CN116799907A - 一种储能系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储能系统及控制方法，所述储能系统包括：若干个串联电池组、逆变器及若干个与所述串联电池组分别对应的直流电压处理单元，所述直流电压处理单元包括电感器、第一开关管和第二开关管，所述储能系统还包括第一电容器，所述第一电容器的一端连接所述第二开关管的输出端，另一端连接所述第二开关管的输出端，所述控制方法包括检测所述储能系统中的若干个串联电池组的工作状态，并根据所述工作状态识别所述若干个串联电池组中的异常串联电池组，当识别到所述异常串联电池组，断开与所述异常串联电池组连接的直流电压处理单元的开关管，将所述异常串联电池组脱离所述储能系统，以使提高所述储能系统的安全性及冗余性。
Description
技术领域
本发明涉及电池设计技术领域，尤其涉及一种储能系统及控制方法。
背景技术
现有技术中，储能逆变器中的电池是储能系统中不可缺少的重要组成部分，所述电池的储存容量直接决定了储能逆变器为用户创造出的经济价值，串联电池组的容量越大，意味着在光伏能量充足的时候，储能系统储存的电能越大，在光伏能量不足的时候，储存在电池中的能量就可以释放出来，以更长的时间供负载使用。
现有技术中，对所述储能逆变器的电池进行扩容的方式包括更换所述储能逆变器的电池为更大容量的电池，或者通过电池串联的方式增加所述储能逆变器中的电池数量；更换所述储能逆变器电池需要提前了解储能系统的容量，或者不断更换电池的类型以使满足所述储能系统容量的需要，进而造成资源的浪费，而所述利用电池串联的方式容易受到所述储能逆变器对电池电压的要求，进而无法随意增加电池的数量，降低储能逆变器电池的扩容效果。
同时无论是更换储能逆变器电池的类型还是采用串联提高电池数量，当电池因为放电过大而亏空，或者电池出现故障时，将会造成整个储能系统电池无法提供能量而不能工作。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种储能系统及控制方法，提高串联电池组扩容的便利性并对所述储能系统进行充放电均衡控制，延长所述储能系统的使用时间。
为了实现上述目的，第一方面，本发明公开了一种储能系统，包括：若干个串联电池组、逆变器及若干个与所述串联电池组分别对应的直流电压处理单元；所述直流电压处理单元包括电感器、第一开关管和第二开关管；其中，
所述电感器的一端连接对应的所述串联电池组的正极，所述电感器的另一端连接所述第一开关管的输入端，所述第一开关管的输出端连接对应的所述串联电池组的负极，所述串联电池组的负极还连接所述逆变器的直流侧负极输入端；所述第二开关管的输入端连接所述第一开关管的输入端，所述第二开关管的输出端连接所述逆变器的直流侧正极输入端；
所述储能系统还包括第一电容器，所述第一电容器的一端连接所述第二开关管的输出端，另一端连接所述第二开关管的输出端。
本发明公开了一种储能系统，所述储能系统包括若干个串联电池组及若干个与所述串联电池组分别对应的直流电压处理单元，且所述若干个直流电压处理单元均与所述逆变器连接，以使根据所述直流电压处理单元控制所述串联电池组，提高所述储能系统扩容的便利性，同时所述每一个直流电压处理单元均包括电感器、第一开关管和第二开关管，所述电感器连接所述串联电池组的正极及第一开关管的输入端，在所述储能系统中还设置了第一电容器，同时所述直流电压处理单元根据所述第一开关管和所述第二开关管配合完成所述串联电池组的使用或脱离，以便于当检测到所述储能系统中存在异常电池时，通过控制所述开关管实现所述异常电池的脱离，提高储能系统的安全性和冗余性。
作为优选例子，所述第一电容器为若干个，且与所述直流电压处理单元分别对应，各所述第一电容器分别连接在对应的所述直流电压处理单元的第二开关管的输出端和所述第一开关管的输出端之间。
本发明每一个直流电压处理单元中设置一个电容器，连接在所述第二开关管的输出端和所述第一开关管的输出端之间，以使完成所述串联电池组的电能到所述逆变器之间的流通。
