续充电；当储能系统中存在一个电池包被放空时，储能系统无法再继续放电。进而，导致储能系统的其他电池包的电池容量无法被充分利用。

而在本申请的实施例中，第一电池模组B1、第二电池模组B2…第n电池模组Bn可通过对应的均衡电路放电或被充电，以减小或增大各电池模组的当前荷电状态值或剩余容量。从而，当储能系统100中存在荷电状态值或剩余容量不同的电池包时，可通过均衡电路对电池包荷电状态值或剩余容量进行均衡控制，以使储能系统100中的各电池包之间的荷电状态值或剩余容量接近或相等。储能系统中各电池包在充电时都能够充电至接近充满，储能系统中各电池包在放电时都能够放电至接近放空。各电池包的容量能够被较为充分的利用，有利于提高对电池包容量的利用率。

需要说明的是，在该实施例中，以至少两个均衡电路中的任一均衡电路设置于对应的电池包中为例。其中，与均衡电路对应的电池包指的是与均衡电路所连接的电池模组所在的电池包。比如，与第一均衡电路C1对应的电池包为第一电池包A1。而在其他的实施例中，至少两个均衡电路也可以与电池包为两个不同的装置，本申请实施例对此不作具体限制。如图2所示，至少两个均衡电路中的任一均衡电路均不设置于电池包。

在一实施例中，至少两个均衡电路中的至少一个均衡电路被配置为电压源，且至少两个均衡电路中的至少一个均衡电路被配置为电流源。

以图1所示的结构为例。假设在第一均衡电路C1被配置为电压源，且第二均衡电路C2被配置为电流源。第一均衡电路C1输出电压至均衡母线V1，以将均衡母线V1上的电压控制为预设的电压。第二均衡电路C2将第二电池模组B2的电流控制为预设的第一电流。若第一电池模组B1的荷电状态值或剩余容量大于第二电池模组B2的荷电状态值或剩余容量，则可以控制第一电池模组B1向第二电池模组B2放电。具体为，第二电池模组B2以第一电流放电。并且，第一电池模组B1也自动以第一电流充电，以使均衡母线V1上的电流为零，以保持均衡母线V1上的电压恒定。

通过上述方式，实现了第一电池模组B1向第二电池模组B2放电的过程，以均衡第一电池模组B1与第二电池模组B2之间的荷电状态值或剩余容量。之后，第一电池模组B1与第二电池模组B2均能够充分充电或放电，第一电池模组B1与第二电池模组B2的容量能够得到充分利用。

在一些实施方式中，第一电池模组B1与第二电池模组B2分别为第一电池模组B1、第二电池模组B2…第n电池模组Bn中荷电状态值或剩余容量最大与最小的两个电池模组。当然，第一电池模组B1与第二电池模组B2也可以为第一电池模组B1、第二电池模组B2…第n电池模组Bn中任意两个电池模组。

其中，荷电状态值（State of Charge，SOC）为剩余容量占电池容量的比值，常用百分数表示。SOC的取值范围为0-100%，当SOC=0时表示电池放电完全，当SOC=100%时表示电池完全充满。

在一实施例中，至少两个均衡电路中的至少两个均衡电路被配置为电压源，且被配置为电压源的各均衡电路之间基于对应的电池模组的电量参数做下垂控制，其中，电量参数包括荷电状态值或剩余电量值。

仍以图1所示的结构为例。假设将第一均衡电路C1与第二均衡电路C2均配置为电压源。则第一均衡电路C1与第二均衡电路C2之间基于第一电池模组B1与第二电池模组B2的SOC或剩余电量做下垂控制。从而，能够达到均衡第一电池模组B1与第二电池模组B2之间的荷电状态值或剩余容量的目的。之后，第一电池模组B1与第二电池模组B2均能够充分充电或放电，第一电池模组B1与第二电池模组B2的容量能够得到充分利用。

