CN218888151U - 储能系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种储能系统，该储能系统包括：主控板；级联型电池组，所述级联型电池组连接所述主控板，所述级联型电池组用于输出稳定的交流电压，包括若干依次级联的交流输出电池；其中，所述主控板用于通过调控所述交流输出电池的输出电压，使得所述级联型电池组稳定输出交流电压。通过上述的方式，所述储能系统不需要DC/DC装置即可实现稳定输出交流电压，从而减小损耗环节、提高电池模组的电能转换效率。

Description

储能系统

技术领域

本申请涉及电化学储能技术领域，具体是涉及储能系统。

背景技术

电池储能系统主要由电池模组、电池管理系统BMS(Battery ManagementSystem)、功率转换系统PCS(Power Conversion System)等组成。其中，电池模组由几颗到几百颗电池芯串联及并联组成，用于充电或放电。电池管理系统BMS能够实时检测电池模组的电压、电流、温度等参数，以对电池模组进行热管理、均衡管理、高压及绝缘监测等，并且能够计算电池模组的剩余容量、充放电功率以及荷电状态SOC(State of Charge)。电池模组加上电池管理系统BMS可以组成电池产品。功率转换系统PCS是电池产品与电网的接口，其不仅决定了电池储能系统的输出电能质量和动态特性，也很大程度地影响着电池产品的使用寿命。

为了使储能系统稳定输出交流电信号，现有的功率转换系统PCS包括DC/DC装置，但这会导致电池模组的电能转换效率降低。

实用新型内容

为解决现有技术的上述问题，本申请提供一种储能系统，能够解决储能系统中电池模组电能转换效率低的问题。

本申请提供一种储能系统，所述储能系统包括：主控板；级联型电池组，所述级联型电池组连接所述主控板，所述级联型电池组用于输出稳定的交流电压，包括若干依次级联的交流输出电池；其中，所述主控板用于通过调控所述交流输出电池的输出电压，使得所述级联型电池组稳定输出交流电压。

在一实施例中，所述交流输出电池包括：电池模组；电池管理系统，所述电池管理系统与所述电池模组连接；H桥逆变电路，所述H桥逆变电路分别与所述电池模组及所述电池管理系统连接；其中，所述电池管理系统控制所述H桥逆变电路工作使得所述电池模组输出的直流电压经所述H桥逆变电路转换为交流电压；且所述H桥逆变电路输出的交流电压小于所述电池模组的额定直流电压。

在一实施例中，所述电池管理系统包括第一控制器，所述第一控制器与所述主控板连接以接收所述主控板发送的调控指令，所述第一控制器与所述H桥逆变电路连接以响应所述调控指令、控制所述H桥逆变电路工作；其中，所述第一控制器用于响应所述调控指令，调节控制信号的占空比，从而调整所述交流输出电池的输出电压。

在一实施例中，所述H桥逆变电路包括并联的第一桥臂和第二桥臂；其中，所述第一桥臂和第二桥臂在所述控制信号的控制下可将直流电压转换为交流电压。

在一实施例中，所述第一桥臂包括串联的第一晶体管及第二晶体管，所述第二桥臂包括串联的第三晶体管及第四晶体管；所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管及所述第四晶体管的控制端均与所述第一控制器连接；其中，在所述控制信号的控制下，当所述第一晶体管和所述第四晶体管均导通时，所述H桥逆变电路输出第一电平；当所述第二晶体管和所述第三晶体管均导通时，所述H桥逆变电路输出第二电平；所述第一电平为正极性，所述第二电平为负极性，且所述第一电平与所述第二电平的幅值相等。

在一实施例中，所述第一晶体管与所述第二晶体管之间的节点引出一输出端口，所述第三晶体管与所述第四晶体管之间的节点引出另一输出端口；各级所述交流输出电池的所述输出端口相互串接得到所述级联型电池组。

在一实施例中，所述控制信号为PWM波，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管及所述第四晶体管为nMOS管。

在一实施例中，各级所述交流输出电池中的第一控制器输出的控制信号之间存在相位差，使得所述级联型电池组输出多电平的阶梯波。

在一实施例中，所述电池管理系统还包括电池采样电路及通讯接口电路，所述电池采样电路与所述电池模组连接，且与所述第一控制器连接；所述通讯接口电路与所述第一控制器连接，还用于与外界接收器连接，以将所述交流输出电池的内部信息传输至所述外界接收器。

