一种均衡控制装置、均衡控制方法和相关系统与流程

本发明涉及储能系统，具体涉及一种均衡控制装置、均衡控制方法和相关系统。

背景技术：

1、储能系统是由多个电池包串联组成的电池簇。由于在生产工艺以及储存时间等因素的影响下，不同电池包的电压或soc(state of charge，剩余电量)会存在一定的差异，而不同电池包的电压差异或soc差异越大，对储能系统的可用储能容量以及性能的影响越大；因此，在不同电池包的电压差异或soc差异较大时，就需要对储能系统中的各个电池包进行均衡。但是，目前储能系统的均衡无论是从均衡效率、均衡操作便捷性还是均衡装置的成本方面存在很大的提高空间。

技术实现思路

1、本发明公开一种均衡控制装置、均衡控制方法和相关系统，以提高储能系统的均衡速率、降低均衡成本以及提升操作便利性。

2、第一方面，本发明公开了一种均衡控制装置，应用于储能系统，所述储能系统包括串联的多个电池包，所述均衡控制装置包括：电源接口，用于与储能变流器相连；第一串联接口，用于与所述串联的多个电池包相连；至少一个第一均衡接口，一个所述第一均衡接口用于与一个所述电池包相连，多个所述第一均衡接口用于与多个所述电池包分别对应相连；控制模块，用于获取所述多个电池包的参数，根据所述多个电池包的参数，确定所述多个电池包是否需要均衡，并在所述多个电池包都不需要均衡时，控制所述第一串联接口与所述电源接口相连，并将所述多个电池包的充放电参数发送至所述储能变流器，以使所述储能变流器对所述多个电池包进行充放电；在至少一个所述电池包需要均衡时，控制与其对应相连的所述第一均衡接口与所述电源接口相连；并将需要均衡的所述电池包的充放电参数发送至所述储能变流器，以使所述储能变流器对需要均衡的所述电池包进行充放电。

3、在一些可选示例中，所述均衡控制装置还包括切换开关；所述切换开关的第一端与所述电源接口相连，所述切换开关的第二端与所述第一串联接口相连，所述切换开关的第三端与所述至少一个第一均衡接口相连；所述控制模块与所述切换开关的控制端相连；所述控制模块还用于在所述多个电池包都不需要均衡时，控制所述切换开关的第一端与所述第二端相连；在至少一个所述电池包需要均衡时，控制所述切换开关的第一端与所述第三端相连。

4、在一些可选示例中，所述均衡控制装置还包括多个均衡开关；所述均衡开关的第一端与所述切换开关的第三端相连，多个所述均衡开关的第二端与多个所述第一均衡接口分别对应相连；所述控制模块与所述多个均衡开关的控制端分别相连，所述控制模块还用于在至少一个所述电池包需要均衡时，控制与其对应相连的所述均衡开关的第一端与其第二端相连。

5、在一些可选示例中，所述均衡控制装置还包括第一通讯接口；所述第一通讯接口与所述多个电池包通讯连接，所述第一通讯接口还与所述控制模块相连；所述第一通讯接口用于接收所述多个电池包发送的参数，并将所述参数传输至所述控制模块。

6、在一些可选示例中，所述控制模块还用于向所述储能变流器发送连通指令和断开指令；所述连通指令用于使所述储能变流器与所述电源接口连通，所述断开指令用于使所述储能变流器与所述电源接口断开连接。

7、在一些可选示例中，所述均衡控制装置还包括第二通讯接口；所述第二通讯接口用于与所述储能变流器通讯连接；所述控制模块还与所述第二通讯接口相连，所述控制模块还用于通过所述第二通讯接口向所述储能变流器发送连通指令、断开指令和电池包的充放电参数。

8、在一些可选示例中，所述均衡控制装置还包括操作面板；所述操作面板与所述控制模块相连，所述控制模块还用于通过所述操作面板发出均衡提示信息，以提示用户所述储能系统中至少一个所述电池包需要均衡，并通过所述操作面板接收用户输入的均衡指令，以根据所述均衡指令，控制对应的至少一个所述第一均衡接口与所述电源接口相连。