其中，下垂控制是指电力系统中的一种稳定控制方法，通过调节发电机的励磁电压来维持系统电压稳定。当系统负荷增加或线路故障时，会导致电压下降，此时发电机的励磁电压可以适当提高以补偿电压下降，从而保证系统稳定运行。而在本申请的实施例中，做下垂控制的均衡电路的功能与发电机类似，在均衡电路的输出电压指令上引入一个与电池包的荷电状态或剩余容量相关的微调量。当均衡电路所对应电池包的荷电状态或剩余容量较大时，该均衡电路的输出电压指令偏高，能量从电池包流出；反之则能量流入。从而在维持均衡电压V1稳定的同时能实现自然的能量均衡过程。

在一实施例中，均衡母线中的正母线还与各电池模组串联连接组成的串联电池模组的正极连接，均衡母线中的负母线还与串联电池模组的负极连接。

如图3所示，第一电池模组B1、第二电池模组B2…第n电池模组Bn串联组串联电池模组。串联电池模组的正极为BAT+，串联电池模组的负极为BAT-。均衡母线V1中的正母线V1+与串联电池模组的正极BAT+连接，均衡母线V1中的负母线V1-与串联电池模组的负极BAT-连接。进而，均衡母线V1上的电压被串联电池模组两端的电压强制钳位为稳定的电压。在该种情况下，则无需再将任一均衡电路配置为电压源，有利于简化对储能系统100中的电池模组进行SOC或剩余容量进行均衡的方法，提高工作效率。

在另一实施例中，储能系统还包括非隔离型的直流电源转换模块。

非隔离型的直流电源转换模块连接于均衡母线与串联电池模组之间，非隔离型的直流电源转换模块用于将串联电池模组的电压转换为第一电压，并输出第一电压至均衡母线。

如图4所示，在均衡母线V1与串联电池模组之间设置了非隔离型的直流电源转换模块10。具体为，直流电源转换模块10的第一端与均衡母线V1的正母线连接，直流电源转换模块10的第二端与均衡母线V1的负母线连接，直流电源转换模块10的第三端与串联电池模组的正极BAT+连接，直流电源转换模块10的第四端与串联电池模组的负极BAT-连接。

在该实施例中，均衡母线V1上的电压被直流电源转换模块10第一端与第二端的电压强制钳位为稳定的电压。在该种情况下，则无需再将任一均衡电路配置为电压源，有利于简化对储能系统100中的电池模组进行SOC或剩余容量进行均衡的方法，提高工作效率。

并且，通过设置直流电源转换模块10，能够控制均衡母线V1上的电压为低压，有利于降低各均衡电路的设计难度与成本。

其中，此实施例中的直流电源转换模块10也为DC-DC转换器，具体在上述实施例已说明，这里不再赘述。区别在于该实施例中的DC-DC转换器为非隔离型的，可降低成本。

在一实施例中，针对于图3与图4所示的结构，至少两个均衡电路中的至少一个均衡电路被配置为电流源。

例如，将第一均衡电路C1、第二均衡电路C2…第n均衡电路Cn均配置为电源，以实现第一电池模组B1、第二电池模组B2…第n电池模组Bn之间的剩余容量均衡，继而，各电池包的容量能够被较为充分的利用，有利于提高对电池包容量的利用率。

在一实施例中，至少两个电池包中任一电池包包括电池管理单元。

其中，电池管理单元与对应的电池模组及均衡电路连接。电池管理单元用于采样对应的电池模组的电压温度信息，并用于控制对应的均衡电路，以将均衡电路配置为电压源或电流源。

其中，电池模组的电压温度信息包括电池模组的电压信息与温度信息。电池管理单元是一种电子设备，用于管理电池的充放电过程和保护电池安全。它通常包括电压测量、温度监测、保护回路等功能模块，通过对电池的实时监测和控制，确保电池在安全、高效的状态下工作。

以在图1所示的结构的基础上增加电池管理单元为例。如图5所示，第一电池包A1还包括第一电池管理单元D1，第二电池包A2还包括第二电池管理单元D2…第n电池包An还包括第n电池管理单元Dn。

其中，第一电池管理单元D1与第一电池模组B1及第一均衡电路C1连接，第二电池管理单元D2与第二电池模组B2及第二均衡电路C2连接…第n电池管理单元Dn与第n电池模组Bn及第n均衡电路Cn连接。