作为优选例子，在所述储能系统还包括第二电容器，所述第二电容器连接于对应的所述串联电池组的正极和负极之间。
本发明在所述直流电压处理单元中设置第二电容器，连接所述串联电池组的正极和负极之间，以使稳定电压。
作为优选例子，在所述若干个串联电池组包括第一串联电池组和第二串联电池组，其中，组成所述第一串联电池组的电池与组成所述第二串联电池组的电池具有不同的型号和/或规格；或者，组成所述第一串联电池组的电池与组成所述第二串联电池组的电池具有相同的型号和/或规格。
本发明设置所述串联电池组包含不同型号及规格的电池，用于满足储能逆变器对电池的规格要求，提高储能系统的扩容性。
作为优选例子，在所述储能系统还包括若干个继电器，所述继电器分别对应于所述串联电池组，所述继电器用于控制对应的所述串联电池组与所述直流电压处理单元之间的连接通路的通断。
本发明通过控制所述继电器达成控制所述串联电池组及所述直流电压处理单元连接通路的通断，方便及时将串联电池组连接或脱离所述储能系统，提高所述储能系统的冗余性。
作为优选例子，所述第二开关管还用于控制所述串联电池组与所述逆变器之间的连接通路的通断。
本发明在所述直流电压处理单元中设置第二开关管用于及时将所述串联电池组连接或断开所述逆变器，停止对所述储能系统的供电，以使满足储能系统的供电需求。
第二方面，本发明还公开了一种储能系统的控制方法，包括：
检测储能系统中的若干个串联电池组的工作状态，并根据所述工作状态识别所述若干个串联电池组中的异常串联电池组；
当识别到所述异常串联电池组，断开与所述异常串联电池组连接的直流电压处理单元的开关管，将所述异常串联电池组脱离所述储能系统。
本发明公开了一种储能系统的控制方法，通过检测储能系统中的串联电池组的工作状态，进而直接判断所述储能系统是否发生异常，当识别到所述储能系统中存在的异常串联电池组后，通过断开与所述异常串联电池组连接的直流电压处理单元的开关管可直接将所述异常串联电池组脱离所述储能系统，从而提高所述储能系统的安全性及使用寿命。
作为优选例子，在所述识别到所述异常串联电池组之后，所述方法还包括：控制与所述异常串联电池组相连接的继电器断开。
本发明通过控制所述继电器的断开实现所述异常串联电池组脱离，使得所述储能系统可及时脱离所述异常串联电池组，提高所述储能系统的冗余性及使用寿命。
作为优选例子，在所述检测所述储能系统中的若干个串联电池组的工作状态，并根据所述工作状态识别所述若干个串联电池组中的异常串联电池组，包括：
监测所述储能系统中逆变器的端口电压；
并判断所述端口电压是否处于预设的电压范围内，若所述端口电压不处于所述预设的电压范围内，则判定所述端口电压对应的串联电池组为异常串联电池组。
本发明通过监测所述储能逆变器电池的端口判定所述储能系统是否发生异常，提高异常检测效率。
作为优选例子，在所述检测所述储能系统中的若干个串联电池组的工作状态，并根据所述工作状态识别所述若干个串联电池组中的异常串联电池组，还包括：
电池bms实时监测所述储能系统中每一个串联电池组的工作状态，基于所述工作状态识别所述若干个串联电池组中发生故障的异常串联电池组。
本发明通过电池bms实时检测所述储能系统中的每一路的串联电池组，以使根据每一路串联电池组的工作状态判定发生故障的异常串联电池组，提高异常检测的精准性。
作为优选例子，在将所述异常串联电池组脱离所述储能系统后，所述控制方法还包括：
获取所述异常串联电池组脱离后的储能系统中每一个串联电池组中的电池容量，并根据所述电池容量计算所述每一个串联电池组的权重系数；
根据所述权重系数对所述若干个串联电池组中的每一个串联电池组进行充电或放电。
本发明获取所述储能系统中每一个串联电池组的电池容量，进而根据所述电池容量及预设的权重系数计算公式获得所述每一个串联电池组的权重系数，以便于后续根据所述权重系数对所述储能系统中的串联电池组进行充放电控制，以使剩余容量高的串联电池组多放电，剩余容量少的串联电池组少放电或剩余容量低的串联电池组多充电，剩余容量高的串联电池组少充电，以此对每一个串联电池组进行充放电均衡，进而提高所述储能系统的系统冗余度。
