储能系统的均压控制方法及储能系统与流程

文档序号:32790657发布日期:2023-01-03 20:54阅读:50来源:国知局
储能系统的均压控制方法及储能系统与流程

1.本发明涉及储能系统的均压技术领域,尤其是涉及一种储能系统的均压控制方法及储能系统。


背景技术:

2.随着光伏、风电等新能源接入电网的比例不断加大,储能系统的需求量也在不断增多,因此,对储能系统的安全性和可靠性要求也越来越高。储能系统管理对象包括电池,电池的电压、电量、温度等,其中电压的管理对电池的一致性以及经济性尤为突出,电压管理也是储能系统的核心技术之一。
3.目前现有技术对电池能量均衡主要是参考荷电状态soc进行调节的,对soc准确度要求较高,当soc出现较大误差或不准确时,可能会加大实际不均衡度,尤其是在电池充放电末端,soc累积的误差会导致的不均衡问题更加突出,储能系统的安全性较差。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供储能系统的均压控制方法及储能系统,以提高第一电池包的电压均衡度,从而提高储能系统的安全性。
5.本发明提供的一种储能系统的均压控制方法,储能系统包括主控单元、m个储能支路、公共直流母线和dc/ac单元,m个储能支路并联连接并通过公共直流母线与dc/ac单元的直流端电性连接;dc/ac单元还与外部电源电性连接,用于与外界进行交直流能量的转换;以及,m个储能支路中每个储能支路均包括依次串联的支路开关、支路电感和n个储能子系统,其中,每个储能子系统包括第一电池包、dcdc单元;主控单元分别与每个储能子系统连接;方法包括:
6.主控单元获取每个储能子系统分别对应的均压调制度,并将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压均衡;
7.主控单元获取每个储能支路分别对应的支路均压电流,并将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡。
8.进一步的,主控单元获取每个储能子系统分别对应的均压调制度,并将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压均衡的步骤包括:
9.主控单元获取每个储能支路分别对应的支路电流方向、每个储能子系统分别对应的子系统均压系数、每个储能子系统分别对应的子系统电压和每个储能支路分别对应的支路平均电压;
10.基于每个支路电流方向、每个子系统均压系数、每个子系统电压和每个支路平均电压,得到每个储能子系统分别对应的均压调制度;
11.将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支
路中的多个第二电池包的电压均衡。
12.进一步的,主控单元获取每个储能支路分别对应的支路均压电流,并将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡的步骤包括:
13.主控单元获取每个储能支路分别对应的支路均压系数和储能系统的系统平均电压;
14.基于每个支路平均电压、每个支路均压系数和系统平均电压,得到每个储能支路分别对应的支路均压电流;
15.将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡。
16.进一步的,主控单元获取每个储能支路分别对应的支路电流方向、每个储能子系统分别对应的子系统均压系数、每个储能子系统分别对应的子系统电压和每个储能支路分别对应的支路平均电压的步骤包括:
17.主控单元获取每个储能支路分别对应的支路电流方向、每个储能子系统分别对应的第一电压差和每个储能子系统分别对应的子系统电压;
18.基于每个第一电压差,得到每个储能子系统分别对应的子系统均压系数;
19.计算每个储能支路中的多个子系统电压的平均值,得到每个储能支路分别对应的支路平均电压。
20.进一步的,基于每个所述支路电流方向、每个子系统均压系数、每个子系统电压和每个支路平均电压,得到每个储能子系统分别对应的均压调制度的步骤包括:
21.基于每个子系统电压和每个支路平均电压,得到每个储能子系统分别对应的第一差值结果;
22.计算每个第一差值结果、每个支路电流方向和每个子系统均压系数的乘积,得到每个储能子系统分别对应的第一乘积结果;
23.将多个第一乘积结果,确定为每个储能子系统分别对应的均压调制度。
24.进一步的,主控单元获取每个储能支路分别对应的支路均压系数和储能系统的系统平均电压的步骤包括:
25.主控单元获取每个储能支路分别对应的第二电压差,支路均压系数和储能系统的系统平均电压;
