[发明专利]一种MMC电池储能系统相内SOC均衡方法

权利要求书

1.一种MMC电池储能系统相内SOC均衡方法，其特征在于，所述系统采用载波移相调制，所述方法分充放电两种状态，通过从电池管理系统获得的功率模块内储能电池SOC，确定SOC基准值，再根据PCS系统所处不同状态以及相内各功率模块储能电池SOC的大小调节对应载波幅值，具体步骤如下：

(1)获取功率模块储能电池SOC信息：通过电池管理系统采集各个功率模块储能电池的SOC信息以及充放电状态；

(2)根据相内各个功率模块SOC大小设定基准值SOC_R；

设所采集的2N个功率模块储能电池的SOC为：SOC₁，SOC₂，SOC₃，......，SOC_2N，按照由低到高顺序进行排列，根据SOC分布，设定一个基准值SOC_R，并设置一个不动作区间，若功率模块SOC在此区间内，则该模块相内均衡控制策略不启用；若在此区间之外，则该功率模块启用相内均衡控制策略，通过计算调整其对应载波幅值；

(3)根据储能系统充、放电状态，调整各个功率模块的载波幅值大小；

A：系统处于放电状态

若某个功率模块SOC小于SOC_R，则减小该模块的载波幅值，减小反向接入时间，即少放电；若某个功率模块SOC大于SOC_R，则增大该模块的载波幅值，增加反向接入时间，即多放电，最终使一相上各个功率模块SOC均衡；

B：系统处于充电状态

若某个功率模块SOC小于SOC_R，则减小该模块的载波幅值，增加正向接入时间，即多充电；若某个功率模块SOC大于SOC_R，则增大该模块的载波幅值，减小正向接入时间，即少充电，最终使一相上各个功率模块SOC均衡。

2.根据权利要求1所述的MMC电池储能系统载波移相调制相内SOC均衡方法，其特征在于，步骤(2)中，需要在基准值SOC_R附近设定一个不动作区间，在此区间内功率模块，视为SOC相同；而在此区间外功率模块，根据充放电状态及与基准值SOC_R差值，计算该模块载波幅值，具体实现通过改变正反向接入时间比，即改变充放电能量比，最终使一相上各功率模块SOC均衡。

3.根据权利要求1或2所述的MMC电池储能系统载波移相调制相内SOC均衡方法，其特征在于，步骤(3)中：

A：系统处于放电状态

如系统处于放电状态，根据载波移相调制的原理，在放电时，通过减小模块的载波幅值，可以减小该模块的反向接入时间，即减小模块内储能电池放电时间；通过增大模块的载波幅值，可以增加该模块的反向接入时间，即增加模块内储能电池放电时间；

B：系统处于充电状态

如系统处于充电状态，在充电时，通过减小模块的载波幅值，可以增加该模块的正向接入时间，即增加模块内储能电池充电时间；通过增大模块的载波幅值，可以减小该模块的正向接入时间，即减小模块内储能电池充电时间；

根据各个功率模块储能电池的SOC，按照与基准值SOC_R差值，计算各个功率模块载波的幅值大小，从而实现控制SOC不同的功率模块充放电功率不同的目的，最终实现一相内各个功率模块内储能电池SOC的均衡。

4.根据权利要求3所述的MMC电池储能系统载波移相调制相内SOC均衡方法，其特征在于，不均衡模块对应载波的计算公式为U_Cx×[1-K×(SOC_R-SOC_x)]，其中U_Cx为未加相内均衡策略前功率模块x的载波，K为均衡系数，具体取值取决于要求均衡速度以及器件允许流过最大电流，SOC_x为不均衡模块x的电池SOC值。