在一实施例中，所述主控板包括第二控制器，所述第二控制器与各级所述交流输出电池连接以通过调控指令调整各级所述交流输出电池的输出电压，从而使所述级联型电池组稳定输出交流电压。

在一实施例中，所述主控板包括霍尔传感器，所述级联型电池组的正极连接所述霍尔传感器，所述霍尔传感器用于测量所述级联型电池组输出的交流电压。

在一实施例中，所述主控板包括电感、缓冲开关及断路器，所述缓冲开关连接在所述电感与所述断路器之间，所述电感的一端连接所述霍尔传感器或所述级联型电池组的负极，所述断路器的一端用于连接电网或负载。

本申请实施例的有益效果是：区别于现有技术，本申请提供的储能系统包括：主控板；级联型电池组，所述级联型电池组连接所述主控板，所述级联型电池组用于输出稳定的交流电压，包括若干依次级联的交流输出电池；其中，所述主控板用于通过调控所述交流输出电池的输出电压，使得所述级联型电池组稳定输出交流电压。通过上述的方式，所述储能系统不需要DC/DC装置即可实现稳定输出交流电压，从而减小损耗环节、提高电池模组的电能转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的储能系统一实施例的结构示意图；

图2是图1的交流输出电池一实施例的结构示意图；

图3是本申请提供的储能系统稳定输出的调节方法一实施例的流程示意图；

图4是本申请提供的储能系统稳定输出的调节方法另一实施例的流程示意图；

图5是本申请提供的控制信号生成方式及相应输出电压一实施例的示意图。

具体实施方式

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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。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。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“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，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1是本申请提供的储能系统一实施例的结构示意图。储能系统1000可包括但不限于主控板100及与主控板100连接的级联型电池组200。级联型电池组200用于输出稳定的交流电压。主控板100用于调节级联型电池组200中各交流输出电池的输出电压，使得级联型电池组200稳定输出交流电压。主控板100的输入端连接级联型电池组200，主控板100的输出端连接220V电网的火线L与零线N，使得级联型电池组200稳定输出的交流电通过主控板100输送至220V电网。

级联型电池组200可包括但不限于若干依次级联的交流输出电池210。交流输出电池210与主控板100连接，主控板100可根据需要调控交流输出电池210的输出电压，使得交流输出电池210的输出电压不会因交流输出电池210中电池模组的电压波动而产生波动，从而进一步使得级联型电池组200稳定输出交流电压。

请结合参阅图1和图2，图2是图1的交流输出电池一实施例的结构示意图。交流输出电池210可包括但不限于电池模组211、电池管理系统212、H桥逆变电路213、保护组件214及滤波组件215。电池模组211用于提供直流电信号。电池管理系统212与电池模组211连接，用于实时检测电池模组211的电压、电流、温度等参数，以对电池模组211进行热管理、均衡管理、高压及绝缘监测等，并且能够计算电池模组211的剩余容量、充放电功率以及荷电状态SOC。进一步地，电池管理系统212还用于与外界接收器连接，以将交流输出电池210的内部信息传输至外界接收器，具体地，可以通过输出端A和输出端B对外传递信息，例如，输出端A和输出端B连接的是显示器时，则电池管理系统212可将电池模组211的相关信息呈现在显示器上。保护组件214连接于电池模组211与滤波组件215之间，电池模组211、保护组件214及滤波组件215组成充电回路，滤波组件215用于滤除电池模组211输出直流电信号中的交流成分并稳定输出过滤后的直流电信号。H桥逆变电路213连接于滤波组件215的两个输出端以获得过滤后的稳定直流电信号。保护组件214在电路中起保护作用，以避免电流过大损坏H桥逆变电路213中的功率器件。H桥逆变电路213与电池管理系统212连接以接受电池管理系统212的控制。其中，在电池管理系统212的控制下，H桥逆变电路213可将滤波组件215输入的过滤后的稳定直流电信号转换为交流电信号，并通过输出端口ACO和输出端口ACI输出。在本实施例中，H桥逆变电路213输出的交流电压小于电池模组211的额定直流电压，使得电池管理系统212中的控制器在电池模组211的电压发生波动时，能够通过调控H桥逆变电路213输出的交流电压实现交流输出电池210的稳定输出。在本实施例中，H桥逆变电路213共用电池管理系统212中的控制器，避免了控制器的重复使用及多套控制程序的应用和维护。且电池模组211与H桥逆变电路213共用保护组件214，避免了多套保护组件的重复使用、浪费。通过这样的方式，交流输出电池210可以直接输出交流电，对若干交流输出电池210进行级联后可以直接高压并网，节省工频变压器的费用。