26.基于每个第二电压差,得到每个储能支路分别对应的支路均压系数;
27.计算储能系统中的多个支路平均电压的平均值,得到储能系统的系统平均电压。
28.进一步的,基于每个支路平均电压、每个支路均压系数和系统平均电压,得到每个储能支路分别对应的支路均压电流的步骤包括:
29.基于每个支路平均电压和系统平均电压,得到每个储能支路分别对应的第二差值结果;
30.计算每个第二差值结果和每个支路均压系数的乘积,得到每个储能支路分别对应的第二乘积结果;
31.将多个第二乘积结果,确定为每个储能支路分别对应的支路均压电流。
32.本发明提供的一种储能系统,储能系统用于实现上述任一项的方法;储能系统包
括主控单元、m个储能支路、公共直流母线和dc/ac单元,m个储能支路并联连接并通过公共直流母线与dc/ac单元的直流端电性连接;dc/ac单元还与外部电源电性连接,用于与外界进行交直流能量的转换;以及,m个储能支路中每个储能支路均包括依次串联的支路开关、支路电感和n个储能子系统,其中,每个储能子系统包括第一电池包、dcdc单元;主控单元分别与每个储能子系统连接;
33.主控单元用于获取每个储能子系统分别对应的均压调制度,并将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压均衡;
34.主控单元还用于获取每个储能支路分别对应的支路均压电流,并将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡。
35.进一步的,主控单元还用于获取每个储能支路分别对应的支路电流方向、每个储能子系统分别对应的子系统均压系数、每个储能子系统分别对应的子系统电压和每个储能支路分别对应的支路平均电压;基于每个支路电流方向、每个子系统均压系数、每个子系统电压和每个支路平均电压,得到每个储能子系统分别对应的均压调制度;将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压均衡。
36.进一步的,主控单元还用于:获取每个储能支路分别对应的支路均压系数和储能系统的系统平均电压;基于每个支路平均电压、每个支路均压系数和系统平均电压,得到每个储能支路分别对应的支路均压电流;将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡。
37.本发明提供的储能系统的均压控制方法及储能系统,储能系统包括主控单元、m个储能支路、公共直流母线和dc/ac单元,m个储能支路中每个储能支路均包括依次串联的支路开关、支路电感和n个储能子系统,每个储能子系统包括第一电池包、dcdc单元;主控单元分别与每个储能子系统连接;通过获取每个储能子系统分别对应的均压调制度,并将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压均衡;又通过获取每个储能支路分别对应的支路均压电流,并将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡,这种方式可以提高第一电池包的电压均衡度,从而提高储能系统的安全性。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1(a)为本发明实施例提供的一种dcac储能系统方案示意图;
40.图1(b)为本发明实施例提供的一种dcdc并联储能系统方案示意图;
41.图1(c)为本发明实施例提供的一种dcdc串联储能系统方案示意图;
42.图2为本发明实施例提供的一种储能系统的均压控制方法流程图;
43.图3为本发明实施例提供的一种级联储能系统结构示意图;
44.图4为本发明实施例提供的一种储能子系统拓扑;
45.图5为本发明实施例提供的一种子模块电压均衡控制框图;
46.图6为本发明实施例提供的一种支路电压均衡控制框图;
47.图7为本发明实施例提供的另一种储能系统的均压控制方法流程图;
48.图8为本发明实施例提供的一种子模块电压均衡控制流程图;
49.图9为本发明实施例提供的一种支路电压均衡控制流程图。
具体实施方式
50.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
51.目前,随着光伏、风电等新能源接入电网的比例不断加大,储能系统的需求量也在不断增多。对储能系统的安全性和可靠性要求也越来越高。电能存储、削峰填谷等是储能系统的典型应用场景,及时响应电网调度,支撑电网调频,可为电网的安全可靠运行提供保障。储能系统的智能化管理又可为储能系统高效运行提供支撑,增强系统经济性。储能系统管理对象是电池,电池的电压、电量、温度等,电压的管理对电池的一致性以及经济性尤为突出,电压管理也是储能系统的核心技术之一。
