[發明專利]一種儲能系統的充電均衡裝置和方法

有效

• 申請號: 201910493412.6
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110323802B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 常永利;王大龍;李桂林
• 申請（專利權）人: 北京中宸泓昌科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 肖佳

一種儲能系統的充電均衡裝置和方法，該裝置包括N個儲能單元、儲能狀態采集單元、充電電源規格判斷單元、充電控制單元和N個充電執行單元。該充電控制單元根據儲能系統充電所需電壓值以及每個儲能單元的實時電壓和/或實時溫度狀態信息選擇合適的充電電源對儲能單元進行充電，使得電壓較低和/或溫度較低的儲能單元被優先充電，從而達到充電均衡的目的，有利于提高儲能系統的壽命和安全性能。

技術領域

本發明涉及儲能系統管理領域，具體涉及一種儲能系統的充電均衡裝置和方法。

背景技術

儲能系統是由多個儲能節點為基本單元，通過各種串并聯方式構成大容量的整體。傳統儲能系統中所有節點為固定式連接，系統的充電方式是高壓充電，即用比儲能系統電壓高的能量源對系統充電。

系統在充電的過程中，由于基本單元一致性存在差異，會對整個儲能系統的壽命和安全帶來影響。傳統充電方案主要有兩種方式：被動均衡式充電和主動均衡式充電。

被動均衡式充電是在充電過程中對于電壓高的節點通過電阻放電，使得每個節點的電壓保持一致從而達到充電容量均衡的目的。此方案能源利用率低。主動均衡式充電是在充電的過程同時將電壓高的節點向電壓低的節點充電從而達到充電容量均衡的目的。此方案設計復雜，成本昂貴，風險性高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種儲能系統的充電均衡裝置和方法，在儲能系統中選擇電壓低的電源優先充電，從而使儲能系統達到充電電量均衡的目的，提高整個儲能系統的壽命和安全性能。

本發明采用如下技術方案實現：

本發明的第一方面提供了一種儲能系統的充電均衡裝置，包括N個儲能單元、儲能狀態采集單元、充電電源規格判斷單元、充電控制單元和N個充電執行單元；每個儲能單元連接有所述儲能狀態采集單元，所述充電電源規格判斷單元連接所述充電控制單元；所述儲能狀態采集單元與所述充電控制單元連接，所述充電控制單元與所述充電執行單元連接，所述充電執行單元與所述儲能單元對應連接；其中，N為大于1的整數；

所述儲能單元用于存儲電能并向用電負載供電，N個儲能單元相互串聯連接；

所述儲能狀態采集單元用于采集每個所述儲能單元的狀態信息，并將所述狀態信息發送至所述充電控制單元；

所述充電電源規格判斷單元用于判斷連接的充電電源的規格，并將其發送給所述充電控制單元；

所述充電控制單元根據所述充電電源規格和狀態信息選擇相應的M個儲能單元，并控制與所述M個儲能單元對應的充電執行單元，使充電電源對其進行充電，其中M為正整數，且MN。

進一步的，所述儲能狀態采集單元采集的狀態信息包括儲能單元的電壓和溫度的狀態信息。

進一步的，所述充電控制單元根據所述充電電源規格確定M的數值，使得M個儲能單元串聯連接的供電電壓值小于等于所述充電電源的電壓值。

進一步的，所述充電控制單元根據所述狀態信息選擇相應的M個儲能單元包括：根據每個儲能單元的實時電壓值V_i，i∈N，對所述N個儲能單元的電壓從低到高進行排序，選擇前M個儲能單元，控制其對應的放電執行單元，使充電電源對所述M個儲能單元進行充電。

進一步的，所述充電控制單元根據所述狀態信息選擇相應的M個儲能單元包括：根據每個儲能單元的實時電壓值V_i，i∈N，對所述N個儲能單元的電壓從低到高進行排序，選擇前round(1.2*M)個儲能單元，再將該round(1.2*M)個儲能單元的實時溫度值從低到高進行排序，選擇前M個儲能單元，控制其對應的充電執行單元，使充電電源對所述M個儲能單元進行充電。