9、在一些可选示例中，所述电池包包括第二串联接口和第二均衡接口，所述第二串联接口与所述第二均衡接口并联，所述第二串联接口用于与所述第一串联接口或其他电池包的第二串联接口相连，所述第二均衡接口用于与所述第一均衡接口相连。

10、第二方面，本发明公开了一种均衡控制系统，应用于储能系统，包括储能变流器和储能管理单元，所述储能管理单元包括如上任一项所述的均衡控制装置。

11、在一些可选示例中，所述储能变流器的工作电压范围覆盖所述储能系统中一个或者多个串联电池包的电压范围，并能够根据指令对所述一个或者多个串联电池包进行充放电。

12、第三方面，本发明公开了一种储能系统，包括串联的多个电池包和如上所述的均衡控制系统。

13、第四方面，本发明公开了一种均衡控制方法，应用于如上所述的储能系统，所述均衡控制方法包括：获取所述多个电池包的参数；根据所述多个电池包的参数，确定所述多个电池包是否需要均衡；在所述多个电池包都不需要均衡时，控制所述第一串联接口与所述电源接口相连，并将所述多个电池包的充放电参数发送至所述储能变流器，以使所述储能变流器对所述多个电池包进行充放电；在至少一个所述电池包需要均衡时，控制与其对应相连的所述第一均衡接口与所述电源接口相连，并将需要均衡的所述电池包的充放电参数发送至所述储能变流器，以使所述储能变流器对需要均衡的所述电池包进行充放电。

14、在一些可选示例中，所述控制所述第一串联接口与所述电源接口相连包括：控制所述切换开关的第一端与第二端相连；所述控制与其对应相连的所述第一均衡接口与所述电源接口相连包括：控制所述切换开关的第一端与第三端相连。

15、在一些可选示例中，所述控制与其对应相连的所述第一均衡接口与所述电源接口相连还包括：控制与需要均衡的电池包对应相连的所述均衡开关的第一端与其第二端相连。

16、在一些可选示例中，所述控制所述第一串联接口与所述电源接口相连之前，或者，所述控制与其对应相连的所述第一均衡接口与所述电源接口相连之前，还包括：向所述储能变流器发送断开指令，控制所述储能变流器与所述电源接口断开连接；所述控制所述第一串联接口与所述电源接口相连之后，或者，所述控制与其对应相连的所述第一均衡接口与所述电源接口相连之后，还包括：向所述储能变流器发送连通指令，控制所述储能变流器与所述电源接口连通。

17、在一些可选示例中，所述控制与其对应相连的所述第一均衡接口与所述电源接口相连之后，还包括：根据存储的所述多个电池包的状态参数，设定目标状态参数；将需要均衡的电池包的状态参数与目标状态参数进行对比；根据对比结果，来控制所述电池包进行充电或放电。

18、在一些可选示例中，在任一电池包均衡的过程中，所述均衡控制方法还包括：定期收集所述电池包的状态参数；将所述状态参数与所述目标状态参数进行对比；若所述状态参数与所述目标状态参数的差值小于预设值，则控制所述电池包停止充电或放电。

19、本发明公开的均衡控制装置、均衡控制方法和相关系统，储能系统包括串联的多个电池包，均衡控制装置包括电源接口、第一串联接口、第一均衡接口和控制模块，控制模块获取多个电池包的状态参数，根据多个电池包的状态参数，确定多个电池包是否需要均衡，并在多个电池包都不需要均衡时，控制第一串联接口与电源接口相连，并将多个电池包的充放电参数发送至储能变流器，以使储能变流器对多个电池包进行充放电，一方面，在至少一个电池包需要均衡时，控制与其对应相连的第一均衡接口与电源接口相连，并将需要均衡的电池包的充放电参数发送至储能变流器，以使储能变流器对需要均衡的电池包进行充放电，从而可以通过储能变流器提供较大的充放电功率，进而可以向需要均衡的电池包提供较大的充放电均衡电流，进而可以提高储能系统的均衡效率，缩短储能系统的均衡周期；一方面，无需额外的均衡设备，利用储能系统现有的储能变流器实现均衡，从而降低储能系统的均衡成本。并且，本发明中通过控制电源接口与第一均衡接口连接，即可方便快捷地实现对储能系统的均衡，可以实现无需人工干预自动完成储能系统的均衡，极大提升储能系统的均衡便捷性。