储能系统的均衡方法、储能系统、储能电网架构与流程

本技术涉及储能，特别是涉及一种储能系统的均衡方法、储能系统、储能电网架构。

背景技术：

1、随着电动汽车和储能技术的发展，可充电电池得到了广泛的应用。为了满足日益发展的电子产品对于电参数的需求，需要采用多个电池簇构成电池组或电池包。而为了保证电池包的整体寿命及使用效率，需要采用bms(battery management system，电池管理系统)对电池包内的多个电池簇的电参数进行调控，因此出现了电池均衡技术。

2、传统技术中，采用主动均衡或被动均衡的方式，来调节各个电池簇的电参数，以均衡多个电池簇的电压差，提高电池簇的寿命。

3、然而，采用传统技术的方式，均衡的效果欠佳。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高电池簇的均衡效果的储能系统的均衡方法、储能系统、储能电网架构。

2、一种储能系统的均衡方法，应用于储能系统，所述储能系统包括：电池簇和直流母线，其中，所述电池簇包括多个串联的电池单体，所述电池簇的正极、负极分别对应与所述直流母线的正极和负极分别连接，所述直流母线的中点与所述电池簇的中点连接；所述储能系统的均衡方法包括：

3、获取所述电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数，其中，所述正半簇电参数为所述电池簇的中点与所述电池簇的正极之间的电池单体的总电参数，所述负半簇电参数为所述电池簇的中点与所述电池簇的负极之间的电池单体的总电参数；

4、根据所述电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数之间的差值，调节所述直流母线的中点的直流偏置电压，以使调节后的所述差值在预设范围内。

5、在其中一个实施例中，所述根据所述电池簇的正半簇电量和负半簇电量之间的差值，调节所述直流母线的中点的直流偏置电压，以使调节后的所述差值在预设范围内，包括：在所述正半簇电参数和所述负半簇电参数之间的差值超出所述预设范围的情况下，调节所述直流母线的中点的直流偏置电压以在所述直流母线的中点和所述电池簇的中点之间产生预设电流，其中，所述预设电流用于调节所述电池簇的正半簇的电参数和负半簇的电参数；保持所述直流母线的中点的直流偏置电压不变，以使所述预设电流持续对所述电池簇的正半簇的电参数和负半簇的电参数进行调节，直到所述电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数之间的差值在所述预设范围内。

6、在其中一个实施例中，所述调节所述直流母线的中点的直流偏置电压以在所述直流母线的中点和所述电池簇的中点之间产生预设电流，包括：获取均衡时间；根据所述均衡时间、所述正半簇电参数和所述负半簇电参数之间的差值、所述预设范围，确定所述预设电流的大小；基于确定的所述预设电流的大小，调节所述直流母线的中点的直流偏置电压，以在所述直流母线的中点和所述电池簇的中点之间产生确定的大小的预设电流。

7、在其中一个实施例中，所述预设电流的方向为从第一目标节点流向第二目标节点，其中，

8、在所述正半簇电参数和所述负半簇电参数之间的差值大于第一预设阈值且所述电池簇正在放电的情况下，所述第一目标节点为所述直流母线的中点，所述第二目标节点为所述电池簇的中点；在所述正半簇电参数和所述负半簇电参数之间的差值小于第二预设阈值且所述电池簇正在放电的情况下，所述第一目标节点为所述电池簇的中点，所述第二目标节点为所述直流母线的中点；

9、在所述正半簇电参数和所述负半簇电参数之间的差值大于第一预设阈值且所述电池簇正在充电的情况下，所述第一目标节点为所述电池簇的中点，所述第二目标节点为所述直流母线的中点；在所述正半簇电参数和所述负半簇电参数之间的差值小于第二预设阈值且所述电池簇正在充电的情况下，所述第一目标节点为所述直流母线的中点，所述第二目标节点为所述电池簇的中点，其中，所述第一预设阈值和所述第二预设阈值分别为所述预设范围的两个边界值。

10、在其中一个实施例中，所述获取所述电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数，包括：获取所述电池簇的第一目标端和第二目标端的电流信号，其中，所述第一目标端和第二目标端为所述电池簇的正极、负极、中点中的任意两端；根据所述电池簇的第一目标端和第二目标端的电流信号，确定所述电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数。

11、在其中一个实施例中，所述调节所述直流母线的中点的直流偏置电压，包括：调节向所述直流母线的中点提供的谐波电压调制波的直流偏置分量。

12、一种储能系统，包括：电池簇，所述电池簇包括多个串联的电池单体；直流母线，所述直流母线的正极和负极分别与所述电池簇的正极、负极连接，所述直流母线的中点与所述电池簇的中点连接；均衡模块，与所述直流母线的中点连接，用于获取所述电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数，根据所述电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数之间的差值，调节所述直流母线的中点的直流偏置电压，以使调节后的所述差值在预设范围内，其中，所述正半簇电参数为所述电池簇的中点与所述电池簇的正极之间的电池单体的总电参数，所述负半簇电参数为所述电池簇的中点与所述电池簇的负极之间的电池单体的总电参数。

13、在其中一个实施例中，所述均衡模块包括：计算单元，用于获取所述电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数，根据所述电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数之间的差值，计算出所述直流母线的中点和所述电池簇的中点之间的目标电流；谐波电压调节器，分别与所述计算单元和所述直流母线的中点连接，用于获取所述电池簇中点的电流信号，根据所述电池簇中点的电流信号和所述目标电流，调节向所述直流母线的中点提供的谐波电压调制波的直流偏置分量。

14、在其中一个实施例中，所述储能系统还包括电参数确定模块，分别与所述电池簇的第一目标端、第二目标端、所述均衡模块连接，用于根据所述第一目标端和第二目标端的电流信号，确定所述电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数，并将所述电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数发送至所述均衡模块，其中，所述第一目标端和第二目标端为所述电池簇的正极、负极、中点中的任意两端。

15、在其中一个实施例中，所述储能系统包括多个并联的电池簇，各电池簇的中点分别与所述直流母线的中点连接。

16、在其中一个实施例中，所述储能系统还包括：储能变流器，所述储能变流器分别与所述直流母线的正极、负极、中点、以及外部交流电网连接，用于实现所述直流母线与所述外部交流电网之间的电能交换。

17、一种储能电网架构，包括交流电网和多个前述的储能系统，其中：各所述储能系统的储能变流器的直流端分别与对应的直流母线的正极、负极、中点连接，各所述储能系统的储能变流器的交流端连接在一起，并与所述交流电网连接。

18、上述储能系统的均衡方法、储能系统、储能电网架构。该方法应用于包括电池簇和直流母线的储能系统，电池簇包括多个串联的电池单体，电池簇的正极、负极分别对应与直流母线的正极和负极分别连接，直流母线的中点与电池簇的中点连接。该方法首先获取电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数，从而得到了电池簇的半簇的电参数，便于后续对电池簇进行均衡时，均衡的最小对象为半簇电池，可以实现半簇电池的均衡。然后根据电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数之间的差值，调节直流母线的中点的直流偏置电压，进而调节了电池簇中点的电压，使得电池簇的正半簇和负半簇的放电量不同，进而对正半簇和负半簇的电参数进行调节，使调节后的差值在预设范围内，从而使得电池簇的正半簇电参数和负半簇电参数接近，实现了电池簇的均衡，由于均衡的对象是半簇电池，所以均衡的粒度更小，均衡效果更好。