CN116054354B - 电池储能***、电量均衡控制方法以及光伏发电*** - Google Patents

电池储能***、电量均衡控制方法以及光伏发电*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池储能***、电量均衡控制方法以及光伏发电***。所述电池储能***包括串联连接的至少两个电池包，所述电池包包括：电芯单元，所述电芯单元包括至少一个单体电池；电源接口，所述电源接口被配置为通过电源母线与其他电池包的电源接口连接；通信接口，所述通信接口被配置为通过连接线与其他电池包的通信接口连接；功率变换单元，所述功率变换单元的第一端连接所述电芯单元，所述功率变换单元的第二端连接所述通信接口；控制单元，用于控制所述功率变换单元的工作状态，以使所述电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡。本方案通过电池包中已有通信接口实现电池包之间的电量均衡，改善电池储能***的性能。

Description

电池储能***、电量均衡控制方法以及光伏发电***
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种电池储能***、电量均衡控制方法以及光伏发电***。
背景技术
随着新能源技术发展，电池在一些实际应用中越来越广泛，通常会遇到多个电池包进行串并联，以组成更高电压和更高容量的电池储能***。
相关方案中，用户对电池包串并联时，通常需要先将所有电池包进行充满电，再对电池包进行串并联，保证每个电池包的电量一致，避免电池的“木桶效应”影响整个电池储能***的性能。但是由于电池包的电源母线以及不同电池包的硬件参数的差异等，导致在使用过程中会出现电量不平衡的情形，最终影响串并联电池包形成的电池储能***的总体电池容量和性能，电池储能***的用户使用体验比较差。
前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
发明内容
本发明提供了一种电池储能***、电量均衡控制方法以及光伏发电***，以实现不需要额外进行连接线路就可进行电量均衡，改善电池储能***的性能。
根据本发明的一方面，提供了一种电池储能***，所述***包括串联连接的至少两个电池包，所述电池包包括：
电芯单元，所述电芯单元包括至少一个单体电池；
电源接口，所述电源接口被配置为通过电源母线与其他电池包的电源接口连接；
通信接口，所述通信接口被配置为通过连接线与其他电池包的通信接口连接；
功率变换单元，所述功率变换单元的第一端连接所述电芯单元，所述功率变换单元的第二端连接所述通信接口；
控制单元，用于控制所述功率变换单元的工作状态，以使所述电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡。
根据本发明的另一方面，提供了一种电池储能***的电量均衡控制方法，所述***包括串联连接的至少两个电池包，所述电池包包括：电芯单元，所述电芯单元包括至少一个单体电池；通信接口，所述通信接口被配置为通过连接线与其他电池包的通信接口连接；功率变换单元，所述功率变换单元的第一端连接所述电芯单元，所述功率变换单元的第二端连接所述通信接口；所述方法应用于所述至少两个电池包中的任一电池包，所述方法包括：
获取所述至少两个电池包的电量参数；
根据所述电量参数控制所述至少两个电池包的功率变换单元的工作状态，以使所述至少两个电池包的电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡。
根据本发明的又一方面，提供了一种光伏发电***，所述***包括：光伏发电组件、控制器和根据上述实施例中任一项所述的电池储能***；
所述光伏发电组件，用于将太阳能转换为直流电能；
所述控制器，用于将所述直流电能存储于所述电池储能***中。
本发明实施例的技术方案，对于电池储能***中的串联连接的至少两个电池包，通过控制电池包的功率变换单元的工作状态，让电池包的电芯单元能够通过电池包的通信接口进行电量均衡，从而更好地解决各个电池包之间电量差异导致整个电池储能***性能受影响的问题，实现对***的智能管理和控制。进一步地，通过将功率变换单元连接到通信接口，无需在电池包上额外设置专门用于电量均衡的接口，有助于简化电池包结构，提高电池包的防水防尘和安全等级，降低用户的使用门槛。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例提供的一种用于电池储能***的电池包的结构示意图；
