储能电源、储能电源系统及储能电源的控制方法与流程

本技术涉及电池，更具体而言，涉及一种储能电源、储能电源系统及储能电源的控制方法。

背景技术：

1、储能电源是一种能够储存电能并能向外部的负载供电的设备。目前的储能电源能够将不同类别的电池并联使用，以拓宽储能电源的正常工作的温宽范围，同时增大储能电源的功率。例如：储能电源内设有并联的锂电池模组和钠电池模组。但锂电池模组和钠电池模组的正常工作的温宽范围和能量密度等参数均不相同，因此使用单一管理方式进行控制的电池管理模组难以对锂电池模组和钠电池模组同时进行管理。

技术实现思路

1、本技术实施方式提供一种储能电源、储能电源系统及储能电源的控制方法，至少用于解决使用单一管理方式进行控制的电池管理模组难以对锂电池模组和钠电池模组同时进行管理的问题。

2、本技术实施方式的储能电源包括第一电池模组、第二电池模组及电池管理模组。所述第一电池模组用于储存和/或释放电能。所述第二电池模组与所述第一电池模组并联，所述第二电池模组用于储存和/或释放电能。所述电池管理模组包括采集模块、充放电模块、转换模块及控制模块。所述采集模块与所述第一电池模组和所述第二电池模组均电连接，所述采集模块用于获取所述第一电池模组的第一运行参数和所述第二电池模组的第二运行参数。所述充放电模块与所述第一电池模组电连接。所述转换模块与所述第一电池模组和所述第二电池模组均电连接。所述控制模块与所述充放电模块、所述转换模块及所述采集模块均电连接。所述控制模块用于获取所述第一电池模组的第一运行参数和所述第二电池模组的第二运行参数，并根据所述第一运行参数控制所述充放电模块对所述第一电池模组进行充放电、根据所述第二运行参数控制所述转换模块对所述第二电池模组进行充放电以及根据所述第一运行参数及所述第二运行参数控制所述第一电池模组与所述第二电池模组之间的电能平衡。

3、在某些实施方式中，所述采集模块包括第一采集模块及第二采集模块。所述第一采集模块与所述第一电池模组、所述控制模块及所述充放电模块均电连接，所述第一采集模块用于获取所述第一运行参数。所述第二采集模块与所述第二电池模组、所述控制模块及所述转换模块均电连接，所述第二采集模块用于获取所述第二运行参数。

4、在某些实施方式中，所述控制模块还用于根据所述第一运行参数控制所述充放电模块的通断，以控制所述充放电模块对所述第一电池模组进行充放电。

5、在某些实施方式中，所述第一运行参数包括所述第一电池模组的最大存储电量qmax1、所述第一电池模组预设的最小剩余电量qmin1、所述第一电池模组的当前剩余电量qa、所述第一电池模组的正常工作的第一温宽范围[tmin1，tmax1]及所述第一电池模组的当前温度ta；所述充放电模块包括充电开关及放电开关。所述充电开关用于控制所述第一电池模组充电电路的通断。所述放电开关用于控制所述第一电池模组放电电路的通断。所述控制模块还用于在ta<tmin1或ta>tmax1的情况下控制所述充电开关及所述放电开关均关闭、在tmin1<ta<tmax1且qa<qmax1的情况下控制所述充电开关开启、在tmin1<ta<tmax1且qa＝qmax1的情况下控制所述充电开关关闭、在tmin1<ta<tmax1且qmin1<qa≤qmax1的情况下控制所述放电开关开启及在tmin1<ta<tmax1且qa≤qmin1的情况下控制所述放电开关关闭和/或控制所述充电开关开启。

6、在某些实施方式中，所述控制模块还用于根据所述第二运行参数控制所述转换模块的通断，以控制所述转换模块对所述第二电池模组进行充放电。

7、在某些实施方式中，所述第二运行参数包括所述第二电池模组的最大存储电量qmax2、所述第二电池模组预设的最小剩余电量qmin2、所述第二电池模组的当前剩余电量qb、所述第二电池模组的正常工作的第二温宽范围[tmin2，tmax2]及所述第二电池模组的当前温度tb。所述转换模块包括第一回路及第二回路。所述第一回路用于供所述第二电池模组充电。所述第二回路用于供所述第二电池模组放电。所述控制模块还用于在tb<tmin2或tb>tmax2的情况下控制所述第一回路和所述第二回路均断开、在tmin2<tb<tmax2且qb<qmax2的情况下控制所述第一回路导通、在tmin2<tb<tmax2且qb＝qmax2的情况下控制所述第一回路断开、在tmin2<tb<tmax2且qmin2<qb≤qmax2的情况下控制所述第二回路导通及在tmin2<tb<tmax2且qb≤qmin2的情况下控制所述第二回路断开和/或控制所述第一回路导通。

