CN117713323B - 电池soc均衡控制方法、系统、模组级联电池储能系统 - Google Patents
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Abstract
本申请针对目前储能系统因电池模组SOC不均衡，导致电池单体利用率低的技术问题，提供一种电池SOC均衡控制方法、系统、模组级联电池储能系统，充分发挥了DC‑DC变换器的功率调节能力在均衡控制中的作用，使各电池模组的SOC在PWM状态下能够尽快收敛。本申请中对X1组和X2组的控制，使得对储能系统而言，充电时，延迟最高SOC电池模组达到上限的时间，使整簇电池模组尽量多充电，放电时，延迟最低SOC电池模组达到下限的时间，使整簇电池模组尽量多放电，提高总体电池利用率，延长安全工作时间。
Description
技术领域
本申请属于一种电池控制方法，具体涉及一种电池SOC均衡控制方法、系统、模组级联电池储能系统。
背景技术
随着新能源发电技术的发展，储能的应用已成为解决“弃风”和“弃光”最有效的技术方案，储能系统可以有效解决能量的时空分布。储能系统的大规模应用中，电化学储能技术得到了极快的发展。对于大功率储能系统，往往采用多个电池单体构成电池模组，再由多个电池模组串联组成电池簇，构成高电压。在串联的电池模组SOC（State of Charge，荷电状态）不均衡的情况下，一方面，如果只有一个电池模组充满电或放尽电，电池簇会整体退出运行，将降低电池单体的利用效率，严重影响储能系统的运行可靠性；另一方面，如果为了提高电池单体的利用效率，而在一个电池模组充满电或放尽电时继续充电或放电，将造成过充或过放，导致部分电池单体内部损坏，使电池过热甚至燃烧爆炸。因此，电池模组SOC均衡对于提高电池单体利用率，以及保证储能系统安全稳定具有重要意义。
公开号为CN115693838A的中国发明专利中公开了一种具备电池间状态均衡和故障旁路功能的电池系统及方法，在相邻电池模组间附加平衡电路，均衡功率流不通过外部充放电接口，因此，与外部无能量交换时也可进行均衡。缺点是距离较远的电池模块间，均衡控制要经过较多数量的元器件，电能损耗高。旁路后电池模组电压总和会下降到PCS（Power Conversion System，能量转换系统）电压之下且无法补偿，这种情况下，储能系统无法正常工作。另外，在均衡控制方面，多个电池模组之间的变换器功率分配也是一个难点。
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公开号为CN116094015A的中国发明专利公开了一种具有动态重构功能的柔性储变集成系统，在电池模组两端并联电力电子半桥开关，通过半桥开关上管闭合，将电池模组接入，实现多个电池模组相串联，半桥开关下管闭合，将电池模组退出。相对于直接将电池模组串联构成高电压的电池簇，可以方便的将某个或者某些电池模组接入或者退出，对半桥开关上管和下管驱动信号进行脉冲调制，即可实现电压调节，但其中并未提及均衡控制策略。
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发明内容
本申请针对目前储能系统因电池模组SOC不均衡，导致电池单体利用率低的技术问题，提供一种电池SOC均衡控制方法、系统、模组级联电池储能系统。
为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
第一方面，本申请提出一种电池SOC均衡控制方法，针对基于DC-DC变换器的模组级联电池储能系统，电池模组均工作在PWM模式下；
电池SOC均衡控制方法包括：
S1，根据各电池模组当前的SOC，将各电池模组分别划分至X0组、X1组和X2组中；所述X1组内电池模组的SOC均大于X0组内电池模组的SOC，X0组内电池模组的SOC均大于X2组内电池模组的SOC；
S2，对X1组和X2组，执行步骤S2-1，再对X0组，依次执行步骤S2-2和步骤S2-3；
S2-1，充电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压下限Vmini，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压上限Vmaxi；放电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压上限Vmaxi，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压下限Vmini；
S2-2，对X0组中电池模组对应的VRi执行线性调节的SOC均衡控制算法，得到X0组中各电池模组对应的VRi；其中，VRi表示第i个DC-DC变换器的母线电压控制参考值；i=1,……,N；N为电池模组的总数量；
S2-3，判断X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi是否等于PCS直流侧参考电压VRPCS，若是，则将X0组中各电池模组对应的VRi分别下发给对应的DC-DC变换器；否则，对X0组中各电池模组对应的VRi进行限幅后校正，使X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi等于PCS直流侧参考电压VRPCS，再将校正后的母线电压控制参考值VRCRCi分别下发给对应的DC-DC变换器。
优选地，步骤S1之前还包括：
S0-1，设置X0组的SOC上限LU0和SOC下限LD0；
S0-2，将所有电池模组均归入X0组；
S0-3，根据各电池模组当前的SOC，将各电池模组切换至X1组，或者切换至X2组，或者保留在X0组；
通过执行步骤S2进行电池SOC均衡控制，每执行一次步骤S1和步骤S2记作一次服务调用，每完成一次服务调用后，重新执行步骤S1时，步骤S1包括：
S1-1，判断X1组和X2组中的电池模组是否切换至X0组，并完成切换；
S1-2，将X0组中的电池模组按SOC的大小进行排序；
S1-3，对X0组中的电池模组，按照SOC从大到小的顺序，依次判断是否切换至X1组，并按照SOC从小到大的顺序，依次判断是否切换至X2组；并完成切换。
