[发明专利]一种储能系统

说明书

本申请提供一种储能系统，用于提升储能系统中组件出现故障时的运行效率及系统可靠性，以及避免资源浪费。储能系统包括多个储能支路、至少一个开关单元和控制电路；每个储能支路包括依次串联连接的第一母线、簇级变换电路和电池簇，以及多个均衡变换电路和均衡母线；电池簇包括多个串联连接的电池单元，每个电池单元包括一个电池包；电池包与对应的一个均衡变换电路的输入侧连接，多个均衡变换电路的输出侧分别与均衡母线连接；电池簇的正极端与簇级变换电路连接，电池簇的负极端与地线连接；相邻的两个储能支路之间设置有开关单元，若开关单元处于第一状态，则两个储能支路中的均衡母线之间连通。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种储能系统。

背景技术

通常，储能系统中包括多个电池簇，如图1所示，储能系统可以包括电池簇A1和电池簇A2。每个电池簇可以包括多个串联连接的电池包，每个电池簇可以连接一个簇级直流/直流变换电路，簇级直流/直流变换电路的第一端与一个电池簇的第一端连接，第二端接低电平，第三端与直流母线连接。各电池簇的第二端接低电平。例如，直流母线C1、簇级直流/直流变换电路B1、电池簇A1形成充放电回路，簇级直流/直流变换电路B1可以从直流母线C1上取电，或者可以向直流母线C1进行电能传输，实现储能系统进行储能或供能。一般为实现各电池簇最大功率均流，每个电池簇中的各电池包均连接一个均衡变换电路，即一个电池包与一个均衡变换电路相连。各均衡变换电路的第一端与电池包连接，各均衡变换电路的第二端与均衡母线连接。例如电池包A11与均衡变换电路D11的第一端连接，均衡变换电路D11的第二端与均衡母线F11连接。

若电池簇A1中的一个电池包发生故障或者失效，如电池包A11发生故障，则电池簇A1停止运行，导致电池簇A1中未故障的电池包也停止工作。若与电池簇A1连接的簇级直流/直流变换电路B1发生故障，则电池簇A1也无法继续运行。这两种情形下，未发生故障的电池簇或者电池包因所在的充放电回路中的其它组件故障而无法运行，不仅造成资源浪费，还使储能系统的运行效率降低。

发明内容

本申请提供一种储能系统，用于提升储能系统中组件出现故障时的运行效率及系统可靠性，以及避免资源浪费。

第一方面，本申请实施例提供一种储能系统，包括多个储能支路、至少一个开关单元和控制电路；每个储能支路包括依次串联连接的第一母线、簇级变换电路和电池簇，以及多个均衡变换电路和均衡母线；所述电池簇包括多个串联连接的电池单元，每个所述电池单元包括一个电池包；所述电池包分别与对应的一个所述均衡变换电路的输入侧连接，多个所述均衡变换电路的输出侧分别与所述均衡母线连接；所述电池簇的正极端与所述簇级变换电路连接，所述电池簇的负极端与地线连接；所述簇级变换电路，用于将所述第一母线处的电压调制为充电电压，以为所述电池簇充电；或者将所述电池簇的电压调制为放电电压，以为所述第一母线所耦合的负载充电；每个所述均衡变换电路运行在第一工作模式下时，用于均衡连接的电池包的电流；以及运行在第二工作模式下时，用于将所述均衡母线的电压调制为充电电压，以为连接的电池包充电；或者将连接的电池包的电压调制为放电电压，并将所述放电电压输出到连接的均衡母线上；相邻的两个储能支路之间设置有所述开关单元，若所述开关单元处于第一状态，则所述两个储能支路中的均衡母线之间连通，若所述开关单元处于第二状态，则所述两个储能支路中的均衡母线之间不连通；所述控制电路分别与所述至少一个开关单元和每个所述储能支路耦合，用于：在确定相邻的两个储能支路中的第一储能支路中的任一组件发生故障时，控制所述第一储能支路和相邻的第二储能支路之间的开关单元处于所述第一状态，并控制所述第一储能电路中的各所述均衡变换电路运行模式由运行在所述第一工作模式下切换为运行在所述第二工作模式下；所述任一组件包括电池包和/或簇级变换电路。