8、在某些实施方式中，所述控制模块还用于根据所述第一运行参数及所述第二运行参数控制所述转换模块、所述充放电模块、所述第一电池模组和所述第二电池模组组成的平衡回路的电能流向，以平衡所述第一电池模组和所述第二电池模组的电能。

9、在某些实施方式中，所述第一运行参数包括所述第一电池模组的最大存储电量qmax1、所述第一电池模组预设的最小剩余电量qmin1、所述第一电池模组的当前剩余电量qa、所述第一电池模组的正常工作的第一温宽范围[tmin1，tmax1]及所述第一电池模组的当前温度ta。所述第二运行参数包括所述第二电池模组的最大存储电量qmax2、所述第二电池模组预设的最小剩余电量qmin2、所述第二电池模组的当前剩余电量qb、所述第二电池模组的正常工作的第二温宽范围[tmin2，tmax2]及所述第二电池模组的当前温度tb。所述转换模块包括第一回路及第二回路。所述第一回路用于控制所述第一电池模组向所述第二电池模组传输电能的通路的通断。所述第二回路用于控制所述第二电池模组向所述第一电池模组传输电能的通路的通断。所述控制模块还用于在ta<tmin1、ta>tmax1、tb<tmin2或tb>tmax2的情况下控制所述第一回路及所述第二回路断开、在tmin2<tmin1、tmax1<tmax2、tmin2<tb<tmax1且∣qa-qb∣≤q0的情况下控制所述第一回路及所述第二回路均断开、在tmin2<tmin1、tmax1<tmax2、tmin2<tb<tmax1、∣qa-qb∣>q0且qb<qa≤qmax1的情况下控制所述第一回路导通，所述第二回路断开、在tmin2<tmin1、tmax1<tmax2、tmin2<tb<tmax1、∣qa-qb∣>q0且qa<qb<qmax2的情况下控制所述第二回路导通，所述第一回路断开、在qa≤qmin1和/或qb＝qmax2的情况下控制所述第一回路断开及在qb≤qmin2和/或qa＝qmax1的情况下控制所述第二回路断开；其中，q0为所述第一电池模组和所述第二电池模组之间预设的最小电量差值q0。

10、在某些实施方式中，所述电池管理模组还包括分流电阻器，所述分流电阻器与所述转换模块电连接。所述分流电阻器用于获取所述第一电池模组与所述第二电池模组之间的电流环流i0。在所述第一电池模组的电能和所述第二电池模组的电能平衡的情况下，所述电流环流i0小于预设的最大环流值imax。

11、在某些实施方式中，所述电池管理模组还包括连接模块，所述连接模块与所述第一电池模组、所述第二电池模组、所述充放电模块及所述转换模块均电连接。所述连接模块用于与外部负载和/或外部电源电连接，以使所述储能电源与所述外部负载和/或所述外部电源之间进行电能传输。所述连接模块还与所述控制模块电连接，所述控制模块还用于根据所述第一运行参数和所述第二运行参数在所述充放电模块开启的情况下获取所述储能电源的最大充放电功率pmax，并以所述储能电源的最大充放电功率pmax控制所述充放电模块对所述第一电池模组进行充放电及根据所述第一运行参数和所述第二运行参数在所述转换模块开启的情况下获取所述储能电源的最大充放电功率pmax，并以所述储能电源的最大充放电功率pmax控制所述转换模块对所述第二电池模组进行充放电。

12、在某些实施方式中，所述第一运行参数包括所述第一电池模组的当前电压ua、所述第一电池模组的当前剩余电量qa及所述第一电池模组的当前温度ta。所述第二运行参数包括所述第二电池模组的当前电压ub、所述第二电池模组的当前剩余电量qb及所述第二电池模组的当前温度tb。所述控制模块还用于根据所述第一电池模组的当前电压ua、所述第一电池模组的当前剩余电量qa及所述第一电池模组的当前温度ta获取所述第一电池模组的最大充放电功率pamax、根据所述第二电池模组的当前电压ub、所述第二电池模组的当前剩余电量qb及所述第二电池模组的当前温度tb获取所述第二电池模组的最大充放电功率pbmax及根据所述第一电池模组的最大充放电功率pamax及所述第二电池模组的最大充放电功率pbmax获取所述储能电源的最大充放电功率pmax。