优选地，步骤S1-3中，所述依次判断是否切换至X1组，包括：
若电池模组的SOC大于X1组的SOC上限LS1，且切换至X1组后VRPCS在ΣVbus的可调节范围内；或者，电池模组的SOC大于等于Savg，则将该电池模组切换至X1组，否则，结束判断X0组中的电池模组，不再进行切换；
步骤S1-3中，所述依次判断是否切换至X2组，包括：
若电池模组的SOC小于X2组的SOC下限LS2，且切换至X1组后X1组对应VRPCS在ΣVbus的可调节范围内；或者，电池模组的SOC小于等于Savg，则将该电池模组切换至X2组，否则，结束判断X0组中的电池模组，不再进行切换；
其中，ΣVbus为DC-DC变换器的母线侧电压之和，Savg为所有电池模组的平均SOC；
所述LU0、LD0、LS1和LS2满足以下关系：
LS1>LU0>Savg>LD0>LS2。
优选地，定义最大变比模式为M1模式，最小变比模式为M2模式，线性均衡模式为M0模式；
所述X1组、X0组和X2组中电池模组的PWM模式包括：
充电时，X1组中的电池模组处于M2模式，X2组中的电池模组处于M1模式，X0组中的电池模组处于M0模式；
放电时，X1组中的电池模组处于M1模式，X2组中的电池模组处于M2模式，X0组中的电池模组处于M0模式。
优选地，所述变比的获取方法，包括：
Di=Vbusi/Vbati
其中，Di为第i个电池模组对应DC-DC变换器的变比，Vbusi为第i个电池模组对应DC-DC变换器的母线侧电压，Vbati为第i个电池模组对应DC-DC变换器的电池侧电压。
优选地，所述LU0、LD0、LS1和LS2的确定方法，包括：
步骤A1，初始化LU0和LD0，使LU0= LS1，LD0= LS2；
步骤A2，每次执行服务调用前，使LU0等于当前X0组中电池模组的SOC最大值，并使LD0等于当前X0组中电池模组的SOC最小值。
优选地，步骤S2-2中，所述对X0组中电池模组对应的VRi执行线性调节的SOC均衡控制算法，包括：
步骤B1，分别根据X0组中N0-1个电池模组的SOC与Savg0之间的偏差，通过比例调节器计算N0-1个电池模组对应的ΔVRi；其中，Savg0为X0组中所有电池模组的SOC均值，ΔVRi表示第i个电池模组的母线电压控制参考值偏差；其中，N0表示X0组中电池模组总个数；
步骤B2，分别将ΔVRi叠加至平均电压参考VRavg上，得到N0-1个电池模组对应的VRi；
步骤B3，使X0组中所有电池模组的总电压参考值Sum0减去N0-1个电池模组对应的VRi总和，得到第N0个电池模组对应的VRi。
优选地，所述对X0组中各电池模组对应的VRi进行限幅后校正，包括：
步骤C1，计算X0组中各电池模组的电压参考总和误差Err：
Err = ΣX0VRi- Sum0
其中，ΣX0VRi表示X0组中所有电池模组对应的VRi总和；
步骤C2，若Err ＜ΔErr，则依次执行步骤C3和步骤C4；若Err＞ΔErr，则执行步骤C5和步骤C6；其中，ΔErr表示预设的电压参考总和误差阈值；
步骤C3，计算X0组中电池模组的母线侧电压下限平均值VL：
VL= ΣX0Vmini/N0
其中，ΣX0Vmini表示X0组中电池模组的母线侧电压下限Vmini之和；
步骤C4，计算X0组中各电池模组的VRCRCi：
VRCRCi= VL+VCRCi
其中，VRCRCi表示第i个电池模组限幅后校正对应的VRi；
VCRCi= VRi- VHRZ
其中，VCRCi表示一个计算中间量，VHRZ表示一个电平值，且VHRZ满足以下条件：
能够使VCRCi为正值，且能够使各电池模组的VCRCi总和ΣVCRCi= Sum0 -N0*VL；
步骤C5，计算X0组中电池模组的母线侧电压上限平均值VU：
VU= ΣX0Vmaxi/N0
其中，ΣX0Vmaxi表示X0组中电池模组的母线侧电压上限Vmaxi之和；
步骤C6，计算X0组中各电池模组的VRCRCi：
VRCRCi= VU - VCRCi
其中：
VCRCi= VHRZ-VRi
VHRZ满足以下条件：
能够使VCRCi为正值，且能够使ΣVCRCi= N0*VU - Sum0。
第二方面，本申请提出一种电池SOC均衡控制系统，针对基于DC-DC变换器的模组级联电池储能系统，包括：
分组模块，用于根据各电池模组当前的SOC，将各电池模组分别划分至X0组、X1组和X2组中；所述X1组内电池模组的SOC均大于X0组内电池模组的SOC，X0组内电池模组的SOC均大于X2组内电池模组的SOC；
第一控制模块，用于充电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压下限Vmini，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压上限Vmaxi；放电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压上限Vmaxi，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压下限Vmini；
第二控制模块，用于对X0组中电池模组对应的VRi执行线性调节的SOC均衡控制算法，得到X0组中各电池模组对应的VRi；其中，VRi表示第i个电池模组对应的母线电压控制参考值；i=1,……,N；N为电池模组的总数量；判断X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi是否等于PCS直流侧参考电压VRPCS，若是，则将X0组中各电池模组对应的VRi分别下发给对应的DC-DC变换器；否则，对X0组中各电池模组对应的VRi进行限幅后校正，使X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi等于PCS直流侧参考电压VRPCS，再将校正后的母线电压控制参考值VRCRCi分别下发给对应的DC-DC变换器。
第三方面，本申请提出一种模组级联电池储能系统，为基于DC-DC变换器的模组级联电池储能系统，包括RCU、SBC、PCS、N个电池模组、N个DC-DC变换器和N个BMU；