作为优选例子，在所述根据所述电池容量计算所述每一个串联电池组的权重系数，包括：
获取所述储能系统的总电池电流目标值，并将所述总电池电流目标值与预设的电流阈值进行比较；
若所述总电池电流目标值大于所述电流阈值，获取所述异常串联电池组脱离后的储能系统中每一个串联电池组的剩余电池容量，将所述每一个串联电池组的剩余电池容量与预设的第一容量阈值进行比较，筛选所述剩余电池容量小于所述第一容量阈值的若干个第一串联电池组，通过预设的第一权重系数计算公式对所述若干个第一串联电池组的剩余电池容量进行计算，获得所述若干个第一串联电池组分别对应的第一权重系数；
若所述总电池电流目标值小于所述电流阈值，获取所述异常串联电池组脱离后的储能系统中每一个串联电池组的剩余电池容量，将所述每一个串联电池组的剩余电池容量同预设的第二容量阈值进行比较，筛选所述剩余电池容量大于所述第二容量阈值的若干个第二串联电池组，通过预设的第二权重系数计算公式对所述若干个第二串联电池组的剩余电池容量进行计算，获得所述若干个第二串联电池组分别对应的第二权重系数。
本发明获取所述储能系统的总电池电流目标值及储能系统中每一路串联电池组的剩余电池容量，以使得根据第一及第二权重系数计算公式计算第一权重系数及第二权重系数，以使得根据所述第一权重系数实现在充电的过程中剩余容量低的串联电池组多充电，剩余容量高的串联电池组少充电，根据所述第二权重系数实现在放电的过程中剩余容量低的串联电池组少放电，剩余容量高的串联电池组多放电，以此实现储能系统的充放电的均衡，使得每一路串联电池组都具有充分的电池容量，提高电池的冗余度。
作为优选例子，在所述根据所述权重系数对所述若干个串联电池组中的每一个串联电池组进行充电或放电，包括：
根据所述总电池电流目标值、第一权重系数及所述第二权重系数，获得所述储能系统中每一个串联电池组的电流目标值；分别比较所述每一个串联电池组对应的电流目标值及预设的充电电流限值及放电电流限值，筛选所述储能系统中第三串联电池组及若干个第四串联电池组；
若所述电流目标值大于所述充电电流限值或所述电流目标值小于所述放电电流限值，则筛选所述电流目标值对应的串联电池组为所述第三串联电池组，并计算所述第三串联电池组的电流受限量，以使将所述电流目标值减去所述电流受限量对所述第三串联电池组进行充放电；
若所述电流目标值小于或等于所述充电电流限值或所述电流目标值大于或等于所述放电电流限值，则筛选所述电流目标值对应的串联电池组为所述第四串联电池组，并将所述若干个第三串联电池组对应的电流受限量分别进行相加，获得所述若干个第三串联电池组对应的电流受限量总和；根据所述第四串联电池组对应的权重系数，将所述电流受限量总和分别叠加到所述第四串联电池组中，对所述第四串联电池组进行充放电。
本发明通过所述总电池电流目标值及所述权重系数计算出每一路串联电池组对应的电流目标值是否超出串联电池组最大允许充放电电流限值，若超出时，则将超出限值的部分分担给其他路未受限制的串联电池组来承担，以此完成所述储能系统充放电的目标，保证储能系统的最大充放电能力，提高系统的冗余度。
附图说明
图1：为本发明实施例提供的一种储能系统的结构示意图；
图2：为本发明实施例提供的另一种储能系统的结构示意图；
图3：为本发明实施例提供的一种储能系统控制方法的流程示意图；
图4：为本发明实施例提供的另一种储能系统控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有作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。
实施例一
本发明实施例提供了一种储能系统，参照图1，储能系统包括若干个串联电池组101、若干个直流电压处理单元102及逆变器103。
