[發(fā)明專利]電池單元平衡方法、電池單元平衡設(shè)備、以及儲能系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210310426.8
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN102969749A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭錫珉
• 申請（專利權(quán)）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J3/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邵亞麗

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2011年8月29日在美國專利和商標(biāo)局提交的美國臨時申請No.61/528,608的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用全部結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的一個或多個實(shí)施例涉及電池單元平衡（cell?balancing）方法、電池單元平衡設(shè)備、以及包括電池單元平衡設(shè)備的儲能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著注意到環(huán)境破壞和資源枯竭成為嚴(yán)重的問題，用于存儲能量以及高效地利用能量的系統(tǒng)已經(jīng)獲得了越來越大的興趣。此外，對于在生成過程中不會導(dǎo)致污染或?qū)е潞苌傥廴镜?、新穎的可更新能源也獲得了興趣。儲能系統(tǒng)可以是這樣一種系統(tǒng)，其互連可更新能源、用于存儲電力的電池系統(tǒng)、以及已有電網(wǎng)（existing?grid），并且按照環(huán)境的改變對其進(jìn)行了大力的研究。

這樣的儲能系統(tǒng)可以包括大量的電池單元（battery?cells），并且監(jiān)控例如電池的電壓、溫度、或電流等電池單元的狀態(tài)，以及基于監(jiān)控結(jié)果有效地管理電池單元很重要。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了平衡多個電池單元的方法。該方法包括：獲取串聯(lián)連接的多個電池單元的電池單元的開路電壓（OCV）；基于電池單元的OCV確定電池單元的充電狀態(tài)（SOC）；根據(jù)電池單元的SOC，每當(dāng)電池單元的SOC變化時，確定電池單元的OCV中的差值；并且當(dāng)差值大于參考值時，激活多個電池單元的電池單元平衡。

該方法還可以包括確定電池單元的開路電壓（OCV）中最大電壓和最小電壓之間的電壓差，并且當(dāng)電壓差大于參考電壓時，激活多個電池單元的電池單元平衡。

該方法還可以包括監(jiān)控電壓差，并且當(dāng)電壓差小于或等于參考電壓時，去激活電池單元的電池單元平衡。

根據(jù)實(shí)施例，激活多個電池單元的電池單元平衡可以包括執(zhí)行選擇性地充電或放電電池單元。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，電池單元平衡設(shè)備包括與多個電池單元電連接的電池管理單元。電池管理單元被配置為：獲取多個電池單元的電池單元的開路電壓（OCV）；基于電池單元的OCV確定電池單元的充電狀態(tài)（SOC）；根據(jù)電池單元的SOC，每當(dāng)電池單元的SOC變化時，確定電池單元的OCV中的差值；并且當(dāng)差值大于參考值時，激活多個電池單元的電池單元平衡。

電池管理單元還可以被配置為確定電池單元的開路電壓（OCV）中最大電壓和最小電壓之間的電壓差，并且當(dāng)電壓差大于參考電壓時，激活多個電池單元的電池單元平衡。

電池管理單元還可以被配置為監(jiān)控電壓差，并且當(dāng)電壓差是小于參考電壓時，去激活電池單元的電池單元平衡。

電池管理單元可以包括：控制器；以及電池單元平衡單元，其電連接到電池單元，并且可操作地連接到控制器，其中，電池單元平衡單元被配置為根據(jù)來自控制器的控制信號選擇性地充電或放電電池單元。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，儲能系統(tǒng)包括：電池系統(tǒng)，用于存儲來自生成系統(tǒng)或電網(wǎng)的能量；以及電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，用于控制在電池系統(tǒng)、生成系統(tǒng)、以及電網(wǎng)中的電力轉(zhuǎn)換。電池系統(tǒng)包括：多個電池單元，所述多個電池單元串聯(lián)連接；以及與多個電池單元電連接的電池管理單元。電池管理單元被配置為：獲取多個電池單元的電池單元的開路電壓（OCV）；基于電池單元的OCV確定電池單元的充電狀態(tài)（SOC）；根據(jù)電池單元的SOC，每當(dāng)電池單元的SOC變化時，確定電池單元的OCV中的差值；并且當(dāng)差值大于參考值時，激活多個電池單元的電池單元平衡。

電池管理單元還可以被配置為：確定所述電池單元的開路電壓（OCV）中最大電壓和最小電壓之間的電壓差；并且當(dāng)所述電壓差大于參考電壓時，激活所述多個電池單元的電池單元平衡。

電池管理單元可以被配置為，當(dāng)電池單元平衡被激活時，選擇性地充電或放電所述電池單元。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的儲能系統(tǒng)的框圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池系統(tǒng)的框圖；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的托架電池（tray?battery）和托架電池管理系統(tǒng)（BMS）；

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池單元充電特性的圖形；

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在對圖4的電池單元進(jìn)行電池單元平衡之前充電/放點(diǎn)特性的圖形；

圖6是示出在低壓區(qū)域?qū)D5的電池單元進(jìn)行電池單元平衡之后的充電/放電特性的圖形；

圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例在對圖6的電池單元進(jìn)行電池單元平衡之前的充電/放電特性的圖形；