电池模组211由若干电芯串联形成，避免电芯并联可能形成环流带来的安全风险以及降低后续维护更换的成本，具体可以由若干锂电池电芯串联形成，用于充放电；当电池模组211用于充电时，高压电网中的交流电信号转换为直流电信号储蓄于电池模组211中；当电池模组211用于放电时，电池模组211输出的直流电信号转换为交流电信号输送至高压电网。

电池管理系统212可包括但不限于电池采样电路212a、第一控制器212b及通信接口电路212c。电池采样电路212a连接电池模组211，用于检测电池模组211的电压、电流及温度等信息。电池采样电路212a连接第一控制器212b以将检测到的有关电池模组211的电压、电流及温度等信息通过通信方式传输给第一控制器212b。第一控制器212b连接通信接口电路212c以利用通信接口电路212c通过通信方式向外界传递电池模组211的内部信息。可选地，第一控制器212b可以是ARM微控制器。通信接口电路212c用于与外界接收器连接，以将交流输出电池210的内部信息传输至外界接收器，具体地，通信接口电路212c可通过输出端A和输出端B连接显示器，以将电池模组211的相关信息呈现在显示器上。可选地，通信接口电路212c可以是CAN接口芯片。进一步地，第一控制器212b与主控板100连接以接收主控板100发送的调控指令，第一控制器212b与H桥逆变电路213连接以响应调控指令、控制H桥逆变电路213工作。

保护组件214可包括但不限于熔断器FU及第一缓冲开关K1。熔断器FU与第一缓冲开关K1串联，具体地，熔断器FU的第一端连接电池模组211的正极BAT+，第一缓冲开关K1的第一端连接滤波组件215，熔断器FU的第二端和第一缓冲开关K1的第二端相连接。熔断器FU在电路中的电流过大时断开以保护电路。可选地，熔断器FU可以是保险丝。第一缓冲开关K1在导通或者截止时可以避免出现过流或者过压以保护电路中的其他功率器件。可选地，第一缓冲开关K1可以是缓冲继电器。

滤波组件215可包括但不限于第一电感L1与电容C。第一电感L1与电容C串联，具体地，第一电感L1的第一端连接第一缓冲开关K1的第一端，电容C的第一端连接电池模组211的负极BAT-，第一电感L1的第二端与电容C的第二端相连接。第一电感L1用于滤除电池模组211输出的直流电信号中的交流成分并起平波作用。电容C用于稳定滤波组件215输出的过滤后的直流电信号，具体表现为，当电容C两端的输入电压升高时电容C储蓄能量，当电容C两端的输入电压降低时电容C释放能量。

H桥逆变电路213可包括但不限于并联的第一桥臂213a和第二桥臂213b。第一桥臂213a和第二桥臂213b与电容C并联，以接收滤波组件215输出的过滤后的稳定直流电信号。第一桥臂213a包括串联的第一晶体管T1及第二晶体管T2。第二桥臂213b包括串联的第三晶体管T3及第四晶体管T4。第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3及第四晶体管T4的控制端均与第一控制器212b连接以在第一控制器212b的控制下实现导通或者截止。进一步地，第一晶体管T1与第二晶体管T2之间的节点引出一输出端口ACO，第三晶体管T3与第四晶体管T4之间的节点引出另一输出端口ACI。各级交流输出电池210的输出端口ACO和ACI相互串接得到级联型电池组200。其中，在第一控制器212b输出的控制信号的控制下，当第一晶体管T1和第四晶体管T4均导通时，H桥逆变电路213输出第一电平；当第二晶体管T2和第三晶体管T3均导通时，H桥逆变电路213输出第二电平；其中，第一电平为正极性，第二电平为负极性，且第一电平与第二电平的幅值相等。也即，第一桥臂213a和第二桥臂213b在第一控制器212b输出的控制信号的控制下可将直流电信号转换为交流电信号。进一步地，第一控制器212b响应主控板100发送的调控指令，调节输出的控制信号的占空比，可以实现调整H桥逆变电路213的输出电压，从而调整交流输出电池210的输出电压。其中，交流输出电池210的输出电压的频率为上述控制信号的频率的两倍，使得交流输出电池210的输出电压的总谐波失真性能更好。各级交流输出电池210中的第一控制器212b输出的控制信号之间存在相位差，使得级联型电池组200输出多电平的阶梯波。

