[发明专利]一种储能系统的充电均衡装置和方法

说明书

一种储能系统的充电均衡装置和方法，该装置包括N个储能单元、储能状态采集单元、充电电源规格判断单元、充电控制单元和N个充电执行单元。该充电控制单元根据储能系统充电所需电压值以及每个储能单元的实时电压和/或实时温度状态信息选择合适的充电电源对储能单元进行充电，使得电压较低和/或温度较低的储能单元被优先充电，从而达到充电均衡的目的，有利于提高储能系统的寿命和安全性能。

技术领域

本发明涉及储能系统管理领域，具体涉及一种储能系统的充电均衡装置和方法。

背景技术

储能系统是由多个储能节点为基本单元，通过各种串并联方式构成大容量的整体。传统储能系统中所有节点为固定式连接，系统的充电方式是高压充电，即用比储能系统电压高的能量源对系统充电。

系统在充电的过程中，由于基本单元一致性存在差异，会对整个储能系统的寿命和安全带来影响。传统充电方案主要有两种方式：被动均衡式充电和主动均衡式充电。

被动均衡式充电是在充电过程中对于电压高的节点通过电阻放电，使得每个节点的电压保持一致从而达到充电容量均衡的目的。此方案能源利用率低。主动均衡式充电是在充电的过程同时将电压高的节点向电压低的节点充电从而达到充电容量均衡的目的。此方案设计复杂，成本昂贵，风险性高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种储能系统的充电均衡装置和方法，在储能系统中选择电压低的电源优先充电，从而使储能系统达到充电电量均衡的目的，提高整个储能系统的寿命和安全性能。

本发明采用如下技术方案实现：

本发明的第一方面提供了一种储能系统的充电均衡装置，包括N个储能单元、储能状态采集单元、充电电源规格判断单元、充电控制单元和N个充电执行单元；每个储能单元连接有所述储能状态采集单元，所述充电电源规格判断单元连接所述充电控制单元；所述储能状态采集单元与所述充电控制单元连接，所述充电控制单元与所述充电执行单元连接，所述充电执行单元与所述储能单元对应连接；其中，N为大于1的整数；

所述储能单元用于存储电能并向用电负载供电，N个储能单元相互串联连接；

所述储能状态采集单元用于采集每个所述储能单元的状态信息，并将所述状态信息发送至所述充电控制单元；

所述充电电源规格判断单元用于判断连接的充电电源的规格，并将其发送给所述充电控制单元；

所述充电控制单元根据所述充电电源规格和状态信息选择相应的M个储能单元，并控制与所述M个储能单元对应的充电执行单元，使充电电源对其进行充电，其中M为正整数，且MN。

进一步的，所述储能状态采集单元采集的状态信息包括储能单元的电压和温度的状态信息。

进一步的，所述充电控制单元根据所述充电电源规格确定M的数值，使得M个储能单元串联连接的供电电压值小于等于所述充电电源的电压值。

进一步的，所述充电控制单元根据所述状态信息选择相应的M个储能单元包括：根据每个储能单元的实时电压值V_i，i∈N，对所述N个储能单元的电压从低到高进行排序，选择前M个储能单元，控制其对应的放电执行单元，使充电电源对所述M个储能单元进行充电。

进一步的，所述充电控制单元根据所述状态信息选择相应的M个储能单元包括：根据每个储能单元的实时电压值V_i，i∈N，对所述N个储能单元的电压从低到高进行排序，选择前round(1.2*M)个储能单元，再将该round(1.2*M)个储能单元的实时温度值从低到高进行排序，选择前M个储能单元，控制其对应的充电执行单元，使充电电源对所述M个储能单元进行充电。