52.现有储能系统电池接入方案可总结为三种,其中第一种为图1(a)所示的一种dcac储能系统方案示意图,直流侧连接电池,交流侧并联接入电网,可将电池包分散后与电网进行能量交互,但电池包电压等级较高,且电池包之间能量均衡较复杂。第二种为图1(b)所示的一种dcdc并联储能系统方案示意图,电池独立接入dcdc电池侧,dcdc另一侧并联接入公共直流母线,电池包可分散接入,降低电池包容量和电压等级,但dcdc变换器电压等级要求较高。第三种为图1(c)所示的一种dcdc串联储能系统方案示意图,可有效降低单电池包容量和电压等级,同时降低单dcdc变换器的电压等级,但串联后电池能量均衡较复杂。
53.现有技术对电池能量均衡主要是参考荷电状态soc进行调节的,通常以剩余电量soc为目标进行控制,对soc准确度要求较高。当soc出现较大误差或不准确时,可能会加大实际不均衡度,尤其是在电池充放电末端,soc累积的误差会导致的不均衡问题更加突出,储能系统的安全性较差。
54.电压和电量有一定的耦合关系,但这种关系是非线性的,无法用严格的数学公式表达。相同规格的电池,刚开始使用时电压相等可近似等同为电量相等,随着循环次数增加,电池衰减不一致,电压相等不可近似认为电量相等。介于电压和电量的耦合关系,电压均衡控制一定程度上可以实现能量均衡控制,基于此,本发明实施例提供了一种储能系统的均压控制方法及储能系统,该技术可以应用于需要对储能系统进行均压控制的应用中。
55.为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种储能系统的均压控制方法进行详细介绍;其中,储能系统包括主控单元、m个储能支路、公共直流母线和dc/ac单元,m个储能支路并联连接并通过公共直流母线与dc/ac单元的直流端电性连接;dc/ac单元还与外部电源电性连接,用于与外界进行交直流能量的转换;以及,m个储能支路中每个储能支路均包括依次串联的支路开关、支路电感和n个储能子系统,其中,每个储能子系
统包括第一电池包、dcdc单元;主控单元分别与每个储能子系统连接;如图2所示,该方法包括如下步骤:
56.步骤s102,主控单元获取每个储能子系统分别对应的均压调制度,并将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压均衡。
57.步骤s104,主控单元获取每个储能支路分别对应的支路均压电流,并将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡。
58.在具体实现过程中,上述储能系统可以是级联储能系统,具体的,该级联储能系统(级联储能系统结构示意图)如图3所示:包括支路1、支路2

支路m共m个储能支路,其中,每个储能支路包括n个储能子系统,储能子系统用smmn表示,另一方面,每个储能支路包括一个支路电感lm(m=1、2、3),如图4所示,每个储能子系统都由一个低压小容量电池包(相当于上述第一电池包)和一个低压小容量dcdc变换器(相当于dcdc单元)组成。该级联储能系统还包括母线电容、母线开关和dc/ac单元,其中,母线并联电容串接母线开关后经dcac变换器连接电网(相当于外部电源,)可以与外界进行交直流能量的转换,稳定公共直流母线的电压。上述级联储能系统通过级联拓扑将大电池包分散为串并联的小电池包(第一电池包),电池(第一电池包)在平台期充放电时,电池电压(第一电池包电压)变化较小,且电池包之间误差也较小,但是在充放电末端时,电池电压变化较大,且电池包之间误差也会变大,因此,需要通过电压均衡控制方法对电池包电压进行均衡控制,电池电压均衡主要分为两部分,一是支路间电压均衡,二是支路内电压均衡。
59.在实际实现时,上述每个储能子系统都会输出对应的调制波,将通过主控单元获取的每个储能子系统分别对应的均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,输出指定幅值的电压,可以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压一致性(支路内的电池包电压均衡)。
60.为了更好的理解上述实施例,参见图5所示的一种子模块(相当于上述储能子系统)电压均衡控制框图,支路内电压均衡控制通过子模块的均压调制度实现,具体的,每个子模块的dcdc单元包括的pi控制器根据输入的偏差输出相应的调制波,获取每个子模块的均压调制度(u
balance