13、在某些实施方式中，所述电池管理模组还包括数字隔离器，所述数字隔离器的一端与所述控制模块连接，所述数字隔离器的另一端与所述采集模块和/或所述连接模块连接。所述数字隔离器用于保持所述控制模块与所述采集模块之间、和/或隔离所述控制模块与所述连接模块之间的信号传输。

14、本技术实施方式的储能电源系统包括上述任一实施方式所述的储能电源。

15、在某些实施方式中，所述储能电源系统还包括传输组件、充电组件及双向转换组件；所述充电组件及所述双向转换组件均通过所述传输组件与所述储能电源电连接，所述传输组件用于传输所述储能电源的电能至所述充电组件及所述双向转换组件，以及传输电能至负载；所述充电组件用于电连接光伏电源与所述储能电源，所述双向转换组件用于电连接市电电网与所述储能电源并转换接入所述双向转换组件的电压类型。

16、本技术实施方式的控制方法应用于上述任一实施方式所述的储能电源。所述控制方法包括：获取所述第一电池模组的第一运行参数和所述第二电池模组的第二运行参数；根据所述第一运行参数控制所述充放电模块对所述第一电池模组进行充放电；根据所述第二运行参数控制所述转换模块对所述第二电池模组进行充放电；及根据所述第一运行参数及所述第二运行参数控制所述第一电池模组与所述第二电池模组之间的电能平衡。

17、在某些实施方式中，所述根据所述第一运行参数控制所述充放电模块对所述第一电池模组进行充放电，包括：根据所述第一运行参数控制所述充放电模块的通断；在所述充放电模块开启的情况下，获取所述储能电源的最大充放电功率pmax；及以所述储能电源的最大充放电功率pmax对所述第一电池模组进行充放电。

18、在某些实施方式中，所述第一运行参数包括所述第一电池模组的最大存储电量qmax1、所述第一电池模组预设的最小剩余电量qmin1、所述第一电池模组的当前剩余电量qa、所述第一电池模组的正常工作的第一温宽范围[tmin1，tmax1]及所述第一电池模组的当前温度ta。所述充放电模块包括充电开关及放电开关，所述充电开关用于控制所述第一电池模组的充电电路的通断，所述放电开关用于控制所述第一电池模组的放电电路的通断。所述根据所述第一运行参数控制所述充放电模块的通断，包括：在ta<tmin1或ta>tmax1的情况下，控制所述充电开关及所述放电开关均关闭；在tmin1<ta<tmax1且qa<qmax1的情况下，控制所述充电开关开启；在tmin1<ta<tmax1且qa＝qmax1的情况下，控制所述充电开关关闭；在tmin1<ta<tmax1且qmin1<qa≤qmax1的情况下，控制所述放电开关开启；及在tmin1<ta<tmax1且qa≤qmin1的情况下，控制所述放电开关关闭，和/或控制所述充电开关开启。

19、在某些实施方式中，所述根据所述第二运行参数控制所述转换模块对所述第二电池模组进行充放电，包括：根据所述第二运行参数控制所述转换模块的通断；在所述转换模块开启的情况下，获取所述储能电源的最大充放电功率pmax；及以所述储能电源的最大充放电功率pmax对所述第二电池模组进行充放电。

20、在某些实施方式中，所述第二运行参数包括所述第二电池模组的最大存储电量qmax2、所述第二电池模组预设的最小剩余电量qmin2、所述第二电池模组的当前剩余电量qb、所述第二电池模组的正常工作的第二温宽范围[tmin2，tmax2]及所述第二电池模组的当前温度tb。所述转换模块包括第一回路及第二回路，所述第一回路用于供所述第二电池模组充电，所述第二回路用于供所述第二电池模组放电。所述根据所述第二运行参数控制所述转换模块的通断，包括：在tb<tmin2或tb>tmax2的情况下，控制所述第一回路和所述第二回路均断开；在tmin2<tb<tmax2且qb<qmax2的情况下，控制所述第一回路导通；在tmin2<tb<tmax2且qb＝qmax2的情况下，控制所述第一回路断开；在tmin2<tb<tmax2且qmin2<qb≤qmax2的情况下，控制所述第二回路导通；及在tmin2<tb<tmax2且qb≤qmin2的情况下，控制所述第二回路断开，和/或控制所述第一回路导通。

