【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能器件均衡，具体涉及一种储能器件荷电状态均衡电路和储能系统。
技术介绍
1、超级电容器(包括双电层电容、锂离子电容等)和电池(包括锂离子电池、钠离子电池等)等新型储能器件因其高功率密度、长寿命、绿色环保等特点，广泛应用于新能源汽车、储能系统等领域。
2、在实际应用中，多个储能器件单体需要连接成串以满足不同电压和电流需求。然而，由于材料、工艺等原因，储能器件单体之间存在电参数差异，可能导致部分单体过充或过放，从而影响整个系统的性能和寿命。为确保整个储能系统的可靠运行，需采取有效手段实现各单体之间的荷电状态(state of charge，soc)均衡。
3、目前已经提出了许多解决储能器件均衡问题的方法。工业上较为常见的是并联吸收电阻和稳压管法，还包括引入主动器件、结构较为简单的开关电阻法和开关电容法，以及使用电力电子变换器的反激变换器法、谐振变换器法、buck-boost变换器法等。其中，对于依赖于lc谐振单元的主动型均衡电路来说，该类电路能够实现电流的有效调节和软开关操作，但是存在几个明显的不足：
4、(1)均衡电路复杂，需要经过大量判断选择过程，有时需要付出较大的控制成本；
5、(2)缺少有效的过流保护机制，可能导致过流事件发生，对系统造成严重损害。
6、因此，开发出一种能够自主均衡，并且具备过流保护功能的均衡电路是至关重要的。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术设计了一种新型储能器
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种储能器件荷电状态均衡电路，包括：
3、均衡开关阵列，包括若干均衡禁用开关和若干均衡启用开关；
4、储能模组，包括串联设置的若干储能器件，相邻的两个所述储能器件之间设置有一所述均衡禁用开关，所述储能模组外接电源或负载；
5、谐振模组，包括若干lc谐振单元，所述lc谐振单元与所述储能器件一一对应，每个所述lc谐振单元的第一端和第二端之间并联有对应的所述储能器件，每个所述lc谐振单元的第三端通过一所述均衡启用开关连接于第一公共点，每个所述lc谐振单元的第四端连接于第二公共点；
6、控制模块，用于根据各所述储能器件的荷电状态控制各所述均衡禁用开关和各所述均衡启用开关的开关状态，以使所述均衡电路处于均衡启用模式或均衡禁用模式，并在处于均衡启用模式时，控制各所述谐振模组工作以实现各所述储能器件的自主均衡。
7、在本专利技术的一可选实施例中，处于均衡启用模式，各所述均衡禁用开关关断，各所述均衡启用开关导通；
8、处于均衡禁用模式，各所述均衡禁用开关导通，各所述均衡启用开关关断。
9、在本专利技术的一可选实施例中，处于均衡启用模式，所述储能模组与外部负载或电源断开；
10、处于均衡禁用状态，所述储能模组与外部负载连通以实现放电，或与外部电源连通以实现充电。在本专利技术的一可选实施例中，所述储能器件包括超级电容器或电池，且所述超级电容器包括双电层电容和锂离子电容，所述电池包括锂离子电池和钠离子电池。
11、在本专利技术的一可选实施例中，所述lc谐振单元包括由两个开关管构成的半桥电路，以及谐振电感和谐振电容，所有的谐振电感参数一致，所有的谐振电容参数也一致，所述半桥电路的两端作为所述lc谐振单元的第一端和第二端，所述半桥电路的中点与所述lc谐振单元的第四端之间串接有所述谐振电感和谐振电容。
12、在本专利技术的一可选实施例中，各所述lc谐振单元的半桥电路同步控制。
13、在本专利技术的一可选实施例中，所述控制模块还用于当一个或多个所述储能器件的均衡电流超过过流阈值时，降低各所述lc谐振单元的半桥电路的开关频率，以降低均衡电流大于过流阈值的所述储能器件的均衡电流。
14、在本专利技术的一可选实施例中，所述半桥电路的开关频率低于所述谐振电容和所述谐振电感的串联谐振频率。
15、在本专利技术的一可选实施例中，当所述储能器件为超级电容器时，所述控制模块用于根据各所述超级电容器的电压控制各所述均衡禁用开关和各所述均衡启用开关的开关状态，以使所述均衡电路处于均衡启用模式或均衡禁用模式。
16、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种储能系统，所述储能系统包括上述的储能器件荷电状态均衡电路。
17、本专利技术的储能器件荷电状态均衡电路不同于传统超级电容器均衡电路，不仅能够实现自主均衡和过流保护，而且电路简单，判断逻辑少，控制成本低。
18、本申请的储能器件荷电状态均衡电路，不包含变压器，可以降低整个系统的重量和体积。
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1.一种储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，处于均衡启用模式，各所述均衡禁用开关关断，各所述均衡启用开关导通；
3.根据权利要求1所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，处于均衡启用模式，所述储能模组与外部负载或电源断开；
4.根据权利要求1所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，所述储能器件包括超级电容器或电池，且所述超级电容器包括双电层电容和锂离子电容，所述电池包括锂离子电池和钠离子电池。
5.根据权利要求1所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，所述LC谐振单元包括由两个开关管构成的半桥电路，以及谐振电感和谐振电容，所述半桥电路的两端作为所述LC谐振单元的第一端和第二端，所述半桥电路的中点与所述LC谐振单元的第四端之间串接有所述谐振电感和谐振电容。
6.根据权利要求5所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，各所述LC谐振单元的半桥电路同步控制。
7.根据权利要求6所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，所述控制模
8.根据权利要求6所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，所述半桥电路的开关频率低于所述谐振电容和所述谐振电感的串联谐振频率。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，当所述储能器件为超级电容器时，所述控制模块用于根据各所述超级电容器的电压控制各所述均衡禁用开关和各所述均衡启用开关的开关状态，以使所述均衡电路处于均衡启用模式或均衡禁用模式。
10.一种储能系统，其特征在于，所述储能系统包括如权利要求1-9中任一项所述的储能器件荷电状态均衡电路。
...【技术特征摘要】
1.一种储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，处于均衡启用模式，各所述均衡禁用开关关断，各所述均衡启用开关导通；
3.根据权利要求1所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，处于均衡启用模式，所述储能模组与外部负载或电源断开；
4.根据权利要求1所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，所述储能器件包括超级电容器或电池，且所述超级电容器包括双电层电容和锂离子电容，所述电池包括锂离子电池和钠离子电池。
5.根据权利要求1所述的储能器件荷电状态均衡电路，其特征在于，所述lc谐振单元包括由两个开关管构成的半桥电路，以及谐振电感和谐振电容，所述半桥电路的两端作为所述lc谐振单元的第一端和第二端，所述半桥电路的中点与所述lc谐振单元的第四端之间串接有所述谐振电感和谐振电容。
6.根据权利要求5所述的储能...
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