),将每个子模块的均压调制度直接叠加在对应子模块的输出调制波上,可以产生一个范围在【0,1】的数,将该数输入pwm调制模块后,可以输出指定幅值的电压。需要注意的是,支路内所有子模块均压调制度矢量和为零,通过子模块功率差异进行均衡,不影响支路对外能量交互。
61.上述支路电流指令表示支路电感上将要流过的电流,即支路输出电流。来自于系统能量调度,支路电流和支路电池电流有直接对应关系,用作对电池进行充放电。在实际实现时,上述每个储能支路都有对应的支路电流指令,将通过主控单元获取的每个储能支路分别对应的支路均压电流叠加在对应的支路电流指令上,可以控制每个储能支路间的多个第一电池包的电压一致性(支路间的电池包电压均衡)。
62.为了更好的理解上述实施例,参见图6所示的一种支路(相当于上述储能支路)电压均衡控制框图,支路间电压均衡控制通过支路环流(相当于上述支路均压电流)实现,具体的,主控单元向每个支路发送对应的支路电流指令(i
ref
),获取每个储能支路分别对应的支路均压电流(i
balance
),将每个储能支路分别对应的支路均压电流直接叠加在对应支路的
支路电流指令上,可以控制支路间的电池包电压均衡。需要注意的是,储能系统内所有支路均压电流矢量和为零,均压能量来自系统内部,不需要外界提供能量。
63.上述储能系统的均压控制方法,储能系统包括主控单元、m个储能支路、公共直流母线和dc/ac单元,m个储能支路中每个储能支路均包括依次串联的支路开关、支路电感和n个储能子系统,每个储能子系统包括第一电池包、dcdc单元;主控单元分别与每个储能子系统连接;通过获取每个储能子系统分别对应的均压调制度,并将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压均衡;又通过获取每个储能支路分别对应的支路均压电流,并将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡,这种方式可以提高第一电池包的电压均衡度,从而提高储能系统的安全性。
64.本发明实施例还提供了另一种储能系统的均压控制方法,该方法在上述实施例方法的基础上实现;如图7所示,该方法包括如下步骤:
65.步骤s202,主控单元获取每个储能支路分别对应的支路电流方向、每个储能子系统分别对应的子系统均压系数、每个储能子系统分别对应的子系统电压和每个储能支路分别对应的支路平均电压。
66.在具体实现过程中,每个储能子系统分别对应的均压调制度由该子系统所在储能支路的支路电流方向、该子系统对应的子模块均压系数(相当于上述子系统均压系数)、该子系统对应的电池电压(相当于上述子系统电压)共同决定。
67.该步骤s202具体可以通过下述步骤一至步骤三得到:
68.步骤一:主控单元获取每个储能支路分别对应的支路电流方向、每个储能子系统分别对应的第一电压差和每个储能子系统分别对应的子系统电压。
69.在实际实现时,主控单元首先获取每个储能支路分别对应的支路电流方向(当电池放电时,支路电流方向一般为正方向)、每个储能子系统分别对应的第一电压差(电池最大电压差)和每个储能子系统分别对应的子系统电压(相当于第一电池包的电压)。
70.步骤二:基于每个第一电压差,得到每个储能子系统分别对应的子系统均压系数。
71.在实际实现时,子系统均压系数设定依据为均衡调制度不超过0.2(实际使用的调制度和均压调制度的矢量和尽量在0~1范围内,如果使用最优调制度,最优调制度和均压调制度之和不要大于1,由于最优调试度在0.75左右,均压调制度最大可在0.2左右),均压系数设定后就是固定不变的,可以参考电压差设定,这样可以保证恒定的均衡力度,具体的,根据每个储能子系统的电池最大电压差,反推出对应子模块均压系数(用最大均衡调制度0.2除以最大电压差,即可得出子模块均压系数),之后随着电压差降低,均衡力度减缓,但均衡的平滑性和系统的稳定性更好。
72.步骤三:计算每个储能支路中的多个子系统电压的平均值,得到每个储能支路分别对应的支路平均电压。
73.在实际实现时,当主控单元获取到每个储能子系统分别对应的子系统电压后,计算各个支路内的所有子系统的子系统电压的平均值,得到的结果即为每个储能支路分别对应的支路平均电压。
74.步骤s204,基于每个支路电流方向、每个子系统均压系数、每个子系统电压和每个支路平均电压,得到每个储能子系统分别对应的均压调制度。
75.该步骤s204具体可以通过下述步骤四至步骤六得到:
76.步骤四:基于每个子系统电压和每个支路平均电压,得到每个储能子系统分别对应的第一差值结果。
77.步骤五:计算每个第一差值结果、每个支路电流方向和每个子系统均压系数的乘积,得到每个储能子系统分别对应的第一乘积结果;
78.步骤六:将多个第一乘积结果,确定为每个储能子系统分别对应的均压调制度。
