[发明专利]一种电池包系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种电池包系统及其控制方法，该电池包系统包括DC/DC调整器、直流变压器DCX、控制单元和电池组系统；其中，DC/DC调整器的输入端与电池组系统的输出端连接，DC/DC调整器的输出端与直流变压器DCX的输入端连接；控制器分别与DC/DC调整器和直流变压器DCX连接；控制单元用于获取DC/DC调整器中流经电感的电流和电容两端的第一电压，从而得到对应的功率值；控制单元还用于获取位于DC/DC调整器输出端之间的电容两端的第二电压；控制单元还用于基于功率值和第二电压，输出控制DC/DC调整器和直流变压器DCX充电或放电的信号。本发明能够实现高效率和易均衡，同时满足用户的高灵活性配置需求。

技术领域

本发明涉及存储技术领域，特别是一种电池包系统及其控制方法。

背景技术

随着锂电池储能系统的广泛使用，电池包越来越多的作为储能系统的心脏，应用到各种场合，例如电动汽车，移动储能，家用储能等储能系统中。随着用户对储能系统的功率需求越来越大，电池包的容量也越做越大，成本越来越低。由于高压电池包系统的效率优势明显，因此在大容量储能系统中，高压电池方案成为系统方案首选。

目前不管是电动汽车储能还是户用储能系统，高压电池包都是采用电池串联来实现电池包的高压输出，该方案最为明显的缺点是电池包电压越高，串联电池数量越多，电芯之间的均衡越差，串联系统的效率低，无法满足对不同容量系统的灵活配置。

为了满足电池包串联带来的均衡问题，有方案提出在每个电池包中增加一个优化器，用以调整电池包的输出特性以达到优化电池包SOC的效果。该方案从电池包的均衡能力以及系统效率角度，都有了明显的进步，但是对于满足客户不同容量的配置需求，缺乏灵活性，对于不同容量的PCS也缺乏兼容性。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种电池包系统及其控制方法，以解决上述技术问题。

本发明公开了一种电池包系统，包括DC/DC调整器、直流变压器DCX、控制单元和电池组系统；其中，所述DC/DC调整器的输入端与所述电池组系统的输出端连接，所述DC/DC调整器的输出端与所述直流变压器DCX的输入端连接；所述控制器分别与所述DC/DC调整器和所述直流变压器DCX连接；

所述控制单元用于获取所述DC/DC调整器中流经电感的电流和电容两端的第一电压，从而得到对应的功率值；

所述控制单元还用于获取位于所述DC/DC调整器输出端之间的电容两端的第二电压；

所述控制单元还用于基于所述功率值和所述第二电压，输出控制所述DC/DC调整器和所述直流变压器DCX充电或放电的信号。

进一步地，所述控制单元包括第一差值器、与第一差值器连接的功率调节器、第二差值器、与第二差值器连接的电压调节器、第一比较器、与第一比较器连接的第三差值器、与第三差值器连接的电流调节器；

所述第一差值器用于将所述功率值与参考功率相减，并将差值输入功率调节器；

所述第二差值器用于将所述第二电压和参考电压做差值相减，并将差值输入电压调节器；

所述第一比较器用于比较所述功率调节器和所述电压调节器的输出量，并将其中的最小值输出至所述第三差值器；

所述第三差值器用于将所述第三差值器的输出量与所述DC/DC调整器中的电流做差值，并将该差值输入所述电流调节器；

所述电流调整器用于输出控制信号，以控制所述DC/DC调整器中的第五开关和第六开关以及所述直流变压器DCX中的第一开关、第二开关、第三开关、第四开关的导通或闭合。

进一步地，所述DC/DC调整器包括第一电容、电流传感器、第一电感、第五开关、第五二极管、第六开关、第六二极管、第二电容；