[发明专利]一种电池储能系统及控制方法、储能系统、计算机设备

权利要求书

1.一种电池储能系统，其特征在于，包括：

N个子模块单元和全局控制器，每个子模块单元具有正向端口和负向端口，N个子模块单元依次串联，第1个子模块单元的正向端口和第N个子模块单元的负向端口分别构成所述电池储能系统的高压端口和低压端口；

每个子模块单元包括双向DC/DC变换器和电池单元，所述DC/DC变换器包括DC/DC控制器；

所述全局控制器根据功率控制指令和各子模块单元的运行状态参数信息，分配各子模块单元DC/DC控制器的控制参考信息；

子模块单元DC/DC控制器根据全局控制器分配的控制参考信息，执行对DC/DC变换器中开关管的控制，各子模块单元先采用输入功率控制模式，当进入充电/放电过程的最后阶段则转为平均电流控制模式；

所述输入功率控制模式包括：DC/DC变换器的输入电压和输入功率的闭环反馈控制环节的控制量与DC/DC变换器的输出电流前馈控制环节的控制量共同产生总控制量，与DC/DC变换器的电感电流进行比较产生PWM调制信号，实现峰值电流模式控制；

所述平均电流控制模式包括：DC/DC变换器的输入电压闭环控制环节和DC/DC变换器的平均输出电流开环前馈控制环节。

2.如权利要求1所述的一种电池储能系统，其特征在于，

所述DC/DC变换器是双向同步整流Buck型电路、双向Buck-Boost电路、全桥/半桥电路、反激电路或双向正激电路中的任意一种。

3.如权利要求1所述的一种电池储能系统，其特征在于，

所述DC/DC变换器还包括采样电路，采样电路为全局控制器和DC/DC控制器提供各子模块单元的运行状态参数信息。

4.如权利要求1所述的一种电池储能系统，其特征在于，

所述DC/DC控制器的控制策略还包括：所述峰值电流模式控制还叠加外部补偿信号。

5.一种储能系统，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的电池储能系统，还包括储能变流器，所述电池储能系统的高压端口和低压端口分别与储能变流器的直流母线连接；所述全局控制器根据各子模块单元的运行状态参数信息和储能变流器的功率控制指令，分配各子模块单元DC/DC控制器的控制参考信息。

6.一种储能系统，其特征在于，包括多个如权利要求1至4任一项所述的电池储能系统，多个电池储能系统并联连接。

7.一种电池储能系统的控制方法，其特征在于，所述电池储能系统为权利要求1至4任一项所述的所述电池储能系统，所述方法包括以下步骤：

步骤S100：确定子模块单元的数量N和故障子模块单元数量；确定电池储能系统的充电功率或充电时长；

步骤S200：全局控制器与储能变流器进行通信确定电池储能系统实施充电工作还是放电工作；

步骤S300：各子模块单元先采用输入功率控制模式，当进入充电/放电过程的最后阶段则转为平均电流控制模式。

8.一种电池储能系统的控制方法，其特征在于，所述电池储能系统为权利要求1至4任一项所述的所述电池储能系统，所述方法包括以下步骤：

首先，电池储能系统在启动前对所有子模块单元进行诊断，识别出故障子模块单元；

然后，根据故障子模块单元总数量控制电池储能系统运行；

若故障子模块单元总数量未达到预先设定的最大允许值，控制电池储能系统中各子模块单元以相同的输入电压同步启动，电池储能系统开始充电/放电；然后，根据各子模块单元的运行状态参数执行均衡控制策略，直到电池储能系统充电/放电结束；在电池储能系统开始充电/放电之前或在电池储能系统充电/放电运行过程中，故障子模块单元进入关断和旁路处理步骤；

若故障子模块单元总数量达到预先设定的最大允许值时，电池储能系统采取主动保护措施并停机。