一种电池储能系统及控制方法、储能系统、计算机设备

1.本发明涉及电池储能技术领域，特别涉及一种电池储能系统及控制方法、储能系统、计算机设备。


背景技术：

2.储能是实现“双碳”目标和新能源革命的关键支撑技术，在可再生能源成为主体的新型电力系统中，对储能提出了重大需求。其中，以锂离子电池储能为主体的电化学储能是现有储能类型中应用最为广泛的一种。同时，随着电动汽车的大力推广，未来也将面临大量动力锂电池退役的问题。电池退役时还有75%的容量可以进行梯次再次利用，充分利用电池的寿命，尤其对于磷酸铁锂电池的梯级利用可以提高其使用经济价值。
3.锂离子电池储能簇单元的电压从500v甚至到上千伏，因此每个电池簇单元需要几百支电池串联使用；但是由于大容量锂离子电池从生产出来时就存在着一致性差异，且随着锂离子电池储能经过1-2年的使用后每个簇单元中的单体电池之间的一致性差异逐渐加剧，由于“木桶效应”导致每个簇单元可充入或放出的能量大大衰减，且多个电池簇单元直接并联存在簇间环流问题，且需定期人工上站均衡维护导致维护成本较高；传统的电池储能系统是电池直接串联，无法实现故障电池或电池模组的独立退切和热插拔，需切断整个电池簇单元进行降功率使用、甚至停机；另外，由于储能系统中电池排布密集、数量较大，若某支单体电池存在故障如短路而产热异常时，其热量会通过与其直接电气连接的导电铜排向相邻电池模组单元进行热传递，最终可能引起整个电池簇单元发生热失控。另外，从新能源汽车上退役的动力电池梯次利用到储能系统时也存在着这些问题，并阻碍梯次利用的推广。
4.目前，锂离子电池储能簇单元中的电池均衡是通过使用被动均衡器和主动均衡器；被动均衡器以电阻耗散能量为代价，主动均衡器能够实现单体电池之间的能量转移，但是应用在大规模、高电压平台的锂离子电池储能中存在系统复杂、均衡效率较低的问题。
5.另一方面，新能源车退役的电池梯次利用时，由于各电池单元的电压范围、容量、内阻和化学体系不同，无法直接在常规的电池储能系统结构中匹配使用，传统的均衡方法无法适用，需要电池组的异构兼容技术。
6.因此，需要一种新型的电池系统构架及其控制方法，来解决电池均衡的技术问题，实现锂电池在储能系统中的全寿命周期内均衡和新能源汽车退役电池组梯次利用，实现异构兼容及均衡。


技术实现要素：

7.本发明实施例提供了一种电池储能系统，以解决现有技术中电池均衡的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
8.根据本发明实施例的第一方面，提供了一种电池储能系统。
9.在一个实施例中，电池储能系统，包括：n个子模块单元和全局控制器，每个子模块单元具有正向端口和负向端口，n个子模块单元依次串联，第1个子模块单元的正向端口和第n个子模块单元的负向端口分别构成所述电池储能系统的高压端口和低压端口；每个子模块单元包括双向dc/dc变换器和电池单元，所述dc/dc变换器包括dc/dc控制器；所述全局控制器根据功率控制指令和各子模块单元的运行状态参数信息，分配各子模块单元dc/dc控制器的控制参考信息；子模块单元dc/dc控制器根据全局控制器分配的控制参考信息，执行对dc/dc变换器中开关管的控制，各子模块单元先采用输入功率控制模式，当进入充电/放电过程的最后阶段则转为平均电流控制模式。
10.可选地，所述dc/dc变换器是双向同步整流buck型电路、双向buck-boost电路、全桥/半桥电路、反激电路或双向正激电路中的任意一种。
11.可选地，所述dc/dc变换器还包括采样电路，采样电路为全局控制器和dc/dc控制器提供各子模块单元的运行状态参数信息。
12.可选地，所述输入功率控制模式包括：dc/dc变换器的输入电压和输入功率的闭环反馈控制环节的控制量与dc/dc变换器的输出电流前馈控制环节的控制量共同产生总控制量，与dc/dc变换器的电感电流进行比较产生pwm调制信号，实现峰值电流模式控制。
13.可选地，所述dc/dc控制器的控制策略还包括：所述峰值电流模式控制还叠加外部补偿信号。
14.可选地，所述平均电流控制模式包括：dc/dc变换器的输入电压闭环控制环节和dc/dc变换器的平均输出电流开环前馈控制环节。
15.根据本发明实施例的第二方面，提供了一种储能系统。