79.在具体实现过程中,可以根据子模块均压调制度公式,计算得到每个储能子系统分别对应的均压调制度:
80.u
balance
=dir(i
ref
)
×kvolt_sm
×
(volt
sm-volt
ave_brch
)
81.上述公式中,u
balance
为子模块均压调制度,dir(i
ref
)表示支路电流方向,一般情况下,如果电池放电,支路电流方向为正方向(dir(i
ref
)=1,i
ref
≥0),电池充电,支路电流方向为负方向(dir(i
ref
)=-1,i
ref
<0);k
volt_sm
表示子模块均压系数,volt
sm
表示子模块电压,volt
ave_brch
表示支路平均电压。实际实现时,首先基于每个子系统电压和每个支路平均电压,得到每个储能子系统分别对应的第一差值结果(k
volt_sm-volt
ave_brch
),然后计算每个第一差值结果、每个支路电流方向和每个子系统均压系数的乘积,得到每个储能子系统分别对应的第一乘积结果,将多个第一乘积结果,确定为每个储能子系统分别对应的均压调制度。
82.步骤s206,将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压均衡。
83.为了更好的理解上述实施例,参见图8所示的一种子模块电压均衡控制流程图,首先设定子模块均压系数,然后计算子模块电池电压和支路平均电压,接着检测支路电流方向,最后确定子模块均压调制度,以控制支路稳定运行。
84.步骤s208,主控单元获取每个储能支路分别对应的支路均压系数和储能系统的系统平均电压。
85.在具体实现过程中,每个储能支路分别对应的支路均压电流由该储能支路对应的支路均压系数、该储能支路对应的支路平均电压、整个储能系统的平均电压共同决定。
86.该步骤s208具体可以通过下述步骤七至步骤九得到:
87.步骤七:主控单元获取每个储能支路分别对应的第二电压差,支路平均电压。
88.在实际实现时,主控单元首先获取每个储能支路分别对应的第二电压差(最大电压差)和每个储能支路分别对应的支路平均电压。
89.步骤八:基于每个第二电压差,得到每个储能支路分别对应的支路均压系数。
90.在实际实现时,支路均压系数设定依据为支路均压电流不超过支路额定电流(支路输出电流)的0.2(设定原则为不影响支路正常功率调度,工程上均衡电流通常不超过支路额定电流的20%),支路均压系数设定后就是固定不变的,可以参考电压差设定,这样可以保证恒定的均衡力度,具体的,根据每个储能支路的最大电压差,反推出对应支路均压系数(支路的最大均压电流除以支路最大电压差,可得出支路均压系数),之后随着电压差降低,均衡力度减缓,但均衡的平滑性和系统的稳定性更好。
91.步骤九:计算储能系统中的多个支路平均电压的平均值,得到储能系统的系统平均电压。
92.在实际实现时,当主控单元计算得到每个储能支路分别对应的支路平均电压后,计算整个储能系统内的所有储能支路的支路平均电压的平均值,得到的结果即为储能系统的系统平均电压。
93.步骤s210,基于每个支路平均电压、每个支路均压系数和系统平均电压,得到每个储能支路分别对应的支路均压电流。
94.该步骤s210具体可以通过下述步骤十至步骤十二得到:
95.步骤十:基于每个支路平均电压和系统平均电压,得到每个储能支路分别对应的第二差值结果。
96.步骤十一:计算每个第二差值结果和每个支路均压系数的乘积,得到每个储能支路分别对应的第二乘积结果。
97.步骤十二:将多个第二乘积结果,确定为每个储能支路分别对应的支路均压电流。
98.在具体实现过程中,可以根据支路均压电流公式,计算得到每个储能支路分别对应的支路均压电流:
99.i
balance
=k
volt_brch
(volt
ave_brch-volt
ave_all
)
100.上述公式中,i
balance
为支路均压电流,k
volt_brch
表示支路均压系数,volt
ave_brch
表示支路平均电压,volt
ave_all
表示系统平均电压。实际实现时,首先基于每个支路平均电压和每个系统平均电压,得到每个储能支路分别对应的第二差值结果(volt
ave_brch-volt
ave_all
),然后计算每个第二差值结果和每个支路均压系数的乘积,得到每个储能支路分别对应的第二乘积结果,将多个第二乘积结果,确定为每个储能支路分别对应的支路均压电流。
101.步骤s212,将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡。
102.为了更好的理解上述实施例,参见图9所示的一种支路电压均衡控制流程图,首先设定支路均压系数,然后计算系统平均电压和支路平均电压,最后确定支路均压电流,以控制系统稳定运行。