可选地，第一控制器212b输出的控制信号为PWM波。

可选地，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3及第四晶体管T4为nMOS管，这样，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3及第四晶体管T4在其控制端为高电平时导通且在其控制端为低电平时截止。

请继续参阅图1，主控板100可包括但不限于第二控制器(附图未示)、霍尔传感器110、电感L2、缓冲开关K2及断路器QF。第二控制器与各级交流输出电池210连接以通过调控指令调整各级交流输出电池210的输出电压，从而使级联型电池组200稳定输出交流电压。级联型电池组200的正极连接霍尔传感器110，霍尔传感器110用于测量级联型电池组200输出的交流电压。在本实施例中，电感L2有两个，一个电感L2的一端连接霍尔传感器110，另一个电感L2的一端连接级联型电池组200的负极。缓冲开关K2与断路器QF也分别有两个，一个缓冲开关K2连接在一个电感L2的另一端与一个断路器QF之间，另一个缓冲开关K2连接在另一个电感L2的另一端与另一个断路器QF之间。一个断路器QF的一端连接电网的火线L或者负载，另一个断路器QF的一端连接电网的零线N或者负载。电感L2用于滤除高频谐波，避免级联型电池组200输出的交流电中的谐波成分污染电网。缓冲开关K2在导通或者截止时可以避免出现过流或者过压以保护电路。短路器QF用于将储能系统1000与电网或者负载接通或者断开，同时用于保护电路以在出现过载、短路、欠压等故障时及时自动断开。

请参阅图3，图3是本申请提供的储能系统稳定输出的调节方法一实施例的流程示意图。储能系统稳定输出的调节方法300可包括但不限于：

S310：主控板发送调控指令至交流输出电池。

主控板100相当于上位机，交流输出电池210相当于下位机，当交流输出电池210中电池模组211的电压发生波动时，主控板100会发送调控指令至交流输出电池210，使得交流输出电池210执行调整输出电压Uac的操作。具体地，当电池模组211的电压降低时，主控板100发送第一调控指令至交流输出电池210，使得交流输出电池210维持预设值的输出电压Uac；当电池模组211的电压升高时，主控板100发送第二调控指令至交流输出电池210，使得交流输出电池210维持预设的输出电压Uac。也即，第一调控指令对应电池模组211电压降低时交流输出电池210的输出电压Uac的调整需求；第二调控指令对应电池模组211电压升高时交流输出电池210的输出电压Uac的调整需求。

S320：交流输出电池响应调控指令调整输出电压。

交流输出电池210中第一控制器212b接收到主控板100发送的调控指令后，会调节输出控制信号的占空比，从而调整交流输出电池210的输出电压Uac，使得交流输出电池210的输出电压Uac维持在预设值。其中，预设值的输出电压Uac小于电池模组211的额定电压。具体地，当第一控制器212b接收到第一调控指令时，会提高输出的控制信号的占空比，以使得H桥逆变电路213的输出电压Uac保持在预设值；当第一控制器212b接收到第二调控指令时，会降低输出的控制信号的占空比，以使得H桥逆变电路213的输出电压Uac保持在预设值。

可以理解的，当电池模组211的电压降低时，如果不对控制信号进行调整，则H桥逆变电路213的输出电压Uac也会相应地降低，最终使得级联型电池组200的输出电压降低。因此，当电池模组211的电压降低时，需要第一控制器212b提高控制信号的占空比，从而提高H桥逆变电路213的输出电压Uac的占空比，使得交流输出电池210的输出电压Uac维持在预设值，进一步使得级联型电池组200的输出电压维持在预设值。当电池模组211的电压升高时，如果不对控制信号进行调整，则H桥逆变电路213的输出电压Uac也会相应地升高，最终使得级联型电池组200的输出电压升高。因此，当电池模组211的电压升高时，需要第一控制器212b降低控制信号的占空比，从而降低H桥逆变电路213的输出电压Uac的占空比，使得交流输出电池210的输出电压Uac维持在预设值，进一步使得级联型电池组200的输出电压维持在预设值。