图2是根据本发明实施例所适用的一种电池储能***中多个电池包的连接示意图；
图3是根据本发明实施例所适用的一种电池储能***中多个电池包的连接原理图；
图4是根据本发明实施例所适用的一种多个电池包只有串联时电池储能***中电池包的电量均衡过程示意图；
图5是根据本发明实施例所适用的一种多个电池包先串联后并联时电池储能***中电池包的电量均衡过程示意图；
图6是根据本发明实施例所适用的一种多个电池包先并联后串联时电池储能***中电池包的电量均衡过程示意图；
图7是根据本发明实施例提供的一种电池储能***的电量均衡控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。应当进一步理解，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。再者，本文中使用的术语“或”、“和/或”、“包括以下至少一个”等可被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种参数或模块，但这些参数或模块不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的参数或模块彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一参数也可以被称为第二参数，类似地，第二参数也可以被称为第一参数。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测（陈述的条件或事件）”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测（陈述的条件或事件）时”或“响应于检测（陈述的条件或事件）”。此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
应该理解，虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请的权利范围。
本申请提供的电池储能***适用于多种应用场景，如并网发电储能领域、离网光储领域（用于对家庭、房车、游艇中的用电设备进行供电）、风储发电领域、电动设备领域等，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。以下将以离网光储领域为例进行说明，对于其他应用场景基本类似，不再赘述。
在离网光储应用场景下，完整的光储***至少包括光伏发电***、电力变换***、电池储能***以及用电***，光伏发电***由若干太阳能电池板串并联构成，用于将太阳能转换成电能，电力变换***将光伏发电***产生的电能注入至电池储能***中进行存储，用电***再将电池储能***中储存的电能适配为用电设备所需的电力。前述的电力变换***通常可以采用如带有MPPT功能的DC/DC变换器来实现，用电***通常可以采用DC/DC变换器、DC/AC变换器来实现。在此重点介绍电池储能***，电池储能***通常是通过将多个电池包彼此连接组成，电池包相互串联使用能够提高电池组的输出电压，电池包相互并联使用能够获得更大的电池容量。因此为了获得目标电压等级和容量的电池储能***，用户会将多个电池包彼此串并联，从而得到高电压大容量的电池储能***来进行储能和供电。另外，为了方便集中统一控制，电池储能***中的各个电池包通常还设置有通信接口，电池包之间可以通过诸如CAN总线、RS485总线、RS232总线等方式彼此通信。目前，随着新能源行业的进一步发展和应用场景的延伸，对于电池储能***的各项性能都提出了更高的要求，包括***稳定性和一致性、防水防尘和安全等级等。
图1为本发明实施例提供的一种用于电池储能***的电池包100的结构示意图，本实施例可适用于包括有串联连接的至少两个电池包构成的电池储能***，该电池储能***可以采用硬件和/或软件的形式实现电量均衡。如图1所示，本实施例的电池包100包括：电芯单元110、电源接口120、通信接口130、功率变换单元140以及控制单元150。
电芯单元110包括至少一个单体电池，优选地，单体电池的数量大于或者等于1，具体数量可由实际应用场景决定，在此不做限定。在一个实施方式中，可以采用若干个单体电池相互串并联构成电芯单元110，用于储能和供电。单体电池的类型可包括但不限于钴酸锂电池，锰酸锂电池，镍钴锰酸锂电池，镍钴铝酸锂电池，磷酸铁锂电池，或者钛酸锂电池。