103.上述储能系统的均压控制方法,分为支路间均压控制和支路内均压控制。支路间均压控制由支路均压系数、支路平均电压和系统平均电压共同决定,且在系统内进行电压均衡,不需外部提供或消耗能量。支路内均压控制由支路电流方向、子模块均压系数、子模块电压和支路平均电压共同决定,定向调节子模块调制度,通过子模块间功率差异进行均衡。支路内电压均衡控制与支路能量调度解耦,不影响支路对外的功率调度。这种方式,通过变换器内部进行均压控制,不需外部均衡设备,经济效益较好,通过直接对电池电压进行调节,可以提高电压一致性,提高电池充放电容量和使用寿命,同时提高系统安全性。
104.本发明提供的一种储能系统,储能系统用于实现上述任一项的方法;如图3所示,该储能系统包括主控单元、m个储能支路、公共直流母线和dc/ac单元,m个储能支路并联连接并通过公共直流母线与dc/ac单元的直流端电性连接;dc/ac单元还与外部电源电性连接,用于与外界进行交直流能量的转换;以及,m个储能支路中每个储能支路均包括依次串联的支路开关、支路电感和n个储能子系统,其中,每个储能子系统包括第一电池包、dcdc单元;主控单元分别与每个储能子系统连接;主控单元用于获取每个储能子系统分别对应的均压调制度,并将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压均衡;主控单元还用于获取每个储能支路分别对应的
支路均压电流,并将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡。
105.上述储能系统,储能系统包括主控单元、m个储能支路、公共直流母线和dc/ac单元,m个储能支路中每个储能支路均包括依次串联的支路开关、支路电感和n个储能子系统,每个储能子系统包括第一电池包、dcdc单元;主控单元分别与每个储能子系统连接;用于获取每个储能子系统分别对应的均压调制度,并将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压均衡;用于获取每个储能支路分别对应的支路均压电流,并将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡,这种储能系统可以提高第一电池包的电压均衡度,从而提高储能系统的安全性。
106.进一步的,主控单元还用于获取每个储能支路分别对应的支路电流方向、每个储能子系统分别对应的子系统均压系数、每个储能子系统分别对应的子系统电压和每个储能支路分别对应的支路平均电压;基于每个支路电流方向、每个子系统均压系数、每个子系统电压和每个支路平均电压,得到每个储能子系统分别对应的均压调制度;将每个均压调制度叠加在对应的储能子系统输出的调制波上,以控制每个储能支路中的多个第一电池包的电压均衡。
107.进一步的,主控单元还用于:获取每个储能支路分别对应的支路均压系数和储能系统的系统平均电压;基于每个支路平均电压、每个支路均压系数和系统平均电压,得到每个储能支路分别对应的支路均压电流;将每个均压电流叠加在对应的储能支路的支路电流指令上,以控制每个储能支路间的电压均衡。
108.进一步的,主控单元还用于:获取每个储能支路分别对应的支路电流方向、每个储能子系统分别对应的第一电压差和每个储能子系统分别对应的子系统电压;基于每个第一电压差,得到每个储能子系统分别对应的子系统均压系数;计算每个储能支路中的多个子系统电压的平均值,得到每个储能支路分别对应的支路平均电压。
109.进一步的,主控单元还用于:基于每个子系统电压和每个支路平均电压,得到每个储能子系统分别对应的第一差值结果;计算每个第一差值结果、每个支路电流方向和每个子系统均压系数的乘积,得到每个储能子系统分别对应的第一乘积结果;将多个第一乘积结果,确定为每个储能子系统分别对应的均压调制度。
110.进一步的,主控单元还用于:获取每个储能支路分别对应的第二电压差,支路均压系数和储能系统的系统平均电压;基于每个第二电压差,得到每个储能支路分别对应的支路均压系数;计算储能系统中的多个支路平均电压的平均值,得到储能系统的系统平均电压。
111.进一步的,主控单元还用于:基于每个支路平均电压和系统平均电压,得到每个储能支路分别对应的第二差值结果;计算每个第二差值结果和每个支路均压系数的乘积,得到每个储能支路分别对应的第二乘积结果;将多个第二乘积结果,确定为每个储能支路分别对应的支路均压电流。
112.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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