16.在一个实施例中，所述系统包括上述任一项实施例所述的电池储能系统，还包括储能变流器，所述电池储能系统的高压端口和低压端口分别与储能变流器的直流母线连接；所述全局控制器根据各子模块单元的运行状态参数信息和储能变流器的功率控制指令，分配各子模块单元dc/dc控制器的控制参考信息。
17.根据本发明实施例的第三方面，提供了一种储能系统。
18.在一个实施例中，所述系统包括上述任一项实施例所述的电池储能系统，多个电池储能系统并联连接。
19.根据本发明实施例的第四方面，提供了一种电池储能系统的控制方法，用于控制上述任一项实施例所述的电池储能系统。
20.在一个实施例中，所述电池储能系统的控制方法包括以下步骤：步骤s100：确定子模块单元的数量n和故障子模块单元数量；确定电池储能系统的充电功率或充电时长；步骤s200：全局控制器与储能变流器进行通信确定电池储能系统要实施充电工作还是放电工作；步骤s300：各子模块单元先采用输入功率控制模式，当进入充电/放电过程的最后
阶段则转为平均电流控制模式，调节各子单元模块的当前荷电状态值。
21.根据本发明实施例的第五方面，提供了一种电池储能系统的控制方法，用于控制上述任一项实施例所述的电池储能系统。
22.在一个实施例中，所述电池储能系统的控制方法包括以下步骤：首先，电池储能系统在启动前对所有子模块单元进行诊断，识别出故障子模块单元；然后，根据故障子模块单元总数量控制电池储能系统运行；若故障子模块单元总数量未达到预先设定的最大允许值，控制电池储能系统中各子模块单元以相同的输入电压同步启动，电池储能系统开始充电/放电；然后，根据各子模块单元的运行状态参数执行均衡控制策略，直到电池储能系统充电/放电结束；在电池储能系统开始充电/放电之前或在电池储能系统充电/放电运行过程中，故障子模块单元进入关断和旁路处理步骤；若故障子模块单元总数量达到预先设定的最大允许值时，电池储能系统采取主动保护措施并停机。
23.可选地，所述故障子模块的判断条件为以下判断条件中任一项或者多项的组合：（a）电池单元总压≤阈值下限；（b）电池单元总压≥ 阈值上限；（c）电池单元电芯温度≥温度阈值；（d）电池单元电芯温升速率≥1℃/min；（e）电池单元的估计容量≤60%电池单元额定容量；（f）电池单元的最近2次容量衰减≥5%电池单元额定容量；（g）电池单元的充电dq/dv曲线峰值≤阈值。
24.根据本发明实施例的第六方面，提供了一种计算机设备。
25.在一些实施例中，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项实施例所述方法的步骤。
26.本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：（1）均衡效率高、能够最大化利用所有电池单元的有效容量；（2）能够不停机旁路退出故障子模块单元；（3）能够提高各电池单元之间的热阻，提高了系统的可靠性；（4）能够解决新能源车退役电池在梯次利用中一致性差和异构兼容的难题。
27.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
28.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
29.图1为根据一示例性实施例示出的电池储能系统的结构示意图；图2为根据一示例性实施例示出的子模块单元dc/dc变换器输入功率控制模式的原理图；
图3为根据一示例性实施例示出的子模块单元dc/dc变换器平均电流控制模式的原理图；图4 为根据一示例性实施例示出的电池储能系统均衡控制策略的原理图；图5为根据一示例性实施例示出的电池储能系统均衡控制策略的流程图；图6为根据一示例性实施例示出的多个电池储能系统并联结构示意图；图7为根据一示例性实施例示出的电池储能系统的控制方法的流程图；图8为根据一示例性实施例示出的计算机设备的原理图。
具体实施方式
30.以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
31.本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
