一种储能系统控制电路及储能控制方法与流程

本申请涉及储能系统，具体涉及了一种储能系统控制电路及储能控制方法。

背景技术：

1、随着全球对可再生能源的需求日益增长，储能技术作为实现能源可持续发展的重要手段，受到了广泛关注。其中，储能电池因其高效、环保、安全等优点，被广泛应用于电力系统、新能源发电等领域。然而，储能电池在使用过程中，由于各种原因(如老化、环境温度变化、充放电次数等)，可能会出现容量衰减、内阻增大等问题，从而影响其性能和使用寿命。因此，如何对储能电池进行有效的管理和维护，以保证其稳定、高效的工作，是当前储能技术领域亟待解决的问题。现有技术的解决方案主要是通过电池管理系统(bms)对储能电池进行监控和管理，通过实时监测电池的电压、电流、温度等参数，以及电池的健康状态(soh)、剩余容量(soc)等信息，来实现对电池的有效管理。

2、现有技术方案在实际应用中，仍存在一些问题和不足。首先，现有的bms系统虽然可以实时监控电池的状态，但对于每个模组的健康状态和剩余容量的估计，往往存在一定的误差，这可能会导致模组的电压和soc不一致，从而影响电池的寿命。其次是电池包之间的电压往往也存在一定的误差，导致电池包的电压和soc之间的电压和soc不一致，也会影响整个储能系统的寿。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本申请提出了一种储能系统控制电路及储能控制方法，通过在储能系统中配置相应的均衡管理电路结构和均衡管理策略以实现储能系统中电池包以及模组的电压均衡。

2、在第一方面，本申请提供一种储能系统控制电路，包括：储能电池模块、电能控制模块和供电模块；

3、所述储能电池模块包括至少一个电池包，所述电池包内部的每个模组并联有一个均衡电路；所述电池包的内部还配置有mcu和整流滤波电路；

4、所述电能控制模块包括直流转交流电路和控制器，所述直流转交流电路的输入端连接所述电池包的输出端，所述直流转交流电路的输出端经所述整流滤波电路与所述电池包内部的各个模组以及均衡电路连接，所述控制器与所述电池包的mcu连接；

5、所述供电模块包括自动转换开关电器和开关电源，所述自动转换开关电器的第一输入端连接所述直流转交流电路的输出端，所述自动转换开关电器的第二输入端连接市电，所述自动转换开关电器的输出端连接所述开关电源的输入端，所述开关电源的输出端连接所述电能控制器模块中的所述控制器以及所述电池包内部的所述mcu。

6、进一步的，当所述储能电池模块包括多个电池包时，每个电池包连接有一个充电控制电路，所述充电控制电路包括开关电路和均衡电路，所述电池包的输出负极并联一个所述均衡电路，所述电池包的输出正极连接所述开关电路，所述开关电路并联一个所述均衡电路。

7、优选的，所述开关电路采用的是熔断器和继电器串联形成的电路。

8、所述均衡电路采用的是限流电阻和继电器串联所形成的电路。

9、所述直流转交流电路采用的是h桥电路。

10、所述电能控制模块采用的是高压配电盒，所述高压配电盒包括电流输入接口、电流输出接口、交流电输出接口、直流电输入接口和通讯信号接口；

11、所述直流转交流电路的输入端连接经所述电流输入接口连接所述电池包的输出正极和输出负极，所述直流转交流电路的输出端经所述交流电输出接口连接所述整流滤波电路和所述自动转换开关电器的输入端；所述控制器经所述通讯信号接口与所述电池包的mcu连接，所述控制器经所述直流电输入接口与所述开关电源的输出端连接。

12、优选的，所述高压配电盒的电流输入接口和电流输出接口之间设置有熔断器和断路器。

13、在第二方面，本申请提供一种应用于上述储能系统控制电路的储能控制方法，所述方法包括：

14、所述储能系统控制电路中的所述控制器获取所述电池包内部的各个模组的电压；

15、所述控制器判断各个模组之间的电压差是否符合第一预设压差范围，是则无需对各个模组进行电压均衡控制，否则通过对并联到各个模组的所述均衡电路进行控制实现对各个模组的充电，直至各个模组之间的电压差小于预设电压值。

