一种电池系统、电池系统的均衡控制方法及发电系统技术方案

本申请提供了一种电池系统、电池系统的均衡控制方法及发电系统，涉及电池技术领域和光伏发电技术领域。电池系统包括控制器和多个电池簇。每个电池簇包括串联连接的多个电池模组，每个电池模组包括多个电芯；每个电芯设置一路均衡电路。控制器当根据各电芯的第一参数确定电池系统满足第一均衡控制的执行条件时，控制各均衡电路对电池系统进行第一均衡控制；以及当电池系统不满足第一均衡控制的执行条件，且根据各电芯的第二参数确定电池系统满足第二均衡控制的执行条件时，控制各均衡电路对电池系统进行第二均衡控制；第一参数包括电压和容量，第二参数包括电压。利用该方案，提升了均衡的开启机会以及均衡效果。均衡的开启机会以及均衡效果。均衡的开启机会以及均衡效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电池系统、电池系统的均衡控制方法及发电系统


[0001]本申请涉及电池
，尤其涉及一种电池系统、电池系统的均衡方法及发电系统。

技术介绍

[0002]随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，目前光伏发电逐渐得到应用，但是光伏发电的波动性和间歇性的特点也日益突出，对电网系统安全稳定运行的影响也越来越严重。电池系统具备高灵活性、充放电的可控性和高能量密度等特点，为了克服光伏发电的以上问题，应用电池系统进行储能的光伏发电系统逐步被应用。
[0003]电池系统一般包括多个电芯，多个电芯经过串、并联以提升电池系统的容量和输出功率。但是受到各个电芯之间的不一致性的影响，会使得电池系统的续航时间缩短、部分电芯发生过充或者过放时可能损坏，严重时存在起火或者爆炸的风险。目前对电池系统中的电芯主要通过电量均衡策略进行控制，即实时检测各个电芯的电量，并通过均衡电阻对电量高的电芯进行放电，以使各个电芯的电量均衡。
[0004]但是，由于难以精确地获取每个电芯的电量，因此以上的方法利用的是电芯电量的估算值，导致均衡的开启机会少。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种电池系统、电池系统的均衡方法及发电系统，提高了均衡的开启机会，进而提升了均衡效果。
[0006]第一方面，本申请提供了一种电池系统，该电池系统应用于光伏发电系统，电池系统包括控制器和多个电池簇。多个电池簇中的每个电池簇包括串联连接的多个电池模组，多个电池模组中的每个电池模组包括多个电芯，多个电芯中的每个电芯设置一路均衡电路。控制器当根据各电芯的第一参数确定电池系统满足第一均衡控制的执行条件时，通过控制各均衡电路以对电池系统进行第一均衡控制；以及当电池系统不满足第一均衡控制的执行条件，且根据各电芯的第二参数确定电池系统满足第二均衡控制的执行条件时，通过控制各均衡电路以对电池系统进行第二均衡控制。
[0007]其中，第一参数中包括电压和容量，也即第一均衡控制为电量均衡，第二参数中包括电压，也即第二均衡控制为压差均衡。本申请提供的方案采用两种均衡控制方式对电池系统进行均衡，先判断是否可以进行第一均衡控制，当电池系统不满足容量第一均衡控制的执行条件后检查是否满足第二均衡控制的条件，当满足第二均衡控制的条件时执行第二均衡控制，以增加均衡开启机会，因此提高了均衡的精度和均衡效果。
[0008]在一种可能的实现方式中，每个电芯并联连接一路均衡电路。
[0009]在一种可能的实现方式中，第一均衡控制的执行条件包括：各电芯间的电量差值大于或等于开启电量差阈值。控制器利用各电芯的电压和容量确定各电芯的电量，当各电芯的电量中的最大电量和最小电量的差值大于或等于开启电量差阈值，确定电池系统满足
第一均衡控制的执行条件。