S330：输出电压叠加使得级联型电池组输出多电平的阶梯波。

级联型电池组200的输出电压是由各级级联交流输出电池210的输出电压Uac叠加得到的。各级交流输出电池210中的第一控制器212b输出的控制信号之间存在相位差，使得各级交流输出电池210的输出电压Uac之间存在相位差、叠加后形成多电平的阶梯波。其中，选取合适的移相角度可以降低级联型电池组200输出的多电平阶梯波中的谐波含量。在本实施例中，若干交流输出电池210的输出电压Uac叠加后得到一个220V的交流电压。若干交流输出电池210的输出电压Uac叠加后形成的多电平的阶梯波类似于正弦波。

请参阅图4，图4是本申请提供的储能系统稳定输出的调节方法另一实施例的流程示意图。其中，S320：交流输出电池响应调控指令调整输出电压可包括但不限于：

S321：第一控制器响应调控指令调节输出的控制信号的占空比。

请参阅图5，图5是本申请提供的控制信号生成方式及相应输出电压一实施例的示意图。由图可知，第一控制器212b生成的控制信号是第一控制器212b采用单极倍频调制模式进行SPWM调制生成的。在本实施例中，SPWM调制采用自然采样法，具体以等腰三角形波为载波，以正弦波为调制信号，将载波与调制信号比较，在两个波形的自然交点时刻控制开关器件的通断。在本实施例中，控制信号的频率等于载波的频率，H桥逆变电路213或交流输出电池210的输出电压Uac的频率是控制信号的频率的两倍，使得交流输出电池210的输出电压Uac的总谐波失真最小。

具体地，第一控制器212b响应主控板100发送的调控指令生成的控制信号包括第一控制信号CS1、第二控制信号CS2、第三控制信号CS3及第四控制信号CS4。第一控制信号CS1用于控制第一晶体管T1的导通和截止；第二控制信号CS2用于控制第二晶体管T2的导通和截止；第三控制信号CS3用于控制第三晶体管T3的导通和截止；第四控制信号CS4用于控制第四晶体管T4的导通和截止。在对应控制信号的控制下，当第一晶体管T1和第四晶体管T4均导通时，H桥逆变电路213输出第一电平；当第二晶体管T2和第三晶体管T3均导通时，H桥逆变电路213输出第二电平；其中，第一电平为正极性，第二电平为负极性，且第一电平与第二电平的幅值相等。交流输出电池210的输出电压Uac的大小由第一电平和第二电平的幅值和占空比决定。具体地，当第一电平和/或第二电平的幅值和/或占空比提高时，交流输出电池210的输出电压Uac增大；当第一电平和/或第二电平的幅值和/或占空比降低时，交流输出电池210的输出电压Uac减小。交流输出电池210的输出电压Uac的波形包括第一电平、中性电平、第二电平、上升沿及下降沿。其中，输出电压Uac的波形对应调制信号正半周期部分包括中性电平、上升沿、第一电平及下降沿；输出电压Uac的波形对应调制信号负半周期部分包括中性电平、下降沿、第二电平及上升沿。

在本实施例中，为了避免H桥逆变电路213中的第一晶体管T1和第二晶体管T2同时导通或第三晶体管T3和第四晶体管T4同时导通造成短路，第一控制器212b对输出的控制信号设置了上升沿和/或下降沿时间死区。

在本实施例中，响应于主控板100发送的调控指令，第一控制器212b可以通过中断处理函数改变输出控制信号的占空比，从而改变交流输出电池210的输出电压Uac的占空比，也即改变交流输出电池210的输出电压Uac的大小。

S322：占空比改变后的控制信号控制H桥逆变电路工作以调整输出电压。

具体地，第一控制信号CS1通过第一晶体管T1的控制端控制第一晶体管T1导通或截止；第二控制信号CS2通过第二晶体管T2的控制端控制第二晶体管T2导通或截止；第三控制信号CS3通过第三晶体管T3的控制端控制第三晶体管T3导通或截止；第四控制信号CS4通过第四晶体管T4的控制端控制第四晶体管T4导通或截止。第一控制信号CS1和第四控制信号CS4的占空比提高，可以使得H桥逆变电路213中的第一晶体管T1和第四晶体管T4同时导通的时间变长，从而提高交流输出电池210的输出电压Uac中第一电平的占空比；第二控制信号CS2和第三控制信号CS3的占空比提高，可以使得H桥逆变电路213中的第二晶体管T2和第三晶体管T3同时导通的时间变长，从而提高交流输出电池210的输出电压Uac中第二电平的占空比。提高交流输出电池210的输出电压Uac中第一电平和/或第二电平的占空比可以增大交流输出电池210的输出电压Uac。当交流输出电池210中的电池模组211的电压下降时，可以通过占空比提高的控制信号控制H桥逆变电路213工作以使输出电压Uac维持在预设值。同理地，当交流输出电池210中的电池模组211的电压上升时，也可以通过占空比降低的控制信号控制H桥逆变电路213工作以使输出电压Uac维持在预设值。