所述RCU，用于向SBC发送各电池模组的SOC；
所述SBC，用于预设或者接收外部发送的PCS直流侧参考电压VRPCS，并执行上述电池SOC均衡控制方法。
与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
本申请提出一种电池SOC均衡控制方法，针对基于DC-DC变换器的模组级联电池储能系统，充分发挥了DC-DC变换器的功率调节能力在均衡控制中的作用，使各电池模组的SOC在PWM状态下能够尽快收敛。本申请中对X1组和X2组的控制，使得对储能系统而言，充电时，延迟最高SOC电池模组达到上限的时间，使整簇电池模组尽量多充电，放电时，延迟最低SOC电池模组达到下限的时间，使整簇电池模组尽量多放电，提高总体电池利用率，延长安全工作时间。
基于上述电池SOC均衡控制方法，本申请还提出了一种电池SOC均衡控制方法，以及一种模组级联电池储能系统，具备上述方法的全部优势。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为基于DC-DC变换器的电池模组级联储能系统示意图；
图2为本申请实施例中DC-DC变换器的示意图；
图3为本申请实施例中第i个DC-DC控制单元的控制信号示意图；
图4为本申请电池SOC均衡控制方法实施例的流程示意图；
图5（a）为本申请实施例中充电时三个组别的门限示意图；
图5（b）为本申请实施例中放电时三个组别的门限示意图；
图6为本申请实施例中X0组中电池模组对应的VRi线性调节的SOC均衡控制算法的一种示意图。
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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1所示，为基于DC-DC变换器的电池模组级联储能系统示意图。该储能系统中，由若干个储能电池单体串联构成电池模组，在每个电池模组与电网侧的PCS（PowerConversion System，一种电压源变换器）之间加入非隔离DC-DC变换器，该DC-DC变换器具有电池侧端口和母线侧端口，集成了配套控制单元。电池模组输出端连接DC-DC变换器的电池侧端口，电池模组与对应的DC-DC变换器组成电力电子电池组。电池模组的正极连接DC-DC变换器的电池侧正极BATP，电池模组的负极连接DC-DC变换器的电池侧负极BATN。相邻两个DC-DC变换器之间只有一个连接点，是DC-DC变换器的母线侧正极BUSP与母线侧负极BUSN相连，使各电池模组间接串联成电池簇，电池簇与电网侧PCS的直流端口连接，将电池簇接入电网。电池模组的状态由对应的模组级电池管理单元（Battery Management Unit，BMU）监测并上送给电池管理系统主控单元（Remote Control Unit，RCU），RCU将本申请所需的模组端口电压和模组SOC发送给均衡控制器（Session Border Controller，SBC）。图1中，N表示电池模组的总数量，A、B、C分别表示电网的三相。
需要说明的是，作为电力系统中的部件，PCS由电力电子器件构成，主要功能是控制蓄电池的充电和放电，并且能够根据电网需求进行并网运行或者独立运行。PCS可以实现电能的双向转换，从而在电力系统中发挥削峰填谷、调峰调频、平滑负荷等应用功能。同时，PCS还可以为可再生能源发电系统提供支撑，保证电力系统的稳定运行。BMU主要用于监测电池模组的状态，如电压、电流、温度等，并且可以控制电池模组的充放电过程。部分BMU还可以具备一些其他功能，如电池均衡管理、故障诊断和预警等。RCU是一种远程控制单元，可以对电池的充放电过程进行控制和监测。
本申请的核心在于提出了一种电池SOC均衡控制方法，基于此，结合基于DC-DC变换器的电池模组级联储能系统，本申请还提出了模组级联电池储能系统，本申请提出的电池SOC均衡控制方法，均在SBC中执行，并由SBC将相应的控制指令下发给各DC-DC变换器。SBC下发的控制指令中，包括各DC-DC变换器母线侧电压Vbus的控制参考值VR。另外，本申请中各电池模组的SOC由RCU发送给SBC，不涉及电池模组SOC的获取问题。SBC的DC-DC变换器母线侧电压总和控制参考值，也就是PCS直流侧参考电压VRPCS，可以由外部的上级通信发送而来，也可以预先设定。本申请的电池SOC均衡控制方法，使储能系统整体工作于恒功率模式下，其中，PCS运行在恒功率模式下，各DC-DC变换器运行在母线电压控制模式下，因此，DC-DC变换器母线侧端口电流跟随PCS直流侧电流，各DC-DC变换器的母线侧电压Vbus之和等于PCS直流侧电压，通过分配各DC-DC变换器的母线侧电压Vbus即分配了DC-DC变换器的功率。
需要说明的是，电池模组的SOC，是指在充电时电池模组中各电芯SOC的最大值，放电时，电池模组中各电芯SOC的最小值。电芯是电池模组的基本组成部分，通常由正极、负极、电解液、隔膜和外壳等组成，电池模组中各电芯的SOC是不同的，因为各电芯会受到许多因素的影响，例如，电池的制造过程、老化过程和使用条件等。
下面结合实施例和附图对本申请做进一步详细描述：
如图4所示，为本申请一种电池SOC均衡控制方法的第一个实施例，针对基于DC-DC变换器的模组级联电池储能系统，且电池模组均工作在PWM模式下；
电池SOC均衡控制方法可以包括：
S101，根据各电池模组当前的SOC，将各电池模组分别划分至X0组、X1组和X2组中；所述X1组内电池模组的SOC均大于X0组内电池模组的SOC，X0组内电池模组的SOC均大于X2组内电池模组的SOC。
按SOC大小分组，将电池模组分为SOC中等的X0组，SOC偏大的X1组和SOC偏小的X2组，划分组别时，各组的划分标准可根据需要的收敛速度，或者需要的控制效果进行设置，此处不做限制。
S102，对X1组和X2组，执行步骤S2-1，再对X0组，依次执行步骤S2-2和步骤S2-3。
本申请针对X0组，以及X1组和X2组有不同的控制策略。
