储能变换器的控制方法和储能系统与流程

本申请涉及储能，特别是涉及一种储能变换器的控制方法和储能系统。

背景技术：

1、随着光伏发电、风力发电等新能源发电的广泛应用，为了保证供电系统供电质量，往往需要在供电系统中配置一定比例的储能系统；然而，由于储能系统中的电池组间个体存在差异，如果不加任何soc（state of charge，荷电状态）均衡控制，在一段时间的运行之后，各电池组之间的soc值往往会出现较大的差异，随着这种差异的增大，并联电池组系统会出现越来越显著的内部环流从而降低整个储能系统的输出能力。

2、现有的soc均衡控制方法通常通过采样各电池组的soc值来设计功率下垂系数从而得到分配到每个电池组的充放电功率比例，然而，这种方法没有考虑电池的充电特性，在各电池组间soc值差异较大时，导致充电时soc值较高的电池组几乎得不到充电，影响整个储能系统充电效率，或是放电时soc值较低的电池组放电系数较大，导致其几乎不放电，影响储能系统的整体输出功率。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够综合考虑soc均衡需求和电池的充电特性，以提升储能系统的充电效率及整体输出功率的储能变换器的控制方法和储能系统。

2、第一方面，本申请提供了一种储能变换器的控制方法，多个储能变换器用于一一对应地连接多个电池组；方法包括：

3、根据电池组的电流检测信息，确定电池组的工作状态；其中，电池组的工作状态包括充电状态和放电状态；

4、若电池组处于充电状态，依据电池组的soc值，结合第一关系，确定出电池组对应的充电系数；依据电流检测信息和充电系数对电池组进行充电控制；第一关系为充电系数、电池组所需的充电电流和soc值之间的关系；

5、若电池组处于放电状态，基于各电池组的soc值，得到平均soc值；依据soc值和平均soc值，结合第二关系，确定出电池组对应的放电系数；依据电流检测信息和放电系数对电池组进行放电控制；第二关系为放电系数、电池组所需的放电电流、soc值和平均soc值之间的关系。

6、在其中一个实施例中，依据电池组的soc值，结合第一关系，确定出电池组对应的充电系数，包括：

7、基于soc值，并结合充电电流和soc值之间的关系，得到充电电流；

8、根据充电电流，结合充电系数和充电电流之间的关系，确定出充电系数。

9、在其中一个实施例中，根据充电电流，结合充电系数和充电电流之间的关系，确定出充电系数，包括：

10、将充电电流最小的第一电池组对应的充电系数确定为标准系数；标准系数与储能变换器和母线之间的导线电阻呈倍数关系；

11、基于第二电池组所需的充电电流、第一电池组所需的充电电流和标准系数，结合充电电流和充电系数之间的关系，得到第二电池组对应的充电系数；第二电池组为各电池组中除第一电池组之外的任意一个电池组。

12、在其中一个实施例中，基于第二电池组所需的充电电流、第一电池组所需的充电电流和标准系数，结合充电电流和充电系数之间的关系，得到第二电池组对应的充电系数，包括：

