[发明专利]一种储能系统及其控制方法

说明书

本申请公开了一种储能系统及其控制方法，提升了电池串的整体性能和/或利用率。该储能系统包括：能量转换装置以及连接在能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元。所述电池单元包括电池单元本体、充放电回路Q1和旁路回路Q2；Q1和Q2上均设置有用于通断本回路的开关；电池单元本体与Q1串联后再与Q2并联；当Q1接通且Q2断开时，所述电池单元本体连接在电池串中。该方法包括：在电池串充放电过程中，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开满足切除条件的电池单元本体的Q1，再将所述母线电压限制在预设电压范围内，再接通满足切除条件的电池单元本体的Q2。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种储能系统及其控制方法。

背景技术

目前的储能系统设计中，将一个单体电池或多个单体电池的组合视为一个电池单元(例如图1a所示)，再将多个电池单元串联在一起组成一个电池串(例如图1b所示)，以满足储能系统扩压扩容需求。但电池串在使用寿命、利用率等方面远不及单个电池单元，比如说：电池串的整体性能取决于性能最差的那个电池单元，所以各电池单元性能不均衡会影响电池串的整体性能；电池串内某个电池单元出现故障会导致整个电池串不可用，降低电池串的利用率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种储能系统及其控制方法，以提升电池串的整体性能和/或利用率。

一种储能系统的控制方法，其中：

所述储能系统包括：能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；

所述电池单元包括：电池单元本体、充放电回路和旁路回路；所述充放电回路和旁路回路上均设置有用于通断本回路的开关；所述电池单元本体与充放电回路串联后再与旁路回路并联；当充放电回路接通且旁路回路断开时，所述电池单元本体连接在电池串中；

所述控制方法包括：

在电池串充放电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开满足切除条件的电池单元本体的充放电回路，再将所述母线电压限制在预设电压范围内，再接通满足切除条件的电池单元本体的旁路回路。

可选的，在所述储能系统上电开机前，各充放电回路、各旁路回路以及所述能量转换装置的进线开关均处于断开状态；

所述控制方法还包括：在所述储能系统上电开机时，先判断各电池单元本体是否故障，将故障的电池单元本体的旁路回路接通以及无故障的电池单元本体的充放电回路接通，再将所述母线电压限制在所述预设电压范围内，再闭合所述进线开关。

又一种储能系统的控制方法，其中：

所述储能系统包括：能量转换装置，以及连接在所述能量转换装置的直流母线上的电池串；所述电池串包括多个相串联的电池单元；

所述电池单元包括：电池单元本体、充电支路、放电支路、充电旁路支路和放电旁路支路；所述充电支路、放电支路、充电旁路支路和放电旁路支路上均设置有二极管以及用于通断本支路的开关；充电支路与放电支路并联，充电旁路支路与放电旁路支路并联，所述电池单元本体与充电支路串联后再与充电旁路支路并联；当充电旁路支路和放电旁路支路均断开且充电支路和放电支路均接通时，所述电池单元本体连接在电池串中；

所述控制方法包括：

在电池串充电过程中，判断连接在电池串中的各电池单元本体是否满足切除条件，当任一电池单元本体满足切除条件时：先将电池串电流限制在预设电流范围内，再断开满足切除条件的电池单元本体的充电支路和放电支路，再将所述母线电压限制在预设电压范围内，再闭合满足切除条件的电池单元本体的充电旁路支路；