本申请提供的储能系统1000包括：主控板100；级联型电池组200，级联型电池组200连接主控板100，级联型电池组200用于输出稳定的交流电压，包括若干依次级联的交流输出电池210；其中，主控板100通过调控交流输出电池210的输出电压，使得级联型电池组200稳定输出交流电压。通过上述的方式，储能系统1000不需要DC/DC装置即可实现稳定输出交流电压，从而减小损耗环节、提高电池模组211的电能转换效率。

另外地，本申请提供的储能系统1000中的电池模组211的电能转换效率高，使得电池模组211的容量相对提高。因此，电池模组211中的电芯不用并联也能达到容量要求，避免电芯并联可能形成环流带来的安全风险，也使后续电池模组211或者电芯的更换更方便、维护成本低。

以上所述仅为本申请的实施方式，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 (12)

1.一种储能系统，其特征在于，包括：

主控板；

级联型电池组，所述级联型电池组连接所述主控板，所述级联型电池组用于输出稳定的交流电压，包括若干依次级联的交流输出电池；

其中，所述主控板用于通过调控所述交流输出电池的输出电压，使得所述级联型电池组稳定输出交流电压。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述交流输出电池包括：

电池模组；

电池管理系统，所述电池管理系统与所述电池模组连接；

H桥逆变电路，所述H桥逆变电路分别与所述电池模组及所述电池管理系统连接；

其中，所述电池管理系统用于控制所述H桥逆变电路工作使得所述电池模组输出的直流电压经所述H桥逆变电路转换为交流电压；且所述H桥逆变电路输出的交流电压小于所述电池模组的额定直流电压。

3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述电池管理系统包括第一控制器，所述第一控制器与所述主控板连接以接收所述主控板发送的调控指令，所述第一控制器与所述H桥逆变电路连接以响应所述调控指令、控制所述H桥逆变电路工作；

其中，所述第一控制器用于响应所述调控指令，调节控制信号的占空比，从而调整所述交流输出电池的输出电压。

4.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述H桥逆变电路包括并联的第一桥臂和第二桥臂；

其中，所述第一桥臂和第二桥臂在所述控制信号的控制下可将直流电压转换为交流电压。

5.根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述第一桥臂包括串联的第一晶体管及第二晶体管，所述第二桥臂包括串联的第三晶体管及第四晶体管；所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管及所述第四晶体管的控制端均与所述第一控制器连接；

其中，在所述控制信号的控制下，当所述第一晶体管和所述第四晶体管均导通时，所述H桥逆变电路输出第一电平；当所述第二晶体管和所述第三晶体管均导通时，所述H桥逆变电路输出第二电平；所述第一电平为正极性，所述第二电平为负极性，且所述第一电平与所述第二电平的幅值相等。

6.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述第一晶体管与所述第二晶体管之间的节点引出一输出端口，所述第三晶体管与所述第四晶体管之间的节点引出另一输出端口；各级所述交流输出电池的所述输出端口相互串接得到所述级联型电池组。

7.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述控制信号为PWM波，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管及所述第四晶体管为nMOS管。

8.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，各级所述交流输出电池中的第一控制器输出的控制信号之间存在相位差，使得所述级联型电池组输出多电平的阶梯波。

9.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括电池采样电路及通讯接口电路，所述电池采样电路与所述电池模组连接，且与所述第一控制器连接；所述通讯接口电路与所述第一控制器连接，还用于与外界接收器连接，以将所述交流输出电池的内部信息传输至所述外界接收器。

10.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述主控板包括第二控制器，所述第二控制器与各级所述交流输出电池连接以通过调控指令调整各级所述交流输出电池的输出电压，从而使所述级联型电池组稳定输出交流电压。

11.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述主控板包括霍尔传感器，所述级联型电池组的正极连接所述霍尔传感器，所述霍尔传感器用于测量所述级联型电池组输出的交流电压。

12.根据权利要求11所述的储能系统，其特征在于，所述主控板还包括电感、缓冲开关及断路器，所述缓冲开关连接于所述电感与所述断路器之间，所述电感的一端连接所述霍尔传感器或所述级联型电池组的负极，所述断路器的一端用于连接电网或负载。

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