32.本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
33.本文中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
34.本文中，术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
35.在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.图1示出了本发明的电池储能系统的一个实施例。
37.如图1所示，本实施例提供的一种电池储能系统，包括n个子模块单元（即储能单元）和全局控制器，其中每个子模块单元包括dc/dc变换器和电池单元；每个子模块单元具有正向端口（p+）和负向端口（n-）两个电气端口，n个子模块单元通过所述电气端口依次串联后构成一个电池储能系统，最终第一个子模块单元的正向端口（p+）和第n个子模块单元的负向端口（n-）分别构成本实施例中所述电池储能系统的高压端口hv port和低压端口lv port；所述电池储能系统的高压端口hv port和低压端口lv port分别与储能变流器pcs的
直流母线连接；本实施例中各电池单元在电气上构成间接的串联关系，但在物理结构上可通过dc/dc变换器缓解电池单元的热量传递。图1所示实施例中，每个子模块单元还包括旁路开关网络、预充电路和bmu（battery management unit，电池管理单元），旁路开关网络并联于dc/dc变换器的输入端口，电池单元并联于dc/dc变换器的输出端口，bmu（battery management unit，电池管理单元）与电池单元并行连接于电池单元，预充电路串联在dc/dc变换器输出端口与电池单元的并联回路中。当然，本实施例的电池储能系统还可以包括防浪涌电路等保护电路，这里不再赘述。
38.可选地，所述dc/dc变换器为双向dc/dc变换器，可以实现能量双向流动，例如dc/dc变换器可以是双向同步整流buck型电路、双向buck-boost电路、全桥/半桥电路、反激电路或双向正激电路中的任意一种。当然，上述各dc/dc变换器仅为示意性的，本领域技术人员还可以采用其他类型的dc/dc变换器来实现能量双向流动，这里不再赘述。
39.本实施例所述子模块单元的电池单元可以是单体电池，或者可以是多个同规格的单体电池串联构成的电池组，或者还可以是由多个同规格的单体电池串并联构成的电池模块。本实施例所述电池单元的推荐电压平台范围为36v-60v，该电压平台范围有利于所述电池储能系统在效率和经济性之间实现均衡。
40.本发明所述子模块单元中的bmu用于监测电池单元的荷电状态soc、电压和电池单元中每个单体电池的电压、soc、温度等运行状态参数。可选地，bmu包含均衡电路使电池单元内部实现均衡。
41.本实施例所述子模块单元的dc/dc变换器包含独立的dc/dc控制器，电池储能系统的控制策略是通过各子模块单元中的dc/dc控制器和全局控制器共同来实现的。全局控制器通过与各子模块单元进行双向通信，获取各子模块单元的运行状态参数信息，并与储能变流器pcs进行通信，获取pcs的功率控制指令，根据各子模块单元的运行状态参数信息和储能变流器pcs的功率控制指令，实时计算并分配各子模块单元dc/dc控制器的控制参考信息，从而执行均衡控制策略。各子模块单元dc/dc控制器根据全局控制器分配的控制参考信息，执行对dc/dc变换器中开关管的控制。
42.本实施例所述子模块单元的dc/dc变换器包含独立的dc/dc控制器和采样电路，采样电路为全局控制器和dc/dc控制器提供各子模块单元的运行状态参数信息，例如采样电路采集dc/dc变换器的输入电压v
in
、输出电压v
bat
、电感电流i
l
、p+端口输入电流is和电池单元的充电/放电电流i
chg
等运行状态参数；所述采样电路可以采用本领域熟知的技术手段，通常以子模块单元的地电位为参考点位以简化采样，便于子模块单元数量的任意拓展、不受总电压的限制。
43.为描述简单起见，dc/dc变换器具备一个输入端，一个输出端（电池端）。各dc/dc变换器的输入端串联，为电池储能系统提供储能端的高电压。在充电时，dc/dc变换器输入端接收从外部提供的能源为输出端（电池端）充电；放电时，dc/dc变换器输出端（电池端）的电池单元放电，从而dc/dc变换器的输入端为外部提供能量。