具体地，第一电池管理单元D1能够控制第一电池模组B1的充电或放电，并且，能够控制第一均衡电路C1，以将第一均衡电路C1配置为电压源或电流源；第二电池管理单元D2能够控制第二电池模组B2的充电或放电，并且，能够控制第二均衡电路C2，以将第二均衡电路C2配置为电压源或电流源…第n电池管理单元Dn能够控制第n电池模组Bn1的充电或放电，并且，能够控制第n均衡电路Cn，以将第n均衡电路Cn配置为电压源或电流源。

在另一实施例中，储能系统还包括控制单元。

其中，控制单元与至少两个均衡电路连接。控制单元用于控制至少两个均衡电路中的任一均衡电路，以将均衡电路配置为电压源或电流源。

以在图1所示的结构的基础上增加控制单元为例。如图6所示，储能系统100还包括控制单元20。

其中，控制单元20分别与第一均衡电路C1、第二均衡电路C2…第n均衡电路Cn连接。控制单元20能够控制第一均衡电路C1、第二均衡电路C2…第n均衡电路Cn中的任一均衡电路，以将第一均衡电路C1、第二均衡电路C2…第n均衡电路Cn中的任一均衡电路配置为电压源或电流源。

请参照图7，图7为本申请另一实施例提供的储能系统的结构示意图。如图7所示，储能系统100包括至少两个电池包、两个均衡电路与开关电路。至少两个电池包中任一电池包包括电池模组。

其中，至少两个电池包包括第一电池包A1、第二电池包A2…第n电池包An，其中，n为≥2的整数。两个均衡电路包括第一均衡电路C1与第二均衡电路C2。第一电池包A1包括第一电池模组B1，第二电池包A2包括第二电池模组B2…第n电池包An包括第n电池模组Bn。

其中，各电池包的电池模组串联连接，且任一电池模组依次通过开关电路30、两个均衡电路连接至均衡母线。具体为，第一电池模组B1、第二电池模组B2…第n电池模组Bn依次串联连接。并且，第一电池模组B1、第二电池模组B2…第n电池模组Bn均通过开关电路30、两个均衡电路连接至均衡母线V1。同时，开关电路30分别与第一均衡电路C1的第一端、第一均衡电路C1的第二端、第二均衡电路C2的第一端、第二均衡电路C2的第二端连接，第一均衡电路C1的第三端及第四端、第二均衡电路C2的第三端及第四端均与均衡母线V1连接。

具体地，开关电路30被配置为建立或断开任一电池模组与两个均衡电路中任一均衡电路之间的连接。例如，在一实施方式中，开关支路30被配置为建立第一电池模组B1与第一均衡电路C1之间的连接，并被配置为建立第二电池模组B2与第二均衡电路C2之间的连接。

两个均衡电路中的任一均衡电路被配置为电流源或电压源。其中，均衡电路被配置为电流源时，均衡电路用于控制对应的电池模组的电流，均衡电路被配置为电压源时，均衡电路用于控制均衡母线的电压。这部分的详细实现过程可参照针对图1-图6的描述，这里不在赘述。

在该实施例中，可将所需进行容量均衡的电池模组通过开关电路30连接至第一均衡电路C1与第二均衡电路C2。并且，每次进行容量均衡的电池模块应为两个电池模组。例如，可将第一电池模组B1通过开关电路30连接至第一均衡电路C1，并将第二电池模组B2通过开关电路30连接至第二均衡电路C2，从而可时间将第一电池模组B1与第二电池模组B2之间的容量均衡。

在此实施例中，一方面，当储能系统100中存在荷电状态值或剩余容量不同的电池包时，可将荷电状态值或剩余容量不同的电池包通过开关电路30连接至第一均衡电路C1与第二均衡电路C2，以通过第一均衡电路C1与第二均衡电路C2对电池包荷电状态值或剩余容量进行均衡控制，从而使储能系统100中的各电池包之间的荷电状态值或剩余容量接近或相等。储能系统中各电池包在充电时都能够充电至接近充满，储能系统中各电池包在放电时都能够放电至接近放空。各电池包的容量能够被较为充分的利用，有利于提高对电池包容量的利用率。

