[发明专利]一种用于电池均衡控制的方法

说明书

本申请公开一种用于电池均衡控制的方法，涉及电池均衡控制技术领域。一种用于电池均衡控制的方法，包括：一级均衡用于控制模组充放电进而实现模组均衡，二级均衡用于控制单体充放电进而实现模组内单体均衡；一级均衡的启动条件采用模组SOC极值、均值双重判据，结束条件采用模组SOC均值判据；二级均衡的启动条件采用单体SOC极值、均值双重判据，结束条件采用单体SOC均值判据；一级均衡、二级均衡可以同时进行。本申请可提高电池储能系统可用容量，减少均衡时间，降低均衡频率。

技术领域

本申请涉及电池均衡控制技术领域，具体地，涉及一种用于电池均衡控制的方法。

背景技术

大力发展以风电、光伏为代表的新能源技术，实现对化石能源的替代，将是推动我国实现碳中和目标的必由之路。但是，对于新能源发电而言，出力不稳给供电安全性、可靠性带来了较大挑战。从现有的技术水平来看，“新能源+储能”是提高新能源出力稳定性的有效手段之一。根据储能介质，可将储能技术分为物理储能、电磁储能、电池储能。与物理储能和电磁储能相比，电池储能在可扩展性、使用寿命、灵活性等方面具有更大的优势。

大规模电池储能需要大量电芯以串、并联的形式连接，以达到目标电压、容量。目前，电池储能系统从下到上依次为电池模组、电池簇、电池堆，电芯串联组成电池模组；电池模组串联组成电池簇，以满足目标电压；电池簇并联组成电池堆以满足目标容量。因初始品质不同、自放电及运行状态差异引起的电芯容量不一致会导致整个储能系统充、放电容量下降。因此，对电池储能系统进行均衡管理以保证单体容量的一致性非常必要。

目前均衡方式主要分为被动均衡和主动均衡，被动均衡通过在高容量单体两端并接放电电阻耗散能量来实现，电路简单可靠，但存在均衡电流小、热量难处理问题；主动均衡通过能量转移的方式实现均衡，能有效解决单芯容量不一致的问题。传统主动均衡方案仅考虑了电芯数较少的电池组，若直接用于电芯数较多的电池储能系统，将耗费大量时间。此外，电芯、模组有过度均衡的问题，给电池散热管理及寿命造成了影响。

发明内容

本申请旨在提出一种用于电池均衡控制的方法，其适用于电池储能系统。该方法可避免过度均衡，减少均衡时间，降低均衡频率，最终提高电池储能系统可用容量。

根据本申请的一方面，提出一种用于电池均衡控制的方法，包括：进行一级均衡，从而控制模组充放电进而实现模组均衡；进行二级均衡，从而控制单体充放电进而实现模组内单体均衡。

根据一些实施例，所述一级均衡的启动条件采用模组SOC极值、模组SOC均值双重判据，结束条件采用所述模组SOC均值判据；和/或所述二级均衡的启动条件采用单体SOC极值、单体SOC均值双重判据，结束条件采用所述单体SOC均值判据。

根据一些实施例，所述一级均衡、所述二级均衡同时进行。

根据一些实施例，所述进行一级均衡，包括：周期计算各模组荷电状态，模组最高荷电状态，模组最低荷电状态，模组平均荷电状态；判断模组荷电状态最大值与模组荷电状态最小值之差是否大于预设的一级均衡启动阈值，如果是，则开启所述一级均衡。

根据一些实施例，所述进行二级均衡，包括：周期计算各单体荷电状态，单体最高荷电状态，单体最低荷电状态，单体平均荷电状态，各模组内单体最高荷电状态，各模组内单体最低荷电状态；判断单体荷电状态最大值与单体荷电状态最小值之差是否大于预设的二级均衡启动阈值，如果是，则开启所述二级均衡。

根据一些实施例，开启所述一级均衡，包括：若所述模组荷电状态最大值与模组荷电状态平均值之差大于等于x/2，x为一级均衡启动阈值，控制SOC值最大的模组放电；若所述模组荷电状态平均值与所述模组荷电状态最小值之差大于等于x/2，控制SOC值最小的模组充电。