21、在某些实施方式中，所述第一运行参数包括所述第一电池模组的当前电压ua、所述第一电池模组的当前剩余电量qa及所述第一电池模组的当前温度ta。所述第二运行参数包括所述第二电池模组的当前电压ub、所述第二电池模组的当前剩余电量qb及所述第二电池模组的当前温度tb。所述获取所述储能电源的最大充放电功率pmax，包括：根据所述第一电池模组的当前电压ua、所述第一电池模组的当前剩余电量qa及所述第一电池模组的当前温度ta获取所述第一电池模组的最大充放电功率pamax；根据所述第二电池模组的当前电压ub、所述第二电池模组的当前剩余电量qb及所述第二电池模组的当前温度tb获取所述第二电池模组的最大充放电功率pbmax；及根据所述第一电池模组的最大充放电功率pamax及所述第二电池模组的最大充放电功率pbmax获取所述储能电源的最大充放电功率pmax。

22、在某些实施方式中，所述根据所述第一运行参数及所述第二运行参数控制所述第一电池模组与所述第二电池模组之间的电能平衡，包括：根据所述第一运行参数及所述第二运行参数控制所述转换模块、所述充放电模块、所述第一电池模组和所述第二电池模组组成的平衡回路的电能流向，以平衡所述第一电池模组和所述第二电池模组的电能。

23、在某些实施方式中，所述转换模块包括第一回路及第二回路，所述第一回路用于控制所述第一电池模组向所述第二电池模组传输电能的通路的通断，所述第二回路用于控制所述第二电池模组向所述第一电池模组传输电能的通路的通断。所述第一运行参数包括所述第一电池模组的最大存储电量qmax1、所述第一电池模组预设的最小剩余电量qmin1、所述第一电池模组的当前剩余电量qa、所述第一电池模组的正常工作的第一温宽范围[tmin1，tmax1]及所述第一电池模组的当前温度ta。所述第二运行参数包括所述第二电池模组的最大存储电量qmax2、所述第二电池模组预设的最小剩余电量qmin2、所述第二电池模组的当前剩余电量qb、所述第二电池模组的正常工作的第二温宽范围[tmin2，tmax2]及所述第二电池模组的当前温度tb。所述根据所述第一运行参数及所述第二运行参数控制所述转换模块、所述充放电模块、所述第一电池模组和所述第二电池模组组成的平衡回路的电能流向，包括：在ta<tmin1、ta>tmax1、tb<tmin2或tb>tmax2的情况下，控制所述第一回路及所述第二回路均断开；在tmin2<tmin1、tmax1<tmax2且tmin2<tb<tmax1的情况下，若∣qa-qb∣≤q0，则控制所述第一回路及所述第二回路均断开；若∣qa-qb∣>q0，且qb<qa≤qmax1，则控制所述第一回路导通，所述第二回路断开；若∣qa-qb∣>q0，且qa<qb<qmax2，则控制所述第二回路导通，所述第一回路断开；在qa≤qmin1和/或qb＝qmax2的情况下，控制所述第一回路断开；在qb≤qmin2和/或qa＝qmax1的情况下，控制所述第二回路断开。其中，q0为所述第一电池模组和所述第二电池模组之间预设的最小电量差值q0。

24、本技术的储能电源、储能电源系统及储能电源的控制方法中，储能电源内的电池管理模组包括控制模块、与第一电池模组电连接的充放电模块以及与第一电池模组和第二电池模组均电连接的转换模块。控制模块能够通过充放电模块控制第一电池模组的充放电，以及通过转换模块控制第二电池模组的充放电。此时电池管理模组能够针对第一电池模组和第二电池模组的不同参数分别对第一电池模组和第二电池模组进行控制，以使储能电源的充放电方式更加精准，延长电池的使用寿命。在第一电池模组和第二电池模组的电能不平衡的情况下，控制模块能够使第一电池模组和第二电池模组之间产生电能流动以使第一电池模组和第二电池模组的电能平衡，避免第一电池模组和/或第二电池模组过度充电或过度放电。

25、本技术的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实施方式的实践了解到。