S102-1，充电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压下限Vmini，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压上限Vmaxi；放电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压上限Vmaxi，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压下限Vmini。
S102-2，对X0组中电池模组对应的VRi执行线性调节的SOC均衡控制算法，得到X0组中各电池模组对应的VRi；其中，VRi表示第i个DC-DC变换器的母线电压控制参考值；i=1,……,N；N为电池模组的总数量。
S2-3，判断X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi是否等于PCS直流侧参考电压VRPCS，若是，则将X0组中各电池模组对应的VRi分别下发给对应的DC-DC变换器；否则，对X0组中各电池模组对应的VRi进行限幅后校正，使X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi等于PCS直流侧参考电压VRPCS，再将校正后的母线电压控制参考值VRCRCi分别下发给对应的DC-DC变换器。
实际应用中，VRi线性调节的SOC均衡控制算法是一种通过调节电池模组的VRi参数，来实现SOC均衡的控制算法。
本申请的电池SOC均衡控制方法为一种持续的控制方法，每执行一次步骤S101和步骤S102记作一次服务调用。
本申请提出的电池SOC均衡控制方法，在充电时，X1组中电池模组对应DC-DC变换器的母线电压控制参考值VRi可以设置为母线侧电压下限Vmini，X2组中电池模组对应DC-DC变换器的母线电压控制参考值VRi可以设置为母线侧电压上限Vmaxi，获得对应的功率分别为最小值和最大值。放电时，X1组中电池模组对应DC-DC变换器的母线电压控制参考值VRi可以设置为母线侧电压上限Vmaxi，X2组中电池模组对应DC-DC变换器的母线电压控制参考值VRi可以设置为母线侧电压下限Vmini，获得对应的功率分别为最大值和最小值。对X0组中电池模组对应的VRi执行线性调节的SOC均衡控制算法，获得X0组中电池模组对应的VRi。如果X0组中各电池模组对应VRi的总和ΣVRi偏离PCS直流侧参考电压VRPCS，则对X0组中各电池模组对应的VRi进行限幅后校正，得到各电池模组进行限幅后校正对应的VRi，记作VRCRCi，VRCRCi表示第i个电池模组限幅后校正对应的VRi。由于SOC中等的X0组中各电池模组之间电量差异较小，因此，使用了经典的比例反馈控制，各电池模组的SOC将平滑的收敛，且X0组中电池模组之间功率差异小，电池模组和对应DC-DC变换器的发热分布较为均匀，利于散热且避免热失控。如果X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi偏离PCS直流侧参考电压VRPCS，则进行平移校正，保证除被限幅之外，电池模组间的功率差异不变，仍在进行动态均衡控制。
如图2所示，DC-DC变换器连接电池的一端是电池侧，与其他DC-DC变换器级联的一端是母线侧。本申请中的DC-DC变换器可以采用任何非隔离型的DC-DC变换器。DC-DC变换器一般包括DC-DC功率电路和DC-DC控制单元，在本申请中，DC-DC变换器的母线侧正极BUSP、母线侧负极BUSN、电池侧正极BATP和电池侧负极BATN均设置在DC-DC功率电路上，SBC向DC-DC控制单元下发控制参考值。另外，若不再需要进行电池SOC均衡控制，也可以通过SBC下发状态切换指令。DC-DC控制单元也向SBC反馈实时状态。而DC-DC控制单元与DC-DC功率电路之间交互驱动信号和检测信号。如图3所示，为第i个DC-DC控制单元的控制信号示意图。SBC下发的VRi作为DC-DC变换器的母线侧电压控制的参考电压，与每个DC-DC变换器的DC-DC变换器母线侧电压Vbusi通过差值比较，得到电压控制误差，经电压闭环调节器生成占空比，再经PWM单元生成开关驱动信号，用于驱动第i个DC-DC功率电路，DC-DC的采样电路对母线侧正负两端之间电压采样生成母线电压信号即Vbusi /，得到直流增益为1的低通滤波。DC-DC变换器执行母线侧电压闭环控制，技术成熟，控制准确且速度快，在电池SOC均衡控制的动态过程时间尺度下，通过闭环控制，使每个DC-DC变换器的DC-DC变换器母线侧电压Vbusi等于VRi。
在每个电池模组与PCS之间加入DC-DC变换器，可以通过调整以PWM状态工作的DC-DC变换器的功率，来连续调整各电池模组的充电功率和放电功率，根据各电池模组的SOC、温度等状态调节各自的功率，便于实现电池模组状态均衡控制。
按照SOC的大小设置三个组别时，SOC超过X1组的SOC上限LS1的电池模组优先归入X1组，SOC低于X2组的SOC下限LS2的电池模组优先归入X2组，SOC低于X0组的SOC上限LU0且高于X0组的SOC下限LD0的归入0组。设Savg为所有电池模组的平均SOC，分组时各门限的大小关系可以是：
LS1>LU0>Savg>LD0>LS2
实际应用中，三个组别的分组有记忆，初始时，可以使电池模组全归于X0组，后续达到相应条件再切换组别。每一个组别对应一种PWM模式，根据处于充电状态还是放电状态，三个组别对应的PWM模式有所不同。可以设置三种PWM模式，分别为：最大变比模式（M1模式）、最小变比模式（M2模式）和线性均衡模式（M0模式）。充电时，X1组中电池模组处于M2模式，X2组中电池模组处于M1模式，X0组中电池模组处于M0模式；放电时，X1组中电池模组处于M1模式，X2组中电池模组处于M2模式，X0组中电池模组处于M0模式。
其中，M1模式和M2模式中所提及的变比，是指DC-DC变换器的电压变比Di，可以通过以下公式计算：
Di=Vbusi/Vbati