44.电池储能系统在充电时，各子模块单元根据内部电池单元的状况，实施输入功率的控制。当各个子模块单元的电池单元的电池容量不同，在dc/dc变换器电池端电压相等的情况下，充电电流与电池容量成正比。在各dc/dc变换器输入端，由于电流相等，各个dc/dc变换器的输入电压各不相同，子模块单元的控制需要实现dc/dc变换器输入电压的控制，也
就是dc/dc变换器输入功率的控制，因此，本发明所述子模块单元的控制策略区别于传统充电模式下的充电电流控制或者充电电压控制。
45.电池储能系统在放电时，各子模块单元可采用同样的控制策略，仅是电流或功率的控制量的符号变为负的。放电功率与电池容量成正比，由于各dc/dc变换器的输入端串联，电流相同，控制各dc/dc变换器的输入端电压即可实现各dc/dc变换器功率的按比例分配。
46.为方便阐述，本实施例中dc/dc变换器以双向同步整流buck型电路为例进行说明。
47.由于各子模块单元的输入侧是串联的，因此具有相同的输入电流is。子模块单元中的dc/dc控制器采用输入电压和输入功率双反馈控制策略，即通过控制dc/dc变换器的输入功率和输入电压以控制输入电流；由于dc/dc变换器输出侧的电池单元电压变化很小，根据dc/dc变换器的输入输出功率平衡公式，因此，子模块单元中dc/dc变换器的输出功率（即电池单元的输入功率）或输出电流（即电池单元的输入电流）也得到了控制。
48.图2示出了dc/dc控制器的控制策略的一个实施例的原理框图。
49.该实施例中，如图2所示，本发明所述子模块单元中dc/dc控制器的控制策略为输入功率控制模式，包括dc/dc变换器的输入电压和输入功率的闭环反馈控制环节和dc/dc变换器的输出电流前馈控制环节，dc/dc变换器的输入电压和输入功率的闭环反馈控制环节的控制量与dc/dc变换器的输出电流前馈控制环节的控制量共同产生总控制量，与dc/dc变换器的电感电流进行比较产生pwm调制信号，实现峰值电流模式控制，以控制dc/dc变换器中开关管的占空比。具体地，采样信号包括dc/dc变换器的输入电压v
in
、输出电压v
bat
、电感电流i
l
、p+端口输入电流is和电池单元的电流i
chg
，分别经过采样电路滤波后得到周期平均值、、、和。所述dc/dc变换器的输入电压与输入电压参考值比较产生第一控制信号，所述dc/dc变换器的输入功率与功率参考值比较产生第二控制量，=，为了实现系统的快速响应，dc/dc控制器的控制策略还包括输出电流前馈控制环节，本实施例采用平均输出电流开环前馈控制环节。本领域技术人员熟知，峰值电流模式控制可以叠加外部补偿信号，在占空比大于0.5的时候抑制谐波振荡，可选地，如图2所示，dc/dc控制器的控制策略还包括斜波补偿环节，在占空比小于0.5情况下，斜波补偿不是必须的。
50.图3示出了dc/dc控制器控制策略的另一个实施例的原理框图。
51.该实施例中，如图3所示，本发明所述子模块单元中dc/dc控制器的控制策略为平均电流控制模式，包括dc/dc变换器的输入电压闭环控制环节和dc/dc变换器的平均输出电流开环前馈控制环节。其中，dc/dc变换器的输入电压v
in
的周期平均值与参考值产生第一控制量，第一控制量与平均输出电流开环前馈控制环节产生的控制量共同产生总控制量，与电感电流进行比较，实现峰值电流模式控制，产生pwm调制信号以控制dc/dc变换器中开关管的占空比。
52.下面进一步说明本发明实施例提供的电池储能系统中各子模块单元之间的均衡控制策略。
53.如图1和图4所示，由于各子模块单元的输入侧是串联的，因此具有相同的输入电流is，通过控制各子模块单元的输入电压即可以控制各子模块单元的输入功率。
54.如图5所示，本发明实施例提供的电池储能系统各子模块单元之间的均衡控制通过全局控制器的均衡控制策略来实现，全局控制器的均衡控制策略包括如下步骤：步骤s100：确定子模块单元的数量n和故障子模块单元数量（faultnum）；确定电池储能系统的输入功率p
cmd
或运行时长t
cmd
，输入功率p
cmd
或运行时长t
cmd