另一方面，由于只需要使用两个均衡电路，所以能够较大程度的降低成本。

在一实施例中，开关电路包括至少八个开关，两个均衡电路包括第一均衡电路与第二均衡电路。

任一电池模组的正极通过两个开关分别连接至第一均衡电路的第一端及第二均衡电路的第一端，任一电池模组的负极通过两个开关分别连接至第一均衡电路的第二端及第二均衡电路的第二端。

在另一实施例中，至少两个电池包中的电池模组包括第一电池模组与第二电池模组。

配置与第一电池模组的正极连接的两个开关中的一个闭合，以建立第一电池模组的正极与第一均衡电路的第一端连接，并配置与第一电池模组的负极连接的两个开关中的一个闭合，以建立第一电池模组的负极与第一均衡电路的第二端连接。

配置与第二电池模组的正极连接的两个开关中的一个闭合，以建立第二电池模组的正极与第二均衡电路的第一端连接，并配置与第二电池模组的负极连接的两个开关中的一个闭合，以建立第二电池模组的负极与第二均衡电路的第二端连接。

请参照图8，图8示例性示出了至少两个电池包中的电池模组包括第一电池模组B1与第二电池模组B2的储能系统100的一种结构。

其中，开关电路30包括至少八个开关，这八个开关分别为第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5、第六开关K6、第七开关K7与第八开关K8。

其中，第一电池模组B1的正极通过第一开关K1连接至第一均衡电路C1的第一端，第一电池模组B1的正极还通过第二开关K2连接至第二均衡电路C2的第一端。第一电池模组B1的负极通过第三开关K3连接至第一均衡电路C1的第一端，第一电池模组B1的负极还通过第四开关K4连接至第二均衡电路C2的第一端。

第二电池模组B2的正极通过第五开关K5连接至第一均衡电路C1的第一端，第二电池模组B2的正极还通过第六开关K6连接至第二均衡电路C2的第一端。第二电池模组B2的负极通过第七开关K7连接至第一均衡电路C1的第一端，第二电池模组B2的负极还通过第八开关K8连接至第二均衡电路C2的第一端。

第一均衡电路C1的第三端及第二均衡电路C2的第三端均连接至均衡母线V1的正母线V1+，第一均衡电路C1的第四端及第二均衡电路C2的第四端均连接至均衡母线V1的负母线V1-。

具体地，当第一开关K1与第三开关K3闭合时，第一电池模组B1的正极与第一均衡电路C1的第一端连接，第一电池模组B1的负极与第一均衡电路C1的第二端连接。当第六开关K6与第八开关K8闭合时，第二电池模组B2的正极与第二均衡电路C2的第一端连接，第二电池模组B2的负极与第二均衡电路C2的第二端连接。至此，可通过第一均衡电路C1与第二均衡电路C2控制第一电池模组B1的剩余容量与第二电池模组B2的剩余容量之间的差值减小，以使第一电池模组B1的剩余容量与第二电池模组B2的剩余容量趋于相等，从而实现了第一电池模组B1与第二电池模组B2之间的容量平衡。

当第二开关K2与第四开关K4闭合时，第一电池模组B1的正极与第二均衡电路C2的第一端连接，第一电池模组B1的负极与第二均衡电路C2的第二端连接。当第五开关K5与第七开关K7闭合时，第二电池模组B2的正极与第一均衡电路C1的第一端连接，第二电池模组B2的负极与第一均衡电路C1的第二端连接。至此，同样可通过第一均衡电路C1与第二均衡电路C2控制第一电池模组B1的剩余容量与第二电池模组B2的剩余容量之间的差值减小，以使第一电池模组B1的剩余容量与第二电池模组B2的剩余容量趋于相等，从而实现了第一电池模组B1与第二电池模组B2之间的容量平衡。

可以理解的是，上述实施例中所描述的特征也能够适用于图7与图8所示的结构中，具体实现方式可参照上述实施例中针对图1-图6的描述，其在本领域技术人员容易理解的范围内，这里不再赘述。例如，在一些实施方式，图7与图8中的均衡母线V1的正母线V1+与串联电池模组的正极BAT+连接，且图7与图8中的均衡母线V1的负母线V1-与串联电池模组的负极BAT-连接。