其中，Di为第i个电池模组对应DC-DC变换器的变比，Vbusi为第i个电池模组对应DC-DC变换器的母线侧电压，Vbati为第i个电池模组对应DC-DC变换器的电池侧电压。
最大变比Dmaxi=Vmaxi/Vbati，最小变比Dmini=Vmini/Vbati。其中，Vmaxi是i个DC-DC变换器的母线侧允许最高电压，一般受到对应电池模组最大电流、簇电流、模组电压和DC-DC变换器参数的限制；Vmini是i个DC-DC变换器的母线侧允许最低电压，主要受DC-DC变换器自身最低变比的限制。由于在模组级联电池储能系统中，所有DC-DC变换器的母线侧端口输出电流都相同，都等于簇电流，因此，最大变比意味着PWM模式下系统工作时分配的功率最小。M0模式下，根据SOC偏差大小线性调整充电功率和放电功率。电池模组按SOC高低分组并运行在上述不同的PWM模式下，可以使PWM模式下各电池模组总体SOC偏差尽快收敛到0。
M1模式和M2模式下，DC-DC变换器的母线侧电压分别等于上限和下限，相对固定，而M0模式下，DC-DC变换器的母线侧电压在上限与下限之间调整。因此，实际应用中，完成一次服务调用，进行下一次服务调用时，判断电池模组应当被划入的组别时，先判断X1组和X2组中的电池模组是否能切换到X0组，得到DC-DC变换器的母线侧电压总和ΣVbusi的最大调整范围。然后再判断X0组是否切换到X1组和X2组，做判断前，先对X0组中的电池模组按SOC从大到小进行排序，设X0组中共有N0个电池模组，排序后分别赋予新标号，排序后的电池模组SOC关系为：SOC1>SOC2…>SOCN0。计算PWM模式下全部电池模组的平均SOC即Savg=ΣSOC/N。
对于X0组中电池模组到X1组的切换，可以按SOC从大到小的顺序，依次判断X0组中电池模组是否切换成X1组，如果当前判断的电池模组SOC高于LS1，且切换成X1组之后VRPCS在ΣVbus的可调节范围内，即Sum1<VRPCS<Sum2，则当前电池模组切换为X1组，再继续判断下一个SOC更小的电池模组是否切换到X1组；否则，当前判断的电池模组不切换到X1组，并结束X0组到X1组的切换判断。另外，如果当前判断的电池模组SOC小于Savg，也需要结束X0组到X1组的切换判断。其中，Sum1为ΣVbus的可调节上限，Sum2为ΣVbus的可调节下限，针对每个电池模组Sum1和Sum2均要重新计算。
对于X0组中电池模组到X2组的切换，可以按SOC从小到大的顺序依次判断X0组是否切换成X2组，从SOC最小的电池模组开始，如果当前判断的电池模组SOC低于LS2，且切换成X2组之后VRPCS在ΣVbus的可调节范围内，即Sum1<VRPCS<Sum2，则当前模组切换为X2组，并继续判断下一个SOC更大的电池模组是否切换到X2组；否则，当前判断的电池模组不切换到X2组，并结束X0组到X2组的切换判断。另外，如果当前判断的电池模组SOC大于Savg，也需要结束X0组到X2组的切换判断。至此，结束所有的分组判断。
本申请在基于DC-DC变换器的模组级联电池储能系统工作于PWM状态做主动均衡控制时，按模组SOC差异大小分配和切换电池模组的SOC分组，并且按SOC分组分配和切换各DC-DC变换器的PWM控制模式。使不同DC-DC变换器在PWM状态下可以分别按最大功率和最小功率运行，使差异较大的电池模组SOC以最快速度收敛至平均值。
关于LU0、LD0、LS1和LS2四个门限，大小关系为：
LS1>LU0>Savg>LD0>LS2
设ES为过高SOC差异限制，SOC相对Savg的差异超过ES的电池模组都需以最快速度使SOC向Savg收敛。
LS1 = Savg+ ES，LS2 = Savg– ES。
初始时，使LU0= LS1，LD0=LS2，从第二次服务调用开始，LU0是上一次服务调用后X0组中电池模组的SOC最大值，LD0是上一次服务调用后X0组中电池模组的SOC最小值。图5（a）为充电时三个组别的门限示意图，图5（b）为放电时三个组别的门限示意图，从图5（a）和图5（b）中可以看出，在动态收敛过程中，LU0与LD0越来越接近，因此，X1组和X2组中电池模组的SOC将以最快速度向Savg收敛，直到与初始时X0组的SOC变化轨迹重合。
本申请中，由于X1组和X2组以DC-DC变换器和电池模组允许的最值功率工作，使系统最大SOC和最小SOC以最快速度向SOC均值收敛。各组别间的门限随收敛过程中电池模组SOC变化而动态改变，使收敛快速性得以维持。另外，在分组切换前，预判了如果切换分组还能不能使母线电压之和达到PCS直流侧参考电压。
如图6所示，X0组中电池模组对应的VRi线性调节的SOC均衡控制算法的一种示意图。图6中从左到右看，N0是X0组中电池模组的个数，SOCi是从BMS（Battery ManagementSystem，电池管理系统）得到的X0组中的N0个电池模组的SOC，其中i∈{1，2，…，N0}，脚标与电池模组号对应，对这N0个SOC求和得到总和ΣN0SOCi，该总和除以N0得到SOC平均值Se；N0个模组SOC中的任意N0-1个分别减去Savg0再乘以比例控制系数Kp得到N0-1个调整量ΔVi，其中i∈{1，2，…，N0-1}；之前已获得X0组DC-DC变换器母线电压控制参考值之和Sum0，Sum0除以N0得到每个DC-DC变换器母线电压控制平均参考值；当系统判断为充电状态，第i号DC-DC变换器母线电压控制参考值VRi=VRavg-ΔVi，其中i∈{1，2，…，N0-1}；当系统判断为放电状态，VRi=VRavg+ΔVi，由此得到了N0-1个VRi；对这N0-1个VRi求和，得到Σ(N0-1)VRi，由Sum0减去Σ(N0-1)VRi得到第N0个VRi，即VRN0，至此得到X0组的共N0个VRi，其中i∈{1，2，…，N0}；VRi须经过上下限幅以防超出DC-DC变换器允许的母线电压范围。根据控制需求，在X0组不做此处所述线性调节的时侯，可以人为设置全部VRi= VRavg。在本申请的一些实施例中，对X0组中电池模组对应的VRi执行线性调节的SOC均衡控制算法，可以采用以下方法：
对于X0组的N0个电池模组，一方面，根据各电池模组的SOC与Savg0间偏差大小用比例调节器计算调整量ΔVRi，其中，Savg0表示X0组中电池模组SOC均值。再将ΔVRi叠加在平均电压参考VRavg上得到各电池模组对应的VRi。
