[发明专利]一种串联电池组及其容量均衡方法

说明书

本申请提供了一种串联电池组及其容量均衡方法，该串联电池组中，各个串联连接的储能单元均至少包括电池模块，且至少一个储能单元包括电池模块及与其通过第一可控开关并联连接的预备电池模块；其采样模块，用于采集各个电池模块的第一电池参数；控制模块，用于依据各个第一电池参数，控制相应可控开关的通断，以在检测到相应电池模块的容量下降时，将其并联连接的预备电池模块切入电池组，为相应电池模块提供补充容量；从而用预备电池模块的容量来补充相应电池模块下降的容量，增加串联电池组的容量上限，实现最大利用率、提高收益。

技术领域

本发明属于储能系统技术领域，更具体的说，尤其涉及一种串联电池组及其容量均衡方法。

背景技术

近年来，随着新能源与电池技术的发展，二次电池已从便携式电子产品到光伏、储能等各领域得到广泛运用。由于单体电池的电压较低，其电压为几V左右，实际使用中，为提高输出电压，需要以多个电池进行串联，形成电池组。电池组的容量取决于电池组中容量最低的单体电池，当电池组中某一单体电池的容量下降，将带来整体的容量下降，电池组中各电池性能也将出现较大差异；目前一般采用均衡技术控制各单体电池处于相同状态，但均衡技术只能避免电池发生不平衡，一旦电池组内个别单体容量下降，均衡技术难以发挥作用。

现有技术中出现电池均衡技术失效后，电池组容量下降问题时，采用的方式是将下降的单体电池直接旁路并隔离；但该方法降低了电池组整体的能量，如较多的电池单体的容量下降，并均将其旁路并隔离，则电池组整体的能量将变得非常小，进而严重损失收益。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种串联电池组及其容量均衡方法，用于在电池模块容量下降时，用预备电池模块补充电池模块下降的容量，增加串联电池组的容量上限，提高收益。

本发明第一方面公开了一种串联电池组，包括：采样模块、控制模块和N个串联连接的储能单元；其中，N为大于1的整数；

所述储能单元至少包括电池模块；且至少一个所述储能单元包括所述电池模块及与其通过第一可控开关并联连接的预备电池模块；

所述采样模块，用于采集各个所述电池模块的第一电池参数；

所述控制模块，用于依据各个所述第一电池参数，控制相应的第一可控开关的通断，以在检测到相应所述电池模块的容量下降时，将其并联连接的预备电池模块切入所述串联电池组，为相应所述电池模块提供补充容量。

可选的，所述预备电池模块包括：M个预备电池子模块；其中，M为正整数；

当M大于1时，同一所述预备电池模块内的各个所述预备电池子模块并联连接。

可选的，所述预备电池模块中各个所述预备电池子模块的容量，均小于相应所述电池模块的容量。

可选的，所述预备电池模块中各个所述预备电池子模块的容量，按预备梯度配置或等量配置。

可选的，所述预备电池子模块包括：串联连接的子电池和第二可控开关。

可选的，所述预备电池子模块还包括：均衡电阻和均衡开关；

所述均衡电阻和所述均衡开关串联连接后，与所述子电池并联连接。

可选的，所述采样模块，还用于采集各个所述子电池的第二电池参数。

可选的，所述电池模块包括：电池单体。

可选的，所述电池模块还包括：与所述电池单体串联连接的第三可控开关；

所述控制模块，还用于在检测到相应所述电池模块的容量下降时，将容量下降的电池模块切出、直至所述串联电池组切换充放电状态。

可选的，仅容量低于预设阈值的至少一个所述储能单元中，设置有通过所述第一可控开关与相应所述电池模块并联连接的所述预备电池模块；