[0010]在一种可能的实现方式中，控制器具体利用开路电压法确定各电芯的荷电状态，也即利用预先标定的开路电压和荷电状态的对应关系和各电芯的电压，确定各电芯的荷电状态，并利用各电芯的荷电状态和各电芯的容量，确定各电芯的电量。其中，电芯的电量等于电芯的荷电状态与电芯的容量的乘积。
[0011]在一种可能的实现方式中，第一参数还包括温度，第一均衡控制的执行条件还包括：各电芯的温度位于开启温度范围内，以及各所述电芯的电压位于开启电压范围。该方式能够提升第一均衡控制的精确度。
[0012]在一种可能的实现方式中，控制器具体用于根据各电芯的电量与最小电量的差值确定各电芯需要通过均衡电路释放的电量；并根据各电芯需要通过均衡电路释放的电量和各电芯对应的均衡电路的均衡电流，确定各电芯对应的均衡时间。其中，均衡时间等于电芯需要消耗的电量除以电芯对应的均衡电路的均衡电流。
[0013]通过进行第一均衡控制将各高电量电芯的电量释放，以使各电芯的电量均等于以上所述的最小电量。
[0014]在一种可能的实现方式中，控制器还用于当均衡时间结束后，或当在均衡时间内确定电池系统不满足第一均衡控制的执行条件时，停止对电池系统进行第一均衡控制。
[0015]在一种可能的实现方式中，第二均衡控制的执行条件包括：各电芯间的电压差值大于或等于开启电压差阈值。
[0016]在一种可能的实现方式中，第二参数还包括温度，第二均衡控制的执行条件还包括：各电芯的温度位于开启温度范围内，以及各电芯的电压位于开启电压范围。该方式能够提升第二均衡控制的精确度。
[0017]在一种可能的实现方式中，控制器还用于确定各电芯的电压所在电压区间对应的开启电压差阈值，电压区间与开启电压差阈值的对应关系预先设定。
[0018]在一种可能的实现方式中，控制器还用于当确定电池系统不满足第二均衡控制的执行条件时，停止对电池系统进行第二均衡控制。
[0019]第二方面，本申请还提供了一种电池系统的均衡方法，该方法可以应用于以上实现方式中提供的电池系统，该方法包括以下步骤，
[0020]当根据各电芯的第一参数确定电池系统满足第一均衡控制的执行条件时，控制各均衡电路对电池系统进行第一均衡控制，第一参数中包括电压和容量；
[0021]当电池系统不满足第一均衡控制的执行条件，且根据各电芯的第二参数确定电池系统满足第二均衡控制的执行条件时，控制各均衡电路对电池系统进行第二均衡控制，第二参数中包括电压。
[0022]利用该方法，采用两种均衡控制方式对电池系统进行均衡，先判断是否可以进行第一均衡控制，当电池系统不满足容量第一均衡控制的执行条件后检查是否满足第二均衡控制的条件，当满足第二均衡控制的条件时执行第二均衡控制，以增加均衡开启机会，因此提高了均衡的精度和均衡效果。
[0023]在一种可能的实现方式中，第一均衡控制的执行条件包括：各电芯间的最大电量差值大于或等于开启电量差阈值；
[0024]当根据各电芯的第一参数确定电池系统满足第一均衡控制的执行条件时，控制各
均衡电路对电池系统进行第一均衡控制，具体包括：
[0025]利用各电芯的电压和容量确定各电芯的电量；
[0026]当各电芯的电量中的最大电量和最小电量的差值大于或等于开启电量差阈值时，确定电池系统满足第一均衡控制的执行条件；
[0027]通过控制各均衡电路以对电池系统进行第一均衡控制。
[0028]在一种可能的实现方式中，利用各电芯的电压和容量确定各电芯的电量，具体包括：
[0029]利用预先标定的开路电压和荷电状态的对应关系和各电芯的电压，确定各电芯的荷电状态；
[0030]利用各电芯的荷电状态和各电芯的容量，确定各电芯的电量。
[0031]在一种可能的实现方式中，第一参数还包括温度，第一均衡控制的执行条件还包括：各电芯的温度位于开启温度范围内。
[0032]在一种可能的实现方式中，控制各均衡电路对电池系统进行第一均衡控制，具体包括：
[0033]根据各电芯的电量与最小电量的差值确定各电芯需要通过均衡电路释放的电量；