13、将第一数值与第二电池组所需的充电电流的比值作为第二电池组对应的充电系数；其中，第一数值为标准系数和第一电池组所需的充电电流的乘积。

14、在其中一个实施例中，依据soc值和平均soc值，结合第二关系，确定出电池组对应的放电系数，包括：

15、根据soc值和平均soc值，结合放电电流、soc值和平均soc值之间的关系，确定出放电电流；

16、依据各电池组所需的放电电流和标准系数，结合放电电流和放电系数之间的关系，确定出电池组对应的放电系数；标准系数与储能变换器和母线之间的导线电阻呈倍数关系。

17、在其中一个实施例中，依据各电池组所需的放电电流和标准系数，结合放电电流和放电系数之间的关系，确定出电池组对应的放电系数，包括：

18、将第二数值与第三数值的比值作为电池组对应的放电系数；其中，第二数值为标准系数和放电电流的乘积，第三数值为各电池组所需的放电电流的和值。

19、第二方面，本申请还提供了一种储能变换器的控制装置，多个储能变换器用于一一对应地连接多个电池组；装置包括：

20、状态确定模块，用于根据电池组的电流检测信息，确定电池组的工作状态；其中，电池组的工作状态包括充电状态和放电状态；

21、充电控制模块，用于若电池组处于充电状态，依据电池组的soc值，结合第一关系，确定出电池组对应的充电系数；依据电流检测信息和充电系数对电池组进行充电控制；第一关系为充电系数、电池组所需的充电电流和soc值之间的关系；

22、放电控制模块，用于若电池组处于放电状态，基于各电池组的soc值，得到平均soc值；依据soc值和平均soc值，结合第二关系，确定出电池组对应的放电系数；依据电流检测信息和放电系数对电池组进行放电控制；第二关系为放电系数、电池组所需的放电电流、soc值和平均soc值之间的关系。

23、第三方面，本申请还提供了一种储能系统，包括多个电池组和多个储能变换器，其中，多个储能变换器用于一一对应地连接多个电池组，储能变换器还用于连接直流母线；

24、其中，储能变换器采用如上述的方法对电池组进行充电控制或放电控制。

25、第四方面，本申请还提供了一种控制设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的方法的步骤。

26、第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

27、上述储能变换器的控制方法和储能系统，通过根据电池组的电流检测信息，确定电池组的工作状态，若电池组处于充电状态，依据电池组的soc值，结合第一关系，确定出电池组对应的充电系数；依据电流检测信息和充电系数对电池组进行充电控制；若电池组处于放电状态，基于各电池组的soc值，得到平均soc值；依据soc值和平均soc值，结合第二关系，确定出电池组对应的放电系数；依据电流检测信息和放电系数对电池组进行放电控制；本申请中充电系数的设置充分考虑了电池组的充电特性，解决soc值差异较大时，储能系统整体充电效率低的问题，放电系数的设置考虑了soc均衡，帮助储能系统快速完成soc均衡，提升了储能系统的整体输出功率。

技术特征：

1.一种储能变换器的控制方法，其特征在于，所述储能变换器用于连接电池组；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一关系还包括充电系数和充电电流之间的关系；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述电池组的soc值，结合第一关系，确定出所述电池组对应的充电系数，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池组对应的充电电流，结合所述充电系数和所述充电电流之间的关系，确定出所述电池组对应的充电系数，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于第二电池所需的充电电流、所述第一电池组所需的充电电流和所述标准系数，结合所述充电系数和所述充电电流之间的关系，得到所述第二电池对应的充电系数，包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述电池组的soc值和所述平均soc值，结合第二关系，确定出所述电池组对应的放电系数，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述依据标准系数和各所述电池组对应的自放电系数，确定出所述电池组对应的放电系数，包括：

8.一种储能变换器的控制装置，其特征在于，所述储能变换器用于连接电池组；所述装置包括：

9.一种储能系统，其特征在于，包括一个或多个电池组，以及一个或多个储能变换器，其中，所述储能变换器用于连接电池组，所述储能变换器还用于连接直流母线；

10.一种控制设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种储能变换器的控制方法和储能系统；所述方法包括：根据电池组的电流检测信息，确定电池组的工作状态，若电池组处于充电状态，依据电池组的SOC值，结合第一关系，确定出电池组对应的充电系数；依据电流检测信息和充电系数对电池组进行充电控制；若电池组处于放电状态，基于各电池组的SOC值，得到平均SOC值；依据SOC值和平均SOC值，结合第二关系，确定出电池组对应的放电系数；依据电流检测信息和放电系数对电池组进行放电控制；采用本方法能够充分考虑电池组的充电特性以及SOC均衡需求，提升储能系统的充电效率及整体输出功率。

技术研发人员：王昊
受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16