[发明专利]储能系统

说明书

本发明公开了一种储能系统，所述储能系统包括：母线；多个电池模组，所述多个电池模组并联于所述母线，所述电池模组的数量为n；至少一个功率变换模块，所述功率变换模块的数量为n或n‑1，每个所述功率变换模块与一个所述电池模组串联；控制器，用于根据所述电池模组的电池电压、电池电流以及所述母线的母线电压，控制所述功率变换模块，以致所述电池模组和所述功率变换模块串联后的电压之和与所述母线的母线电压一致。根据本发明实施例的储能系统能够有效地解决并联电池环流的问题，且成本低、体积和重量小。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种储能系统。

背景技术

随着锂电池及锂电池储能技术的突飞猛进，越来越多的锂电池储能应用应运而生。锂电池模组(Pack)一般是电芯通过串并联实现的，应用在储能系统中的锂电池模组，为了得到更大的容量，一般通过锂电池模组串联或者并联实现。

对于电池模组并联的储能系统1′，如图1所示，储能系统1′随着工作时间的延长，并联的电池模组10′慢慢会出现差异，新增或者更换电池模组10′，均会由于电池模组10′的电压差异导致内部环流，一方面导致储能系统1′有效容量下降，另一方面导致电池进一步不平衡而性能下降或者损坏。

相关技术中一般通过两种方法解决：

一是在每个电芯11′内部设置一个寄生电阻R1，并且在串联连接处采用栓接或者焊接方式，产生一个电阻R2(如图2所示)，但这种方式必须保证并联的电池模组10′电压差尽量小，否则可能导致并联失败，且并联的电池模组10′之间依旧存在很大的环流，尤其在布线不一致、电池阻抗不一致、电池的一致性差等情况下，电池模组10′的损坏风险仍然很大；

二是在每个电池模组10′的输出端增加一个双向DC/DC变换器20′(如图3所示)，但由于双向DC/DC变换器20′的功率需根据输出总功率来设计，导致成本较高、体积和重量较大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种储能系统，该储能系统能够有效地解决并联电池环流的问题，且成本低、体积和重量小。

为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种储能系统，所述储能系统包括：母线；多个电池模组，所述多个电池模组并联于所述母线，所述电池模组的数量为n；至少一个功率变换模块，所述功率变换模块的数量为n或n-1，每个所述功率变换模块与一个所述电池模组串联；控制器，用于根据所述电池模组的电池电压、电池电流以及所述母线的母线电压，控制所述功率变换模块，以致所述电池模组和所述功率变换模块串联后的电压之和与所述母线的母线电压一致。

本发明储能系统的功率变换模块与电池模组串联连接，且通过控制器控制功率变换模块，以致电池模组和功率变换模块串联后的电压之和与母线电压一致，从而一方面能够有效地解决并联电池环流的问题，提高了系统的可靠性与稳定性，提升系统寿命；另一方面，与电池模组串联的功率变换模块，其两端电压为母线电压与电池电压的压力差值，从而该功率变换模块的功率为该压力差值与电池电流的乘积，而现有技术中的双向DC/DC变换器20′的功率为母线电压与电池电流的乘积，因此，本案的功率变换模块的功率远远小于双向DC/DC变换器20′的功率，进而功率变换模块和体积和重量可以做到很小，成本也更低，便于批量化应用和安装。

进一步地，储能系统既能适用于放电过程，也适用于充电过程。

根据本发明的一些具体实施例，所述储能系统应用于放电过程时，所述控制器用于根据所述电池模组的输出电压、输出电流以及所述母线的母线电压，控制所述功率变换模块，以致所述电池模组和所述功率变换模块串联后的输出电压之和与所述母线的母线电压一致。