[发明专利]一种能量回馈式梯次电池充放电均衡系统及其控制方法

权利要求书

1.一种能量回馈式梯次电池充放电均衡系统的充电控制方法，其中，所述能量回馈式梯次电池充放电均衡系统包括：梯次电池组、双向功率变换单元与控制单元；

所述梯次电池组包括电池组和变流器组，所述电池组与所述双向功率变换单元连接，所述电池组根据电荷状态通过双向功率变换单元进行充电或放电；

所述控制单元被配置为：判断电池组的电荷状态，若高于第一充电阈值，则电池组能量充满，停止充电；若低于第一充电阈值，控制双向功率变换单元继续向电池组充电；判断电池组的电荷状态，若低于第一放电阈值，则停止放电；若高于第一放电阈值，控制电池组通过双向功率变换单元放电；

所述电池组包括多个电池模块串联，所述电池模块与变流器组连接，所述电池模块间根据电荷状态差值通过变流器组进行充电或放电；

所述控制单元通过电池组的电荷状态和电池模块间的电荷状态差值分别控制双向功率变换单元与变流器组完成对电池组的充电或放电；

所述变流器组包括多个双向DC/DC变换器串联，实现电池模块到直流母线的双向能量变换；

所述控制单元还被配置为：根据预设第二充电阈值，判断电池组中N个电池模块间的电荷状态差值，若高于第二充电阈值，控制双向DC/DC变流器组向低电荷状态的电池模块充电；根据预设第二放电阈值，判断电池组中N个电池模块间的电荷状态差值，若高于第二放电阈值，控制高电荷状态的电池模块通过双向DC/DC变流器组放电；判断电池模块内单个电池间的电荷状态差值，若高于第二充电阈值，启动均衡电路，向低电荷状态的电池充电；判断电池模块内单个电池间的电荷状态差值，若高于第二放电阈值，启动主动均衡由高电荷状态的电池放电；

所述双向功率变换单元包括直流滤波电容、电力电子器件和交流滤波电路，实现直流母线能量直流到交流的变换；

所述双向功率变换单元通过滤波电路与并网电路连接，通过并网电路将电池组并入电网；

所述充电控制方法包括：

根据电池组的电压、电流以及预设的第一充电阈值，判断电池组的电荷状态，若低于第一充电阈值，控制双向功率变换单元向电池组充电；

根据预设第二充电阈值，判断电池组中电池模块间的电荷状态差值，若高于第二充电阈值，控制变流器组向低电荷状态的电池模块充电；

否则判断电池模块内单个电池间的电荷状态差值，若高于第二充电阈值，启动主动均衡向低电荷状态的电池充电；

直至电池组中电池模块间和单个电池间的电荷状态差值低于第二充电阈值，且电池组的电荷状态高于第一充电阈值，则电池组充电完成。