在具体进行计算时，可以只计算N0-1个电池模组对应的ΔVRi和VRi，再根据N0-1个电池模组对应的ΔVRi和VRi，计算最后一个电池模组对应的VRi。
使所有电池模组对应的VRi之和ΣNVRi等于PCS直流侧参考电压VRPCS，即X0组中电池模组对应的VRi之和ΣX0VRi等于X0组总电压参考值Sum0。
充电时：
VRi= VRavg+ΔVRi
放电时：
VRi= VRavg-ΔVRi
其中，VRavg= (VRPCS-ΣX1VRi-ΣX2VRi)/N0；ΔVRi= Kp*(SOCi - Savg0)。SOCi为X0组中第i个电池模组的SOC，Kp为比例控制系数。
充电时：
Sum0 = VRPCS– ΣX2Vmaxi– ΣX1Vmini
放电时：
Sum0 = VRPCS– ΣX2Vmini– ΣX1Vmaxi
其中，ΣX2Vmaxi为X2组母线侧电压上限总和，ΣX1Vmini为X1组母线侧电压下限总和，ΣX2Vmini为X2组母线侧电压下限总和，ΣX1Vmaxi为X1组母线侧电压上限总和。
最后，第N0个VRi，即VRN0，等于X0组总电压参考值Sum0减去X0组中其他电池模组对应的VRi：
VRN0= Sum0 – Σ(N0-1)Vmin
其中，Σ(N0-1)Vmin为N0-1个DC-DC变换器的母线侧电压下限总和。
这可以保证在限幅之前ΣX0VRi= Sum0。
VRi受到电压上下限幅，限幅值可以根据电池模组和DC-DC变换器状态经过实时计算得到。如果X0组中电池模组对应的VRi都未达到上下限，则直接以当前VRi作为X0组各DC-DC变换器的母线电压控制参考值。
通过调整量的分配，使DC-DC变换器的母线侧电压参考值之和在限幅输出之前，必需与PCS直流侧参考电压相同。
在本申请其他实施例中，可以通过以下方法对X0组中各电池模组对应的VRi进行限幅后校正：
如果有电池模组对应的VRi超过限幅值，一旦限幅，电池模组对应的VRi总和ΣVRi将不等于下发的VRPCS。若下限幅，则说明ΣVRi偏高，须调整降低；若上限幅，则说明ΣVRi偏低，须调整升高。将VRi限幅后校正的结果记作VRCRCi，使各电池模组对应的VRCRCi总和ΣVRCRCi=VRPCS，即ΣX0VRi= Sum0。
（1）计算电压参考总和误差Err：
Err = ΣX0VRi- Sum0
满足条件Err>ΔErr时，或者满足条件Err<ΔErr时，进行限幅后校正。其中，ΔErr表示预设的电压参考总和误差阈值，可以根据控制要求进行确定；
满足条件Err<ΔErr时：
计算X0组中电池模组的母线侧电压下限平均值VL：
VL= ΣX0Vmini/N0
由于X0组中各电池模组之间差异较小，可以认为各母线侧电压的下限之间接近，各母线侧电压的上限之间也接近。用VL统一代替Vmini可简化计算。
此时，下限幅严重，ΣX0VRi过高，为尽可能保持各电池模组对应的VRi之间的差异，可以让X0组中各电池模组对应的VRi整体向下平移，下限幅VL。为便于计算，对VRi做大小排序，排序后得到序号数组IDXpop，idx是IDXpop中的序号。
X0组中所有电池模组对应的VRi整体向下平移在计算上不够直观，可以用电平值VHRZ从VL向上平移来代替。VHRZ在VL和VRi中的最大值之间调整，对于每个电池模组：
VCRCi= VRi- VHRZ
VCRCi表示一个计算中间量，VCRCi只保留正值。调整VHRZ使各电池模组的VCRCi总和ΣVCRCi= N0*VU - Sum0，最后得到VRCRCi：
VRCRCi= VL+VCRCi
其中，VRCRCi表示第i个电池模组校正后的母线电压控制参考值。
满足条件Err>ΔErr时，计算X0组中电池模组的母线侧电压上限平均值VU：
VU= ΣX0Vmaxi/N0
其中，ΣX0Vmaxi表示X0组中电池模组的母线侧电压上限Vmaxi之和。用VU统一代替Vmaxi可简化计算。
此时上限幅严重，ΣX0VRi过高，为尽可能保持VRi之间的差异，可以让X0组中所有电池模组对应的VRi整体向上平移，上限幅VU。为便于计算，对VRi做大小排序，同样，排序后得到序号数组IDXpop，idx是IDXpop的序号。
X0组中所有电池模组对应的VRi整体向上平移，在计算上不够直观，可以用电平值VHRZ从VU向下平移来代替。VHRZ在VU和VRi中最小值之间调整，对于每个电池模组：
VCRCi= VHRZ-VRi
VCRCi只保留正值。调整VHRZ使ΣVCRCi= N0*VU - Sum0，最后得到VRCRCi：
VRCRCi=VU - VCRCi。
本申请对于SOC相对平均值差异较小的电池模组，通过线性调节以较小的功率差异使SOC向平均值收敛，这时电池模组间的损耗差异小，利于降低所有电芯的最高温度。在SOC均衡控制算法中，通过所设计的推测、分配、校正补偿等措施，能够维持级联后总母线电压稳定。
本申请实现了电池储能系统在充放电动态过程中，不同电池模组之间SOC的均衡控制。针对基于DC-DC变换器的模组级联电池储能系统，实现了两方面的控制：一是多PWM模式的电池模组SOC快速均衡控制，二是多PWM模式下DC-DC变换器母线电压控制参考值总和的维持和校正。利用DC-DC变换器之间最大的功率差异，使级联电池储能系统中最大的SOC差异尽快衰减，且能够保持级联DC-DC变换器的母线侧电压总和等于PCS直流侧参考电压。
为了实现上述电池SOC均衡控制方法，本申请还提出了一种电池SOC均衡控制系统，针对基于DC-DC变换器的模组级联电池储能系统，包括：
分组模块，用于按照SOC的大小设置三个组别，分别记作X1组、X0组和X2组，根据各电池模组当前的SOC，将各电池模组分别划分至三个组别中；所述X1组内电池模组的SOC均大于X0组内电池模组的SOC，X0组内电池模组的SOC均大于X2组内电池模组的SOC；