在其中一种实施方式中，所述直流电压处理单元102包括电感器、第一开关管和第二开关管；其中，所述电感器的一端连接对应的所述串联电池组101的正极，所述电感器的另一端连接所述第一开关管的输入端，所述第一开关管的输出端连接对应的所述串联电池组101的负极，所述串联电池组101的负极还连接所述逆变器103的直流侧负极输入端；所述第二开关管的输入端连接所述第一开关管的输入端，所述第二开关管的输出端连接所述逆变器103的直流侧正极输入端；所述储能系统还包括第一电容器，所述第一电容器的一端连接所述第二开关管的输出端，另一端连接所述第二开关管的输出端。
通过设置在直流电压处理单元中的开关管S1和所述开关管S2控制其所在线路的串联电池组的脱离，当所述串联电池组需要脱离所述储能系统时，断开位于所述DC/DC变换器中的开关管S1和所述开关管S2即可将需要脱离的串联电池组脱离所述储能系统。
在其中一种实施方式中，所述第二开关管还用于控制所述串联电池组101与所述逆变器103之间的连接通路的通断。
所述第一电容器为若干个，且与所述直流电压处理单元102分别对应，各所述第一电容器分别连接在对应的所述直流电压处理单元102的第二开关管的输出端和所述第一开关管的输出端之间。
在其中一种实施方式中，所述储能系统还包括第二电容器，所述第二电容器连接于对应的所述串联电池组101的正极和负极之间。
在其中一种实施方式中，所述若干个串联电池组101包括第一串联电池组和第二串联电池组，其中，组成所述第一串联电池组的电池与组成所述第二串联电池组的电池具有不同的型号和/或规格；或者，组成所述第一串联电池组的电池与组成所述第二串联电池组的电池具有相同的型号和/或规格。
在其中一种实施方式中，所述储能系统还包括若干个继电器，所述继电器分别对应于所述串联电池组101，所述继电器用于控制对应的所述串联电池组101与所述直流电压处理单元102之间的连接通路的通断。
示例性的，该系统的具体结构组成请参照图2，所述储能系统包括若干个串联电池组、分别与所述串联电池组连接的若干个直流电压处理单元以及逆变器。所述直流电压处理单元采用DC/DC变换器，所述若干个DC/DC变换器分别连接逆变器，所述若干个串联电池组包括BAT1、BAT2...BATn,所述若干个DC/DC变换器包括DC/DC变换器1、DC/DC变换器2...DC/DC变换器n，用户可以根据自己对电池容量的需求配置所述DC/DC变换器的数量，并且所述DC/DC变换器连接的串联电池组可以为不同型号和/或不同规格但满足储能逆变器对电池的规格要求的电池，当然串联电池组也可以为相同型号和相同规格的电池。每一个串联电池组和DC/DC变换器之间设置有开关SBAT，开关SBAT为继电器的构成原件(可以理解为：开关SBAT是继电器的触点)，通过控制继电器进而控制所述开关SBAT的开闭，以使对应的所述串联电池组与所述DC/DC变换器之间的连接通路的通断。DC/DC变换器中包括电容器C、开关管S1及开关管S2，电感器L，所述开关管S1的输入端连接所述开关管S2且经所述电感器L后接所述串联电池组的正极，所述开关管S1的输出端分别与所述串联电池组的负极及所述逆变器的电池负极接口连接，所述开关管S2的输出端连接所述逆变器的电池正极接口，所述电容器C分别连接所述串联电池组的正极和负极。参照图2，在所述若干个DC/DC变换器与所述逆变器连接的线路中设置电容器CBUS(即第二电容器)，连接在所述逆变器的输入输出两端。
参照图3，基于上述储能系统，本发明还公开了一种储能系统控制方法，包括：
步骤301：检测储能系统中的若干个串联电池组的工作状态，并根据所述工作状态识别所述若干个串联电池组中的异常串联电池组。
在其中一种实施方式中，该步骤主要包括：监测所述储能系统中逆变器的端口电压，并判断所述端口电压是否处于预设的电压范围内，若所述端口电压不处于所述预设的电压范围内，则判定所述端口电压对应的串联电池组为异常串联电池组。在另一种实施方式中，电池bms实时监测所述储能系统中每一个串联电池组的工作状态，基于所述工作状态识别所述若干个串联电池组中发生故障的异常串联电池组。
步骤302：当识别到所述异常串联电池组，断开与所述异常串联电池组连接的直流电压处理单元的开关管，将所述异常串联电池组脱离所述储能系统。
