一种储能系统及提高储能系统稳定的方法、装置与流程

本发明属于储能，具体涉及一种储能系统及提高储能系统稳定的方法、装置。

背景技术：

1、在储能技术领域，尤其是在电池管理系统中，均衡技术的应用十分关键。在储能行业中，均衡技术的应用至关重要，可以帮助解决储能系统中的发热等问题，提高系统的效率和安全性。

2、以下是均衡技术在储能行业中的应用方面：能量管理：均衡技术可以帮助储能系统实现能量的均衡分配和管理，确保能量的有效存储和释放，提高系统的能量利用效率。温度控制：均衡技术可以帮助控制储能系统的温度，避免过高的温度导致发热问题，保障设备的安全运行，延长设备的使用寿命。安全保障：均衡技术可以监控储能系统中各个单元的状态和性能，及时发现异常情况并进行调整，确保系统的安全稳定运行，降低安全风险。提高储能系统的效率：均衡技术可以优化储能系统的运行策略，使得系统能够更加高效地接收、存储和释放能量，提高系统的整体效率。降低运营成本：通过均衡技术的应用，可以减少设备的损耗和维护成本，延长设备的寿命，降低运营成本，提高投资回报率。综上所述，均衡技术在储能行业中具有重要的应用价值，可以帮助储能系统更加稳定、高效地运行，推动储能技术的发展和应用。

3、现有的储能系统经常面临的一个问题是由于功率元件(如mosfet、i gbt等)产生的热量无法得到有效管理而导致的发热问题。发热不仅会降低储能系统的效率，还会缩短设备的使用寿命，并且增加了系统的安全风险。为了解决这一问题，目前的技术方案通常包括通过脉宽调制(pwm)来控制功率元件的通断状态，以此来管理发热现象。

4、现有的技术方案中，通过pwm信号的频率和占空比根据实际负载的变化进行动态调整，以期维持功率元件的温度在一个预设的安全范围内。然而，这种控制方法在实际应用中仍然存在不足，尤其是在高负载或者环境温度较高的情况下，单纯依靠pwm控制难以完全避免功率元件过热的情况。

5、现有的技术虽然通过pwm控制来管理发热现象，但在一些极端条件下仍不足以防止过热，尤其是缺乏有效的温度反馈机制和高效的热传导解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种储能系统及提高储能系统稳定的方法、装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明一方面提出了一种提高储能系统稳定的方法，包括步骤：通过脉宽调制控制功率元件的通断状态以管理发热，其中脉宽调制信号的频率f和占空比d根据实际负载pload动态调整，以维持功率元件的温度在预设安全范围内；

3、其中，占空比d是指高电平持续时间与总周期时间的比例，定义为：其中，ton为信号处于高电平的时间，t为脉宽调制信号的周期；

4、脉宽调制信号的频率f定义为：通过改变脉宽调制信号的频率f和占空比d。

5、还包括：使用温度传感器来检测功率元件的温度，并将温度数据反馈给控制系统,控制系统依据温度变化自动调整脉宽调制信号的占空比d，以确保功率元件的温度始终低于预先设定的最大允许温度tmax,表达式为：d＝k(tmax-tcurrent)其中，tcurrent为当前测量的温度值，k为比例系数，用来确定占空比调整的幅度。

6、还包括：在功率元件与散热器之间使用高导热性热界面材料。

7、本发明另一方面提出了一种储能系统，包括：至少一个功率元件；温度传感器，用以监测功率元件的温度；微控制器(mcu)或数字信号处理器(dsp)，用以生成脉宽调制信号并根据温度传感器的数据动态调整脉宽调制信号的占空比，从而控制功率元件的发热。散热器，用于增强功率元件的热量传导与散发能力；高导热性t i m，设置于功率元件与散热器之间。强制冷却设备，安装在散热器上以增强空气流动，强制冷却设备的工作状态根据温度变化自动调整。

8、本发明一方面提出了一种用于控制储能系统中功率元件温度的装置，包括：温度监测模块，用于实时监测功率元件的温度；控制模块，用于根据温度监测模块的数据调整脉宽调制信号的占空比；以及脉宽调制信号发生模块，用于生成脉宽调制信号以控制功率元件的通断状态。还包括：散热优化模块，用于根据功率元件的发热量选择散热方案，并根据环境条件调整散热策略。

9、本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种储能系统及提高储能系统稳定的方法、装置，与现有技术相比，具有以下优点：

10、本发明不仅通过pwm控制功率元件的通断状态来管理发热，而且还结合了温度传感器的实时监测功能，将温度数据反馈给控制系统。控制系统根据温度变化自动调整pwm信号的占空比，确保功率元件的温度始终保持在预设的最大允许温度之下，不仅能够有效地防止功率元件的温度迅速上升，还能够显著提高储能系统的稳定性和可靠性。

技术特征：

1.一种提高储能系统稳定的方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种提高储能系统稳定的方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的一种提高储能系统稳定的方法，其特征在于，还包括：在功率元件与散热器之间使用高导热性热界面材料。

4.一种储能系统，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的一种储能系统，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的一种储能系统，其特征在于，还包括：

7.一种用于控制储能系统中功率元件温度的装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：散热优化模块，用于根据功率元件的发热量选择散热方案，并根据环境条件调整散热策略。

技术总结
本发明属于储能技术领域，具体涉及一种储能系统及提高储能系统稳定的方法、装置，通过脉宽调制控制功率元件的通断状态以管理发热，其中脉宽调制信号的频率和占空比根据实际负载动态调整，以维持功率元件的温度在预设安全范围内。本发明不仅通过PWM控制功率元件的通断状态来管理发热，而且还结合了温度传感器的实时监测功能，将温度数据反馈给控制系统。控制系统根据温度变化自动调整PWM信号的占空比，确保功率元件的温度始终保持在预设的最大允许温度之下，不仅能够有效地防止功率元件的温度迅速上升，还能够显著提高储能系统的稳定性和可靠性。

技术研发人员：党新凯
受保护的技术使用者：广东微电新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/6