第一控制模块，用于对X0组中电池模组对应的VRi执行线性调节的SOC均衡控制算法，得到X0组中各电池模组对应的VRi；其中，VRi表示第i个电池模组对应的母线电压控制参考值；判断X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi是否等于PCS直流侧参考电压VRPCS，若是，则将X0组中各电池模组对应的VRi分别下发给对应的DC-DC变换器；否则，对X0组中各电池模组对应的VRi进行限幅后校正，使X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi等于PCS直流侧参考电压VRPCS，再将校正后的母线电压控制参考值VRCRCi分别下发给对应的DC-DC变换器；
第二控制模块，用于充电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为最小值Vmini，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为最大值Vmaxi；放电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为最大值Vmaxi，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为最小值Vmini。
需要说明的是，在本申请电池SOC均衡控制系统的其他实施例中，各模块中的具体功能，还可以采用前述电池SOC均衡控制方法的实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，各模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个模块可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。该作为分离部件说明的模块，可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
需要说明的是，本申请的方法不仅能应用于储能系统，还可以用于其他具有类似或者相同应用的场合，可实现SOC均衡控制和多种运行状态切换，参考该思路可满足多种应用需求，具有广泛的应用前景和经济效益价值。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电池SOC均衡控制方法，针对基于DC-DC变换器的模组级联电池储能系统，其特征在于，电池模组均工作在PWM模式下；
电池SOC均衡控制方法包括：
S1，根据各电池模组当前的SOC，将各电池模组分别划分至X0组、X1组和X2组中；所述X1组内电池模组的SOC均大于X0组内电池模组的SOC，X0组内电池模组的SOC均大于X2组内电池模组的SOC；
S2，对X1组和X2组，执行步骤S2-1，再对X0组，依次执行步骤S2-2和步骤S2-3；
S2-1，充电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压下限Vmini，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压上限Vmaxi；放电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压上限Vmaxi，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压下限Vmini；其中，VRi表示第i个DC-DC变换器的母线电压控制参考值；i=1,……,N；N为电池模组的总数量；
S2-2，对X0组中电池模组对应的VRi执行线性调节的SOC均衡控制算法，得到X0组中各电池模组对应的VRi；
其中，所述执行线性调节的SOC均衡控制算法，包括：
步骤B1，分别根据X0组中N0-1个电池模组的SOC与Savg0之间的偏差，通过比例调节器计算N0-1个电池模组对应的ΔVRi；其中，Savg0为X0组中所有电池模组的SOC均值，ΔVRi表示第i个电池模组的母线电压控制参考值偏差；其中，N0表示X0组中电池模组总个数；
步骤B2，分别将ΔVRi叠加至平均电压参考VRavg上，得到N0-1个电池模组对应的VRi；
步骤B3，使X0组中所有电池模组的总电压参考值Sum0减去N0-1个电池模组对应的VRi总和，得到第N0个电池模组对应的VRi；
S2-3，判断X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi是否等于PCS直流侧参考电压VRPCS，若是，则将X0组中各电池模组对应的VRi分别下发给对应的DC-DC变换器；否则，对X0组中各电池模组对应的VRi进行限幅后校正，使X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi等于PCS直流侧参考电压VRPCS，再将X0组中各电池模组限幅后校正对应的VRi分别下发给对应的DC-DC变换器。
2.根据权利要求1所述电池SOC均衡控制方法，其特征在于，步骤S1之前还包括：
S0-1，设置X0组的SOC上限LU0和SOC下限LD0；
S0-2，将所有电池模组均归入X0组；
S0-3，根据各电池模组当前的SOC，将各电池模组切换至X1组，或者切换至X2组，或者保留在X0组；
通过执行步骤S2进行电池SOC均衡控制，每执行一次步骤S1和步骤S2记作一次服务调用，每完成一次服务调用后，重新执行步骤S1时，步骤S1包括：
S1-1，判断X1组和X2组中的电池模组是否切换至X0组，并完成切换；
S1-2，将X0组中的电池模组按SOC的大小进行排序；
S1-3，对X0组中的电池模组，按照SOC从大到小的顺序，依次判断是否切换至X1组，并按照SOC从小到大的顺序，依次判断是否切换至X2组；并完成切换。
3.根据权利要求2所述电池SOC均衡控制方法，其特征在于，步骤S1-3中，所述依次判断是否切换至X1组，包括：
若电池模组的SOC大于X1组的SOC上限LS1，且切换至X1组后VRPCS在ΣVbus的可调节范围内；或者，电池模组的SOC大于等于Savg，则将该电池模组切换至X1组，否则，结束判断X0组中的电池模组，不再进行切换；
步骤S1-3中，所述依次判断是否切换至X2组，包括：