示例性，基于上述提供的一种储能系统，参照图2，当识别到所述异常串联电池组时，控制与所述异常串联电池组连接的DC/DC变换器中的开关管S1和开关管S2断开，以使得所述异常电池所在的电路断开，将所述异常电池脱离所述储能系统。
在其中一种实施方式中，在识别到所述异常串联电池组之后，还可以控制与所述异常串联电池组相连接的继电器断开，以使将所述异常串联电池组脱离所述储能系统。
在其中一种实施方式中，基于步骤302将所述异常串联电池组脱离所述储能系统后，优选的，所述控制方法的实施流程还包括步骤401至步骤402，所述具体实施流程请参照图4，所述步骤主要包括：
步骤401：获取所述异常串联电池组脱离后的储能系统中，每一个串联电池组中的电池容量，并根据所述电池容量计算所述每一个串联电池组的权重系数。
在其中一种实施方式中，该步骤主要包括：获取所述储能系统的总电池电流目标值，并将所述总电池电流目标值与预设的电流阈值进行比较；若所述总电池电流目标值大于所述电流阈值，获取所述异常串联电池组脱离后的储能系统中每一个串联电池组的剩余电池容量，将所述每一个串联电池组的剩余电池容量与预设的第一容量阈值进行比较，筛选所述剩余电池容量小于所述第一容量阈值的若干个第一串联电池组，通过预设的第一权重系数计算公式对所述若干个第一串联电池组的剩余电池容量进行计算，获得所述若干个第一串联电池组分别对应的第一权重系数；若所述总电池电流目标值小于所述电流阈值，获取所述异常串联电池组脱离后的储能系统中每一个串联电池组的剩余电池容量，将所述每一个串联电池组的剩余电池容量同预设的第二容量阈值进行比较，筛选所述剩余电池容量大于所述第二容量阈值的若干个第二串联电池组，通过预设的第二权重系数计算公式对所述若干个第二串联电池组的剩余电池容量进行计算，获得所述若干个第二串联电池组分别对应的第二权重系数。
示例性的，本实施例获取所述储能系统的总电池电流目标值后，将所述总电池电流目标值与预设的阈值进行比较，优选的可以此判断所述储能系统需要充电还是需要放电，在其中一种实施方式中可选的定义当总电池电流目标值为正值时，表示储能系统充电，当总电池电流目标值为负值时，表示储能系统放电，即当所述储能系统的总电池电流目标值大于零时，表示储能系统要充电，则为了实现所述储能系统的每一个串联电池组的剩余容量均衡，应该剩余容量低的串联电池组多充电，剩余容量高的串联电池组少充电，此时获取所述储能系统中每一路串联电池组的剩余电池容量，并将所述剩余容量与预设的第一容量阈值进行比较，判断所述串联电池组是否需要充电，然后通过预设的权重系数计算公式获得所述储能系统中需要充电的每一路串联电池组的第一权重系数，在其中一种实施方式中，提供的一种权重计算公式如：
kn＝(100％-soc_n)/[(100-soc_1)+(100-soc_2)+…+(100-soc_n)]；
即k1＝(100％-soc_1)/[(100-soc_1)+(100-soc_2)+…+(100-soc_n)]；
k2＝(100％-soc_2)/[(100-soc_1)+(100-soc_2)+…+(100-soc_n)]；
所述系数k1，k2，kn为所述储能系统中第一路串联电池组、第二路串联电池组及第n路串联电池组对应的充电权重系数，所述为soc_1，soc_2，soc_n为所述储能系统中第一路串联电池组的剩余电池容量、第二路串联电池组的剩余电池容量及第n路串联电池组对应的剩余电池容量。
依次类推，注意当计算最后一个串联电池组的权重系数kn时，为了消除在计算每个权重系数时浮点数精度的影响，保证k1+k2+…+kn＝1恒成立，kn＝1–(k1+k2+...+kn-1)。
当所述储能系统的总电池电流目标值小于零时，表示所述的储能系统要放电，则为了实现所述储能系统的每一个串联电池组的剩余容量均衡，应该剩余容量低的串联电池组少放电，剩余容量高的串联电池组多放电，此时获取所述储能系统中每一路串联电池组的剩余电池容量，并将所述剩余容量与预设的第二容量阈值进行比较，判断所述串联电池组是否可以放电，然后通过预设的权重系数计算公式获得所述储能系统中可以放电的每一路串联电池组的第二权重系数，在其中一种实施方式中，提供的一种权重计算公式如：