16、在第三方面，本申请提供一种应用于上述储能系统控制电路的储能控制方法，所述方法包括：

17、所述储能系统控制电路中的所述控制器获取各个电池包的电压以及所述电池包内部的各个模组的电压；

18、所述控制器判断各个模组之间的电压差是否符合第一预设压差范围以及判断各个电池包之间的电压差是否符合第二预设压差范围；

19、当判断各个模组之间的电压差不符合所述第一预设压差范围时，所述控制器通过对并联到各个模组的所述均衡电路进行控制实现对各个模组的充电，直至各个模组之间的电压差小于预设电压值；

20、当判断各个电池包之间的电压差不符合所述第二预设压差范围时，所述控制器通过对连接到各个电池包的所述充电控制电路进行控制实现对各个电池包的充电，直至各个电池包之间的电压差小于预设电压值。

21、优选的，所述第一预设压差范围为大于1v且小于3v，所述第二预设压差范围为大于5v，所述预设电压值为1v。

22、本申请上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

23、在实施本申请的技术方案中，本发明在电池包内部的模组之间配置均衡电路，利用直流转交流电路的输入端连接电池包的输出端以及直流转交流电路的输出端经整流滤波电路与电池包内部的各个模组以及均衡电路连接形成电气回路，基于电气回路实现了模组之间的电压均衡，避免了部分模组过充或过放，提高了电池的使用寿命；实现了电池包之间的电压均衡，避免了电池包之间的性能差异，提高了储能系统的效率和寿命。本发明中的开关电源同时利用两路交流电提供24v直流电，实现了双输入的开关电源，满足了对不间断电源的需求，提高了系统的可靠性。基于本申请的储能系统控制电路的储能控制方法，可用于监控以及同时控制整个储能系统的运行，实现了储能电池的智能化管理和控制，提高了电池的使用寿命和效率。进一步的，本发明通过利用直流转交流把电池包的直流电变成交流电作为备用电源，同时利用自动转换开关电器把市电交流电和电池包转换的交流电作为开关电源的输入，实现了电源的灵活切换，提高了储能系统的稳定性和可靠性。

技术特征：

1.一种储能系统控制电路，其特征在于，包括：储能电池模块、电能控制模块和供电模块；

2.根据权利要求1所述的储能系统控制电路，其特征在于：当所述储能电池模块包括多个电池包时，每个电池包连接有一个充电控制电路，所述充电控制电路包括开关电路和均衡电路，所述电池包的输出负极并联一个所述均衡电路，所述电池包的输出正极连接所述开关电路，所述开关电路并联一个所述均衡电路。

3.根据权利要求2所述的储能系统控制电路，其特征在于：所述开关电路采用的是熔断器和继电器串联形成的电路。

4.根据权利要求1或2所述的储能系统控制电路，其特征在于：所述均衡电路采用的是限流电阻和继电器串联所形成的电路。

5.根据权利要求1或2所述的储能系统控制电路，其特征在于：所述直流转交流电路采用的是h桥电路。

6.根据权利要求1或2所述的储能系统控制电路，其特征在于：所述电能控制模块采用的是高压配电盒，所述高压配电盒包括电流输入接口、电流输出接口、交流电输出接口、直流电输入接口和通讯信号接口；

7.根据权利要求6所述的储能系统控制电路，其特征在于：所述高压配电盒的电流输入接口和电流输出接口之间设置有熔断器和断路器。

8.一种储能控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一权利要求所述的储能系统控制电路，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的储能控制方法，其特征在于，所述储能系统控制电路中的每个电池包连接有一个充电控制电路，所述充电控制电路包括开关电路和均衡电路，所述电池包的输出负极并联一个所述均衡电路，所述电池包的输出正极连接所述开关电路，所述开关电路并联一个所述均衡电路，所述方法还包括：

10.根据权利要求8或9所述的储能控制方法，其特征在于，所述第一预设压差范围为大于1v且小于3v，所述第二预设压差范围为大于5v，所述预设电压值为1v。

技术总结本申请公开了一种储能系统控制电路，涉及储能系统技术领域。本申请公开的储能系统控制电路主要包括：储能电池模块、电能控制模块和供电模块；电池包内部的每个模组并联有一个均衡电路，电能控制模块中的直流转交流电路的一端连接电池包的输出端，另一端经整流滤波电路与电池包内部的各个模组以及均衡电路连接形成电气回路，本发明实现了模组之间的电压均衡，提高了电池的使用寿命，同时利用直流转交流把电池包的直流电变成交流电作为备用电源，利用自动转换开关电器把市电交流电和电池包转换的交流电作为开关电源的输入，实现了电源的灵活切换，提高了储能系统的稳定性和可靠性。技术研发人员：王云磊受保护的技术使用者：江苏天合储能有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/12