[发明专利]一种储能系统的均衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及储能技术领域，特别涉及一种储能系统的均衡装置。

背景技术

储能系统在电网及电力用户端的应用越发广泛，例如，基于H桥链式结构或者MMC结构的高压大容量电池储能系统凭借其能量效率高、电能质量好、平滑作用强等技术优势成为了一种具有很强推广价值的储能方案。以大容量电池储能系统为例，通常需要集中数万只、甚至数十万只的电池单体在一起工作，这么多的电池集中在一套系统内长期工作，必须要解决好电池均衡问题，避免由于“木桶效应”造成储能系统整体的运行能力下降。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的储能系统的均衡装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种储能系统的均衡装置，其特征在于，该装置包括均衡控制器、交流母线和若干个用于与储能系统的各储能装置分别连接的能量均衡器；所述能量均衡器的工作状态包括充电状态和放电状态；

所述均衡控制器，用于采集各储能装置的荷电量和电压，以及根据采集的各储能装置的荷电量和/或电压判断是否满足预设的均衡控制条件；当满足预设的均衡控制条件时，确定目标能量均衡器的工作状态，向所述目标能量均衡器发送均衡控制指令，以使所述目标能量均衡器在相应的工作状态下工作；

各能量均衡器分别与所述均衡控制器电气连接，各能量均衡器间通过交流母线电气连接；

所述能量均衡器，用于在充电状态下，输出方向为流入的交流电流，以向其连接的储能装置充电；以及用于在放电状态下，输出交流电压，以通过交流母线为处于充电状态的能量均衡器提供电压。

可选地，所述均衡控制器，用于与所述储能装置的管理系统连接，从所述管理系统获取各储能装置的荷电量和/或电压。

可选地，所述均衡控制器，用于根据采集的各储能装置的荷电量和/或电压，计算各储能装置的偏差度；所述均衡控制条件为计算出的偏差度超过偏差度阈值。

可选地，所述均衡控制器，用于确定与正向偏差度最高的储能装置相连的能量均衡器为工作在放电状态的目标能量均衡器，与负向偏差度最高的储能装置相连的能量均衡器为工作在充电状态的目标能量均衡器。

可选地，所述均衡控制器，还用于在根据采集的各储能装置的荷电量和/或电压判断出不再满足预设的均衡控制条件时，先向处于充电状态的目标能量均衡器发送停止工作的控制指令，再向处于放电状态的目标能量均衡器发送停止工作的控制指令。

可选地，所述能量均衡器包括：交直流变换电路，用于在交流母线和储能装置之间进行能量变换。

可选地，所述能量均衡器还包括隔离变压器，所述交流母线是由各能量均衡器的隔离变压器的原边依次连接构成的；

所述隔离变压器的副边与所述交直流变换电路的交流侧连接。

可选地，所述交直流变换电路为单相全桥结构或三相全桥结构；

当所述交直流变换电路为单相全桥结构时，所述隔离变压器为单相变压器；当所述交直流变换电路为三相全桥结构时，所述隔离变压器为三相变压器。

可选地，所述能量均衡器还包括电流传感器，所述电流传感器的原边与其所在的能量均衡器的隔离变压器的原边连接，所述电流传感器的副边与所述均衡控制器连接；

所述均衡控制器，用于根据各电流传感器采集的电流调节向目标能量均衡器发送的均衡控制指令。

可选地，所述装置还包括：电压传感器；

所述电压传感器的原边与所述交流母线连接，所述电压传感器的副边与所述均衡控制器连接；

所述均衡控制器，用于根据所述电压传感器采集的电压调节向目标能量均衡器发送的均衡控制指令。

由上述可知，本发明的技术方案，设置均衡控制器和与各储能装置对应的能量均衡器，通过采集储能装置的电压和/或荷电量，在满足均衡控制条件时控制能量均衡器工作在充电状态或放电状态，以使相连接的储能装置完成能量释放或充能，从而实现能量均衡。该技术方案可以在没有故障或者控制信号打断的情况下，实现一个周而复始的循环过程，在这个循环过程中即可实现在多个储能装置之间的动态均衡，并且该均衡控制的过程与储能系统整体的工作状态没有关系，在任意时刻都可进行，可以有效提高储能系统多个储能装置的一致性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：