kn＝soc_n/(soc_1+soc_2+…+soc_n)，
即k1＝soc_1/(soc_1+soc_2+…+soc_n)，
k2＝soc_2/(soc_1+soc_2+…+soc_n)
所述系数k1，k2，kn为所述储能系统中第一路串联电池组、第二路串联电池组及第n路串联电池组对应的放电权重系数，所述为soc_1，soc_2，soc_n为所述储能系统中第一路串联电池组的剩余电池容量、第二路串联电池组的剩余电池容量及第n路串联电池组对应的剩余电池容量。
依次类推，注意当计算最后一个串联电池组的权重系数kn时，为了消除在计算每个权重系数时浮点数精度的影响，保证k1+k2+…+kn＝1恒成立，kn＝1–(k1+k2+...+kn-1)。
步骤402：根据所述权重系数对所述若干个串联电池组中的每一个串联电池组进行充电或放电。
在其中一种实施方式中，该步骤主要包括：根据所述总电池电流目标值、第一权重系数及所述第二权重系数，获得所述储能系统中每一个串联电池组的电流目标值；分别比较所述每一个串联电池组对应的电流目标值及预设的充电电流限值及放电电流限值，筛选所述储能系统中的若干个第三串联电池组及若干个第四串联电池组；若所述电流目标值大于所述充电电流限值或所述电流目标值小于所述放电电流限值，则筛选所述电流目标值对应的串联电池组为所述第三串联电池组，并计算所述第三串联电池组的电流受限量，以使将所述电流目标值减去所述电流受限量对所述第三串联电池组进行充放电；若所述电流目标值小于或等于所述充电电流限值或所述电流目标值大于或等于所述放电电流限值，则筛选所述电流目标值对应的串联电池组为所述第四串联电池组，并将所述若干个第三串联电池组对应的电流受限量分别进行相加，获得所述若干个第三串联电池组对应的电流受限量总和；根据所述第四串联电池组对应的权重系数，将所述电流受限量总和分别叠加到所述第四串联电池组中，对所述第四串联电池组进行充放电。
示例性的，本实施例根据所述储能系统的总电池电流目标值及所述每一路串联电池组对应的第一或第二权重系数，计算获得所述储能系统中每一路串联电池组充电或放电的电流目标值，并比较每一路串联电池组需要充电或放电的电流目标值与所述串联电池组对应的充电电流限值及放电电流限值的大小，在其中一种实施方式中，可选的设置每个串联电池组的充电电流限值为Ichargelimit，放电电流限值为Idischglimit，其中定义Idischglimit为负值，充放电电流限值由系统规格书，储能逆变器温度，电池BMS等共同决定，若所述电流目标值大于Ichargelimit或者小于Idischglimit时表示电流目标值受限，则把当前串联电池组的电流目标受限标志位置1，同时计算出当前电流目标值的多余受限量Iover，当电流目标值大于Ichargelimit，表示充电电流受限，Iover＝电流目标值–Ichargelimit；当电流目标值小于Idischglimit，表示放电电流受限，Iover＝电流目标值–Idischglimit；分别判断所述储能系统内每个串联电池组的电流目标受限情况，并且计算出多余受限量Iover，把每个电流目标受限的串联电池组的Iover相加，然后再根据电流目标不受限的串联电池组的权重系数，把多余受限量Iover叠加到电流目标不受限的串联电池组上，以此维持整个系统的最大充放电能力。此外，当系统内所有串联电池组的电流目标都受限时，表示整个系统的充放电能力受限，则维持当前状态。
除上述储能系统及控制方法外，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本发明实施例所述的一种储能系统的控制方法。