可通过与储能变流器pcs实时通信获得。
55.步骤s200：全局控制器与pcs进行通信确定电池储能系统要实施充电工作还是放电工作，然后计算均衡参考量。
56.若给电池储能系统充电，全局控制器计算各子模块单元需要充入的电容量，计算公式如下：q
a,k
=c
a,k
(soc
kmax-sock)，其中，c
a,k
、soc
kmax
、sock分别表示第k个子模块单元的电池估计容量、充电荷电状态上限值、当前荷电状态值，q
a,k
表示第k个子模块单元需要充入的电容量，k=1,2,
……
,n。可选地，在本发明实施例中，充电时pcs以直流侧恒压输出的方式工作，当然，根据本发明实施例的教导，本领域技术人员还可以控制充电时pcs工作在其他方式，例如恒功率输出的工作方式。
57.若给电池储能系统放电，全局控制器计算各子模块单元需要放出的电容量q
a,k
=c
a,k
(soc
k-soc
kmin
)，其中soc
kmin
表示第k个子模块单元的放电荷电状态下限值，k=1,2,
……
,n。
58.步骤s300：选择电池储能系统的控制模式。
59.可选地，上述步骤s300中，控制模式可以按照电池储能系统预先设定的模式，或者按照电池储能系统设定的条件选择，或者通过与pcs通信确定。
60.可选地，上述步骤s300中，控制模式按照电池储能系统设定的条件选择，具体为：各子模块单元先采用输入功率控制模式，当进入充电/放电过程的最后阶段则转为平均电流控制模式，精准调节各子单元模块的当前荷电状态值soc。例如，充电/放电过程开始阶段各子模块单元采用输入功率控制模式，当放电时sock≤15%或者充电时sock≥85%时，各子模块单元采用平均电流控制模式。
61.可选地，所述输入功率控制模式，具体为：全局控制器计算各个子模块单元的dc/dc控制器的控制参考信息，分别如以下公式所示：dc控制器的控制参考信息，分别如以下公式所示：dc控制器的控制参考信息，分别如以下公式所示：其中，表示第k个子模块单元的平均输出电流参考值；
ɑk表示功率调整系数；表示第k个子单元模块的功率参考值；p
cmd
表示电池储能系统的输入功率；表示第k个子模块单元的dc/dc变换器输出电压周期平均值；q
a,k
表示第k个子模块单元需要放出/
充入的电容量；表示第k个子模块单元的dc/dc变换器输入电压参考值；表示电池储能系统中第j个子模块单元的dc/dc变换器输出电压周期平均值，与k予以区别，j=1,2,
…
,n；q
a,j
表示第j个子模块单元需要放出/充入的电容量；m表示故障子单元的标记号，m∈{1,2,
…
,n}；表示第j个子模块单元的输入电压周期平均值。例如，基于上述控制参考信息，各个子模块单元的dc/dc控制器运行于峰值电流模式控制（cpm）。当然，基于上述控制参考信息，各个子模块单元的dc/dc控制器还可以运行于其他控制模式。
62.可选地，所述平均电流控制模式，具体为：全局控制器计算各个子模块单元的dc/dc控制器的控制参考信息，分别如以下公式所示：考信息，分别如以下公式所示：其中，q
a,k
表示第k个子模块单元需要放出/充入的电容量；t
cmd
表示电池储能系统的运行时长；表示第k个子模块单元的dc/dc变换器输入电压参考值；表示第k个子模块单元的dc/dc变换器输出电压周期平均值；表示第k个子模块单元中电池单元的平均输入电流参考值；表示第j个子模块单元的输入电压周期平均值；表示第k个子模块单元中电池单元的平均输入电流参考值；表示第j个子模块单元中电池单元的平均输入电流参考值，与k予以区别，j=1,2,
…
,n；表示电池储能系统中第j个子模块单元的dc/dc变换器输出电压周期平均值；m表示故障子单元的标记号，m∈{1,2,
…
,n}。例如，基于上述控制参考信息，各个子模块单元的dc/dc控制器运行于峰值电流模式控制（cpm）。当然，基于上述控制参考信息，各个子模块单元的dc/dc控制器还可以运行于其他控制模式。
63.上述全局控制器的均衡控制策略不仅适用于本发明的电池储能系统，也适用于其他形式的电池储能系统，本领域技术人员根据本发明实施例的教导，可以将上述全局控制器的均衡控制策略应用到其他形式的电池储能系统中。