本申请实施例还提供一种用电设备，该用电设备包括本申请任一实施例中的储能系统100。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种储能系统，其特征在于，包括：

至少两个电池包与至少两个均衡电路；

所述至少两个电池包中任一电池包包括电池模组，各所述电池包的电池模组串联连接，且任一电池模组通过所述至少两个均衡电路中的一个均衡电路连接至均衡母线；

所述至少两个均衡电路包括被配置为电流源和/或电压源的均衡电路，其中，所述均衡电路被配置为电流源时，所述均衡电路用于控制对应的电池模组的电流，所述均衡电路被配置为电压源时，所述均衡电路用于控制所述均衡母线的电压。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述至少两个均衡电路中的至少一个均衡电路被配置为电压源，且所述至少两个均衡电路中的至少一个均衡电路被配置为电流源。

3.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述至少两个均衡电路中的至少两个均衡电路被配置为电压源，且被配置为电压源的各均衡电路之间基于对应的电池模组的电量参数做下垂控制，其中，所述电量参数包括荷电状态值或剩余容量。

4.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述均衡母线中的正母线还与各所述电池模组串联连接组成的串联电池模组的正极连接，所述均衡母线中的负母线还与所述串联电池模组的负极连接。

5.根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括非隔离型的直流电源转换模块；

所述非隔离型的直流电源转换模块连接于所述均衡母线与所述串联电池模组之间，所述非隔离型的直流电源转换模块用于将所述串联电池模组的电压转换为第一电压，并输出第一电压至所述均衡母线。

6.根据权利要求4或5所述的储能系统，其特征在于，所述至少两个均衡电路中的至少一个均衡电路被配置为电流源。

7.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述至少两个电池包中任一电池包还包括电池管理单元；

所述电池管理单元与对应的电池模组及均衡电路连接，所述电池管理单元用于采样对应的电池模组的电压温度信息，并用于控制对应的均衡电路，以将所述均衡电路配置为电压源或电流源。

8.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控制单元；

所述控制单元与所述至少两个均衡电路连接，所述控制单元用于控制所述至少两个均衡电路中的任一均衡电路，以将所述均衡电路配置为电压源或电流源。

9.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述至少两个均衡电路中任一均衡电路包括隔离型的直流电源转换模块。

10.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述至少两个均衡电路中的任一均衡电路设置于对应的电池包中。

11.一种储能系统，其特征在于，包括：

至少两个电池包、两个均衡电路与开关电路；

所述至少两个电池包中任一电池包包括电池模组，各所述电池包的电池模组串联连接，且任一电池模组依次通过所述开关电路、所述两个均衡电路连接至均衡母线；

所述开关电路被配置为建立或断开任一电池模组与所述两个均衡电路中任一均衡电路之间的连接；

所述两个均衡电路中的任一均衡电路被配置为电流源或电压源，其中，所述均衡电路被配置为电流源时，所述均衡电路用于控制对应的电池模组的电流，所述均衡电路被配置为电压源时，所述均衡电路用于控制所述均衡母线的电压。

12.根据权利要求11所述的储能系统，其特征在于，所述开关电路包括至少八个开关，所述两个均衡电路包括第一均衡电路与第二均衡电路；

任一电池模组的正极通过两个开关分别连接至所述第一均衡电路的第一端及所述第二均衡电路的第一端，任一电池模组的负极通过两个开关分别连接至所述第一均衡电路的第二端及所述第二均衡电路的第二端。

13.根据权利要求12所述的储能系统，其特征在于，所述至少两个电池包中的电池模组包括第一电池模组与第二电池模组；

配置与所述第一电池模组的正极连接的两个开关中的一个闭合，以建立所述第一电池模组的正极与所述第一均衡电路的第一端连接，并配置与所述第一电池模组的负极连接的两个开关中的一个闭合，以建立所述第一电池模组的负极与所述第一均衡电路的第二端连接；

配置与所述第二电池模组的正极连接的两个开关中的一个闭合，以建立所述第二电池模组的正极与所述第二均衡电路的第一端连接，并配置与所述第二电池模组的负极连接的两个开关中的一个闭合，以建立所述第二电池模组的负极与所述第二均衡电路的第二端连接。

14.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1-13任意一项所述的储能系统。

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