本发明实施例公开了一种储能系统及控制方法，所述储能系统包括若干个串联电池组及若干个直流电压处理单元，同时所述若干个直流电压处理单元分别与对应的串联电池组连接，且所述若干个直流电压处理单元均与所述逆变器连接，以使根据所述直流电压处理单元控制所述串联电池组，提高所述储能系统扩容的便利性，同时所述每一个直流电压处理单元均包括至少一个开关管，以便于当检测到所述储能系统中存在异常串联电池组时，通过控制所述开关管实现所述异常串联电池组的脱离，提高储能系统的安全性及使用寿命，同时通过检测储能系统中的串联电池组的工作状态，进而直接判断所述储能系统是否发生异常，当识别到所述储能系统中存在的异常串联电池组后，通过断开与所述异常串联电池组连接的直流电压处理单元的开关管可直接将所述异常串联电池组脱离所述储能系统，从而提高所述储能系统的安全性及使用寿命，再将所述异常串联电池组脱离所述储能系统后，获取所述储能系统中每一个串联电池组的电池容量，进而根据所述电池容量及预设的权重系数计算公式获得所述每一个串联电池组的权重系数，以便于后续根据所述权重系数对所述储能系统中的串联电池组进行充放电控制，以使剩余容量高的串联电池组多放电，剩余容量少的串联电池组少放电或剩余容量低的串联电池组多充电，剩余容量高的串联电池组少充电，以此对每一个串联电池组进行充放电均衡，进而提高所述储能系统的系统冗余度。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种储能系统，其特征在于，包括：若干个串联电池组、逆变器及若干个与所述串联电池组分别对应的直流电压处理单元；所述直流电压处理单元包括电感器、第一开关管和第二开关管；其中，
所述电感器的一端连接对应的所述串联电池组的正极，所述电感器的另一端连接所述第一开关管的输入端，所述第一开关管的输出端连接对应的所述串联电池组的负极，所述串联电池组的负极还连接所述逆变器的直流侧负极输入端；所述第二开关管的输入端连接所述第一开关管的输入端，所述第二开关管的输出端连接所述逆变器的直流侧正极输入端；
所述储能系统还包括第一电容器，所述第一电容器的一端连接所述第二开关管的输出端，另一端连接所述第二开关管的输出端。
2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述第一电容器为若干个，且与所述直流电压处理单元分别对应，各所述第一电容器分别连接在对应的所述直流电压处理单元的第二开关管的输出端和所述第一开关管的输出端之间。
3.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第二电容器，所述第二电容器连接于对应的所述串联电池组的正极和负极之间。
4.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述若干个串联电池组包括第一串联电池组和第二串联电池组，其中，组成所述第一串联电池组的电池与组成所述第二串联电池组的电池具有不同的型号和/或规格；或者，组成所述第一串联电池组的电池与组成所述第二串联电池组的电池具有相同的型号和/或规格。
5.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若干个继电器，所述继电器分别对应于所述串联电池组，所述继电器用于控制对应的所述串联电池组与所述直流电压处理单元之间的连接通路的通断。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述第二开关管还用于控制所述串联电池组与所述逆变器之间的连接通路的通断。
7.一种储能系统的控制方法，其特征在于，包括：
检测储能系统中的若干个串联电池组的工作状态，并根据所述工作状态识别所述若干个串联电池组中的异常串联电池组；
当识别到所述异常串联电池组，断开与所述异常串联电池组连接的直流电压处理单元的开关管，将所述异常串联电池组脱离所述储能系统。
8.如权利要求7所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，在识别到所述异常串联电池组之后，所述方法还包括：控制与所述异常串联电池组相连接的继电器断开。