64.本发明提供的电池储能系统还可以多个并联实现对系统容量的扩展，如图6所示，在另一个实施例中，还提出了一种储能系统，包括多个并联的所述电池储能系统。由于放电时每个电池储能系统具有调压能力，充电时每个电池储能系统具有输入功率控制能力，故而可以抑制各电池储能系统之间的环流。
65.图7示出了电池储能系统的控制方法的一个实施例，该电池储能系统包括n个子模块单元和全局控制器，该电池储能系统可以采用上述各实施例的电池储能系统，也可以采用其他形式的电池储能系统，所述方法包括以下步骤：首先，电池储能系统在启动前对所有子模块单元进行诊断，识别出故障子模块单元，故障子模块单元总数量记为faultnum。
66.可选地，在本发明实施例中，故障子模块单元的判断条件包含以下多项：
（a）电池单元总压≤阈值下限；（b）电池单元总压≥ 阈值上限；（c）电池单元电芯温度≥温度阈值；（d）电池单元电芯温升速率≥1℃/min；（e）电池单元的估计容量≤60%电池单元额定容量；（f）电池单元的最近2次容量衰减≥5%电池单元额定容量；（g）电池单元的充电dq/dv曲线峰值≤阈值。
67.在实际应用中，实施的故障子模块单元的判断条件可以不仅限于上述几项。若第m子模块单元符合上述判断条件中的一项或多项，第m子模块单元即被判别为故障子模块单元。
68.然后，根据故障子模块单元总数量faultnum控制电池储能系统运行；若故障子模块单元总数量faultnum未达到预先设定的最大允许值faultmax，全局控制器控制电池储能系统中各子模块单元以相同的输入电压同步启动，电池储能系统开始充电/放电，对于包含预充电路的实施例，还包括预充电路开关器件导通的步骤；然后，根据各子模块单元的运行状态参数执行均衡控制策略，系统进行均衡运行，直到系统充电/放电结束。在电池储能系统开始充电/放电之前或在电池储能系统充电/放电运行过程中，故障子模块单元进入关断和旁路处理步骤，具体为：首先，关断dc/dc变换器；然后，依次闭合旁路开关网络中开关ss1对输入电容进行rc放电、闭合开关ss2将故障子模块单元模块旁路。可选地，对于包含预充电路的子模块单元，还包括预充电路开关器件关断的步骤。若故障子模块单元总数量faultnum达到faultmax时，系统采取主动保护措施并停机。
69.可选地，上述全局控制器控制电池储能系统中各子模块单元以相同的输入电压同步启动的步骤，第k个子模块单元的dc/dc变换器输入电压参考值如下式所示：第k个子模块单元的平均输出电流参考值如下式所示：本发明实施例的控制方法，并可在不切断电池储能系统工作状态下实现故障锂电池的主动退出机制。
70.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储静态信息和动态信息数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述方法实施例中的步骤。
71.本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备
可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
72.在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法实施例中的步骤。
73.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中的步骤。
74.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（read-only memory，rom）、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（random access memory，ram）或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（static random access memory，sram）或动态随机存取存储器（dynamic random access memory，dram）等。
75.本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。