[发明专利]电源变换系统、装置及电池包电压均衡控制方法

说明书

本发明公开了一种电源变换系统、装置及电池包电压均衡控制方法，涉及储能领域，其中，电源变换系统中的电源变换装置包括串联连接的N个电池包，每一电池包连接一隔离电源变换器，通过控制单元控制使得当电池包电压不均衡时，与电压高的电池包连接的隔离电源变换器提供的输出电压高于与电压低的电池包连接的隔离电源变换器提供的输出电压，使得串联连接的N个电池包之间的电压达到均衡，且电池包能量均供负载使用，解决储能系统通过电阻放电将电能以热能形式消耗掉，使得系统电能利用率低的技术问题。

技术领域

本发明涉及储能技术领域，具体而言，涉及一种电源变换系统、装置及电池包电压均衡控制方法。

背景技术

储能尤其是家用储能飞速发展，电池是用于储能的主要设备。

图1是现有技术中一种典型的储能系统中电源供电部分示意图，其通常由多个电池包（图1中示意了电池包_1和电池包_n，这两个中间连接的未示意，每个电池包示意了继电器（电池包_1为中K11，电池包_n为kn1）和电阻（电池包_1为中R11，电池包_n为Rn1））串联连接提供输入电压，如二到八个电池包串联供电，支持输入电压40V到500V供电；再由一个反激变换器（图1示意了反激变换器中与地线连接的电阻R3和三相场效应管Q1，对接了输入电容C1和C2，C2与电阻R1并列，C2与R1共同连接单相二极管D2，三相场效应管Q1还连接变压器单元T1，T1的一次侧绕组Lp和二次侧绕组Ls，对接了电容C3和单相二极管D1）接收输入电压，进行电压变换，以将输入电压变换为输出电压为负载供电，如为控制单元供电。图1中反激变换器外联电阻R2和供电电压VCC。

在实际应用中，会出现电池包间电压不均衡的问题，也即电池包间电压不相等，这是不期望的。如图1所示，现有技术中在每个电池包两侧并联开关电阻串联支路，当一电池包电压过高，与该电池包并联的开关管导通，则电池包电压通过导通的开关管和电阻放电，以达到电池包间电压均衡。但这种方案将电能以热能形式消耗掉，使得系统电能利用率低，与节能环保的社会需求相悖。

综上所述，目前的储能系统通过电阻放电将电能以热能形式消耗掉，使得系统电能利用率低，与节能环保的社会需求相悖。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电源变换系统、装置及电池包电压均衡控制方法，以至少解决储能系统通过电阻放电将电能以热能形式消耗掉，使得系统电能利用率低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电源变换系统，包括：电源变换装置，包括：N个隔离电源变换器和N个电池包，一个电池包连接一个隔离电源变换器，N个电池包依次串联连接，隔离电源变换器包括：变压器单元，包括：一次侧绕组和二次侧绕组；开关单元，包括：至少一个开关管、第一端和第二端，所述开关单元的第二端连接所述变压器单元一次侧绕组的两端，所述开关单元的第一端连接一输入电容的两端，所述输入电容的两端连接一个电池包的两端；整流单元，包括：至少一个开关管、第一端和第二端，所述整流单元的第一端连接所述变压器单元的二次侧绕组的两端，所述整流单元的第二端连接一输出电容的两端；其中，n个输出电容的第一端相互连接，n个输出电容的第二端均连接接地端，控制单元，用于用于接收来自所述电源变换装置的采样信号，并根据所述采样信号输出开关控制信号，其中，所述开关控制信号用于在所述电池包的电压出现不均衡时，控制使得与电压高的电池包连接的所述隔离电源变换器提供的输出电压高于与电压低的电池包连接的所述隔离电源变换器提供的输出电压。

可选地，当所述电池包的电压出现不均衡时，通过所述开关控制信号控制使得所述隔离电源变换器提供的输出电压以与其连接的电池包的电压从高到低依次减小。

可选地，当N个电池包中任意一个电池包的电压数值高于第一预设电压参考阈值时，通过所述开关控制信号控制使得与该电池包连接的所述隔离电源变换器工作而提供输出电压，与其它电池包连接的所述隔离电源变换器不工作，所述第一预设电压参考阈值大于所述预设电压平衡区间的最大值。