[0034]根据各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池系统，其特征在于，所述电池系统包括控制器和多个电池簇；所述多个电池簇中的每个电池簇包括串联连接的多个电池模组，所述多个电池模组中的每个电池模组包括多个电芯；所述多个电芯中的每个电芯设置一路均衡电路；所述控制器，用于当根据各所述电芯的第一参数确定所述电池系统满足第一均衡控制的执行条件时，通过控制各所述均衡电路以对所述电池系统进行所述第一均衡控制；以及当所述电池系统不满足所述第一均衡控制的执行条件，且根据各所述电芯的第二参数确定所述电池系统满足第二均衡控制的执行条件时，通过控制各所述均衡电路以对所述电池系统进行所述第二均衡控制；所述第一参数中包括电压和容量，所述第二参数中包括所述电压。2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述第一均衡控制的执行条件包括：各所述电芯间的电量差值大于或等于开启电量差阈值；所述控制器，具体用于利用各所述电芯的电压和容量确定各所述电芯的电量，当各所述电芯的电量中的最大电量和最小电量的差值大于或等于所述开启电量差阈值时，确定所述电池系统满足所述第一均衡控制的执行条件。3.根据权利要求2所述的电池系统，其特征在于，所述控制器，具体用于利用预先标定的开路电压和荷电状态的对应关系和各所述电芯的电压，确定各所述电芯的荷电状态，并利用各所述电芯的荷电状态和各所述电芯的容量，确定各所述电芯的电量。4.根据权利要求2所述的电池系统，其特征在于，所述第一参数还包括温度，所述第一均衡控制的执行条件还包括：各所述电芯的温度位于开启温度范围内，以及各所述电芯的电压位于开启电压范围。5.根据权利要求2所述的电池系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据各所述电芯的电量与所述最小电量的差值确定各所述电芯需要通过所述均衡电路释放的电量；并根据各所述电芯需要通过所述均衡电路释放的电量和各所述电芯对应的均衡电路的均衡电流，确定各所述电芯对应的均衡时间。6.根据权利要求5所述的电池系统，其特征在于，所述控制器，还用于当所述均衡时间结束后，或当在所述均衡时间内确定所述电池系统不满足所述第一均衡控制的执行条件时，停止对所述电池系统进行所述第一均衡控制。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池系统，其特征在于，所述第二均衡控制的执行条件包括：各所述电芯间的电压差值大于或等于开启电压差阈值。8.根据权利要求7所述的电池系统，其特征在于，所述第二参数还包括温度，所述第二均衡控制的执行条件还包括：各所述电芯的温度位于开启温度范围内以及各所述电芯的电压位于开启电压范围。9.根据权利要求8所述的电池系统，其特征在于，所述控制器，还用于确定各所述电芯的电压所在电压区间对应的所述开启电压差阈值，所述电压区间与所述开启电压差阈值的对应关系预先设定。10.根据权利要求9所述的电池系统，其特征在于，所述控制器，还用于当确定所述电池系统不满足所述第二均衡控制的执行条件时，停止对所述电池系统进行所述第二均衡控制。
11.一种电池系统的均衡控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于电池系统，所述电池包括控制器和多个电池簇，所述多个电池簇中的每个电池簇包括串联连接的多个电池模组，所述多个电池模组中的每个电池模组包括多个电芯，所述多个电芯中的每个电芯设置一路均衡电路，所述方法包括：当根据各所述电芯的第一参数确定所述电池系...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云飞，李青，邵俊伟，
申请(专利权)人：阳光储能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：