若电池模组的SOC小于X2组的SOC下限LS2，且切换至X1组后X1组对应VRPCS在ΣVbus的可调节范围内；或者，电池模组的SOC小于等于Savg，则将该电池模组切换至X2组，否则，结束判断X0组中的电池模组，不再进行切换；
其中，ΣVbus为DC-DC变换器的母线侧电压之和，Savg为所有电池模组的平均SOC；
所述LU0、LD0、LS1和LS2满足以下关系：
LS1 > LU0 > Savg>LD0 > LS2。
4.根据权利要求3所述电池SOC均衡控制方法，其特征在于，定义最大变比模式为M1模式，最小变比模式为M2模式，线性均衡模式为M0模式；
所述X1组、X0组和X2组中电池模组的PWM模式包括：
充电时，X1组中的电池模组处于M2模式，X2组中的电池模组处于M1模式，X0组中的电池模组处于M0模式；
放电时，X1组中的电池模组处于M1模式，X2组中的电池模组处于M2模式，X0组中的电池模组处于M0模式。
5.根据权利要求4所述电池SOC均衡控制方法，其特征在于，所述变比的获取方法，包括：
Di=Vbusi/Vbati
其中，Di为第i个电池模组对应DC-DC变换器的变比，Vbusi为第i个电池模组对应DC-DC变换器的母线侧电压，Vbati为第i个电池模组对应DC-DC变换器的电池侧电压。
6.根据权利要求5所述电池SOC均衡控制方法，其特征在于，所述LU0、LD0、LS1和LS2的确定方法，包括：
步骤A1，初始化LU0和LD0，使LU0= LS1，LD0= LS2；
步骤A2，每次执行服务调用前，使LU0等于当前X0组中电池模组的SOC最大值，并使LD0等于当前X0组中电池模组的SOC最小值。
7.根据权利要求6所述电池SOC均衡控制方法，其特征在于，所述对X0组中各电池模组对应的VRi进行限幅后校正，包括：
步骤C1，计算X0组中各电池模组的电压参考总和误差Err：
Err = ΣX0VRi - Sum0
其中，ΣX0VRi表示X0组中所有电池模组对应的VRi总和；
步骤C2，若Err ＜ΔErr，则依次执行步骤C3和步骤C4；若Err＞ΔErr，则执行步骤C5和步骤C6；其中，ΔErr表示预设的电压参考总和误差阈值；
步骤C3，计算X0组中电池模组的母线侧电压下限平均值VL：
VL= ΣX0Vmini /N0
其中，ΣX0Vmini表示X0组中电池模组的母线侧电压下限Vmini之和；
步骤C4，计算X0组中各电池模组的VRCRCi：
VRCRCi = VL+VCRCi
其中，VRCRCi表示第i个电池模组限幅后校正对应的VRi；
VCRCi = VRi - VHRZ
其中，VCRCi表示一个计算中间量，VHRZ表示一个电平值，且VHRZ满足以下条件：
能够使VCRCi为正值，且能够使各电池模组的VCRCi总和ΣVCRCi = Sum0 -N0*VL；
步骤C5，计算X0组中电池模组的母线侧电压上限平均值VU：
VU= ΣX0Vmaxi /N0
其中，ΣX0Vmaxi表示X0组中电池模组的母线侧电压上限Vmaxi之和；
步骤C6，计算X0组中各电池模组的VRCRCi：
VRCRCi = VU - VCRCi
其中：
VCRCi = VHRZ -VRi
VHRZ满足以下条件：
能够使VCRCi为正值，且能够使ΣVCRCi = N0*VU - Sum0。
8.一种电池SOC均衡控制系统，针对基于DC-DC变换器的模组级联电池储能系统，其特征在于，包括：
分组模块，用于根据各电池模组当前的SOC，将各电池模组分别划分至X0组、X1组和X2组中；所述X1组内电池模组的SOC均大于X0组内电池模组的SOC，X0组内电池模组的SOC均大于X2组内电池模组的SOC；
第一控制模块，用于充电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压下限Vmini，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压上限Vmaxi；放电时，将X1组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压上限Vmaxi，并将X2组对应的DC-DC变换器的VRi设置为母线侧电压下限Vmini；
第二控制模块，用于对X0组中电池模组对应的VRi执行线性调节的SOC均衡控制算法，得到X0组中各电池模组对应的VRi；其中，VRi表示第i个电池模组对应的母线电压控制参考值；i=1,……,N；N为电池模组的总数量；判断X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi是否等于PCS直流侧参考电压VRPCS，若是，则将X0组中各电池模组对应的VRi分别下发给对应的DC-DC变换器；否则，对X0组中各电池模组对应的VRi进行限幅后校正，使X0组中各电池模组对应的VRi总和ΣVRi等于PCS直流侧参考电压VRPCS，再将校正后的母线电压控制参考值VRCRCi分别下发给对应的DC-DC变换器；
其中，所述执行线性调节的SOC均衡控制算法，包括：
步骤B1，分别根据X0组中N0-1个电池模组的SOC与Savg0之间的偏差，通过比例调节器计算N0-1个电池模组对应的ΔVRi；其中，Savg0为X0组中所有电池模组的SOC均值，ΔVRi表示第i个电池模组的母线电压控制参考值偏差；其中，N0表示X0组中电池模组总个数；
步骤B2，分别将ΔVRi叠加至平均电压参考VRavg上，得到N0-1个电池模组对应的VRi；
步骤B3，使X0组中所有电池模组的总电压参考值Sum0减去N0-1个电池模组对应的VRi总和，得到第N0个电池模组对应的VRi。
9.一种模组级联电池储能系统，为基于DC-DC变换器的模组级联电池储能系统，包括RCU、SBC、PCS、N个电池模组、N个DC-DC变换器和N个BMU；其特征在于：
所述RCU，用于向SBC发送各电池模组的SOC；
所述SBC，用于预设或者接收外部发送的PCS直流侧参考电压VRPCS，并执行权利要求1至7任一所述电池SOC均衡控制方法。
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