[发明专利]一种储能系统和储能系统的控制方法

说明书

一种储能系统和储能系统的控制方法，用于对故障源进行隔离，避免故障范围扩大，提升储能系统的安全。该储能系统包括：至少一个电池簇和控制器；每个电池簇包括一个直流转直流变换器和多个电池单元，多个电池单元串联后和直流转直流变换器连接，以使电池簇可以通过直流转直流变换器获取充电功率或输出放电功率；每个电池单元包括电芯和优化器，每个电池单元的优化器用于对所属同一电池单元的电芯进行旁路或串联导通控制；控制器与每个电池单元连接，控制器用于检测到某一电池单元发生故障时，控制故障电池单元的优化器旁路故障电池单元所属的电芯。

技术领域

本申请涉及能源技术领域，尤其涉及一种储能系统和储能系统的控制方法。

背景技术

储能系统可以在发电侧、电网侧以及用户侧之间进行电能存储和释放，具备削峰填谷、调峰调频、配合新能源发电并网等功能。

为了保证储能系统的安全性，需要在储能系统运行过程中进行故障检测，以及定期对储能系统进行安全维护。

目前，储能系统的故障检测方式大多采用在储能系统所在的储能预制舱中设置温度探测器和烟雾探测器。温度探测器可以探测储能预制舱的温度，并在储能预制舱的温度大于第一设定值时，关闭储能系统。烟雾探测器可以探测储能预制舱是否发生起火，并在烟雾探测器报警时，关闭储能系统。当储能系统发生故障，会导致储能预制舱温度上升，严重时会导致储能预制舱起火。实际使用时，当温度探测器探测到储能预制舱温度大于第一设定值，且烟雾报警器报警时，关闭储能系统，并控制灭火装置进行灭火处理，从而保证储能系统以及与储能系统连接的设备的安全。但是当储能系统中的某一个电池发生故障时，电池温度的上升需要相应的时间，当温度探测器探测出储能预制舱温度大于第一设定值之前，受故障电池的影响，与该故障电池连接的其它器件可能已经损坏，严重时甚至会造成储能装置完全损坏，造成严重的安全隐患和经济损失。

发明内容

本申请提供一种储能系统和储能系统的故障检测方法，用于对故障源进行隔离，避免故障范围扩大，提升储能系统的安全性。

第一方面，本申请提供一种储能系统，该储能系统包括：至少一个电池簇和控制器。

其中，每个电池簇中包含直流转直流变换器和多个电池单元；多个电池单元串联后和直流转直流变换器连接，以使电池簇可以通过直流转直流变换器获取充电功率或输出放电功率；每个电池单元包括电芯和优化器，每个电池单元的优化器用于对所属同一电池单元的电芯进行旁路或串联导通控制；控制器与每个电池单元连接，控制器用于检测到某一电池单元发生故障时，控制故障电池单元的优化器旁路故障电池单元所属的电芯。其中，所述故障包括电芯电路、电芯过充或电芯过放等等可能引起安全隐患或损毁电芯的故障类型，其中电芯短路又包括各种可能存在的严重电池内部短时加大或温度升高的故障，虽然具体命名可能不同，但是均在电芯断路故障的范围内。

本申请实施例中，控制器可以对每个电池单元进行运行状态监控，在检测到发生故障的电池单元时，可以控制故障电池单元中的优化器将故障电池单元中的电芯进行旁路，使故障电池单元中的电芯断开与故障电池单元所属电池簇的电能传输路径，从而实现隔离故障源，避免储能系统的故障范围扩大，保证储能系统的安全。

在一种可能的实现方式中，控制器包括系统级控制器。

其中，系统级控制器具体用于：检测到某一电池单元发生故障时，控制故障电池单元的优化器旁路故障电池单元所属的电芯。

采用上述储能系统，可以利用系统级控制器进行集中控制。

在一种可能的实现方式中，控制器包括至少一个簇级控制器。每个簇级控制器与每个电池簇对应。

其中，每个簇级控制器与对应的电池簇中的电池单元连接，用于检测到对应的电池簇中某一电池单元发生故障时，控制故障电池单元的优化器旁路故障电池单元所属的电芯。