9.如权利要求7所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，所述检测所述储能系统中的若干个串联电池组的工作状态，并根据所述工作状态识别所述若干个串联电池组中的异常串联电池组，包括：
监测所述储能系统中逆变器的端口电压；
判断所述端口电压是否处于预设的电压范围内，若所述端口电压不处于所述预设的电压范围内，则判定所述端口电压对应的串联电池组为异常串联电池组。
10.如权利要求7所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，所述检测所述储能系统中的若干个串联电池组的工作状态，并根据所述工作状态识别所述若干个串联电池组中的异常串联电池组，包括：
电池bms实时监测所述储能系统中每一个串联电池组的工作状态，基于所述工作状态识别所述若干个串联电池组中发生故障的异常串联电池组。
11.如权利要求7所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，在将所述异常串联电池组脱离所述储能系统后，所述控制方法还包括：
获取所述异常串联电池组脱离后的储能系统中每一个串联电池组中的电池容量，并根据所述电池容量计算所述每一个串联电池组的权重系数；
根据所述权重系数对所述若干个串联电池组中的每一个串联电池组进行充电或放电。
12.如权利要求11所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述电池容量计算所述每一个串联电池组的权重系数，包括：
获取所述储能系统的总电池电流目标值，并将所述总电池电流目标值与预设的电流阈值进行比较；
若所述总电池电流目标值大于所述电流阈值，获取所述异常串联电池组脱离后的储能系统中每一个串联电池组的剩余电池容量，将所述每一个串联电池组的剩余电池容量与预设的第一容量阈值进行比较，筛选所述剩余电池容量小于所述第一容量阈值的若干个第一串联电池组，通过预设的第一权重系数计算公式对所述若干个第一串联电池组的剩余电池容量进行计算，获得所述若干个第一串联电池组分别对应的第一权重系数；
若所述总电池电流目标值小于所述电流阈值，获取所述异常串联电池组脱离后的储能系统中每一个串联电池组的剩余电池容量，将所述每一个串联电池组的剩余电池容量同预设的第二容量阈值进行比较，筛选所述剩余电池容量大于所述第二容量阈值的若干个第二串联电池组，通过预设的第二权重系数计算公式对所述若干个第二串联电池组的剩余电池容量进行计算，获得所述若干个第二串联电池组分别对应的第二权重系数。
13.如权利要求11所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述权重系数对所述若干个串联电池组中的每一个串联电池组进行充电或放电，包括：
根据总电池电流目标值、第一权重系数及第二权重系数，获得所述储能系统中每一个串联电池组的电流目标值；分别比较所述每一个串联电池组对应的电流目标值及预设的充电电流限值及放电电流限值，筛选所述储能系统中的若干个第三串联电池组及若干个第四串联电池组；
若所述电流目标值大于所述充电电流限值或所述电流目标值小于所述放电电流限值，则筛选所述电流目标值对应的串联电池组为所述第三串联电池组，并计算所述第三串联电池组的电流受限量，以使将所述电流目标值减去所述电流受限量对所述第三串联电池组进行充放电；
若所述电流目标值小于或等于所述充电电流限值或所述电流目标值大于或等于所述放电电流限值，则筛选所述电流目标值对应的串联电池组为所述第四串联电池组，并将所述若干个第三串联电池组对应的电流受限量分别进行相加，获得所述若干个第三串联电池组对应的电流受限量总和，根据所述第四串联电池组对应的权重系数，将所述电流受限量总和分别叠加到所述第四串联电池组中，对所述第四串联电池组进行充放电。
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