电源接口120被配置为通过电源母线与其他电池包100的电源接口120连接。电源接口120可以是电池包对外进行功率放电的放电电源端子，也可以是外部充电器对电池包进行充电的充电电源端子，在一些实施方式中，放电电源端子和充电电源端子为同一组电源端子（P+和P-）。多个电池包100在串并联形成电池储能***时，可以使用电源母线按照串并联设计方案不同电池包的电源接口120彼此连接。当电池储能***在充放电时，电池包100通过电源母线输入或输出充放电电流。
通信接口130被配置为通过连接线与其他电池包100的通信接口130连接。通信接口130是电池包100内部的通信单元与其他电池包之间进行通信的端口，根据内部通信单元的不同可以选择不同的通信接口，通信单元连接到通信接口130。在一些实施方式中，通信单元可以为隔离通信单元，优选地，可以选择CAN通信、RS485、RS232等有线通信方式中的任意一种，在此不做限定，不同电池包100的通信接口130之间通过连接线连接。
功率变换单元140的第一端连接电芯单元110，功率变换单元140的第二端连接通信接口130。在一些实施方式中，功率变换单元140可以是单向功率变换单元，也可以是双向功率变换单元，例如可以使单向直流-直流变换单元（单向DC-DC变换单元）、双向直流-直流变换单元（双向DC-DC变换单元）、单向直流-交流-直流变换单元（单向DC-AC-DC变换单元）、双向直流-交流-直流变换单元（双向DC-AC-DC变换单元）中的任意一种。对于单向功率变换单元，功率变换单元140的第一端为输入端，第二端为输出端，用于将电芯单元110的直流电压进行变换后通过通信接口130以及连接线对外输出；对于双向功率变换单元，其不仅可以用于将电芯单元110的直流电压进行变换后通过通信接口130以及连接线对外输出，也可以用于将从通信接口130接收到的外部电压进行变换后对电芯单元110进行充电。
控制单元150用于控制功率变换单元140的工作状态，以使电芯单元110通过通信接口130进行电量均衡。控制单元150可以是电池包的电池管理***（battery managementsysterm，BMS），该BMS中可包含电池管理芯片、供电模块、用于获取电芯单元的各类状态参数的采样模块等模块。控制单元150可以控制功率变换单元140的开关状态，也可以控制功率变换单元140的输入或者输出状态，或者还可以控制功率变换单元140的工作功率大小。因此，对于多个电池包100相互串并联构成电池储能***，当***中出现电量不均衡时，电池包100的控制单元150可以控制功率变换单元140从电芯单元110中抽取能量通过通信接口130对外放电，或者控制单元150可以控制功率变换单元140从通信接口130接收能量对电芯单元110进行充电，从而使***中各个电池包100的电量参数一致，实现电量均衡。
本实施例中，电池包100中的控制单元150可以分别对各个电池包自身的功率变换单元140的工作状态进行控制，从而更好地解决各个电池包之间电量差异导致整个电池储能***性能受影响的问题，实现对***的智能管理和控制。进一步地，通过将功率变换单元140连接到通信接口130，使得可以复用通信接口130和连接线进行电量均衡，无需在电池包外壳上额外设置专门用于电量均衡的接口，有助于简化电池包结构，提高电池包的防水防尘和安全等级，降低用户的使用门槛。
在一个可选但非限定的实现方式中，参见图2，该图为本申请提供的一种示例性的电池储能***的示意图。该电池储能***包括若干个电池包100、电源母线200和连接线300。其中，电池包100可以是前述实施例中描述的电池包，在此不再赘述；电池包100的数量为至少两个，具体的说明可以根据单个电池包的和整个电池储能***的电性能参数进行配置。若干个电池包100的电源接口120分别与电源母线200连接，从而形成串并联的电池储能***，需要说明的是，图2中并没有限定性地示出多个电池包100之间具体的串并联方式，仅用于说明多个电池包100之间通过电源母线200相互连接。另外，若干个电池包100的通信接口130分别与连接线3连接，需要说明的是，连接线300由多根不同功能用途的导线互相扭绞后统一绝缘封装而形成，在连接线300的两端具有与通信接口130相适配的连接头。优选地，作为一个典型的实施方式，连接线300可以采用带有RJ45插头的双绞线，通信接口130可以采用RJ45接口。由此，每个电池包100的功率变换单元140可以通过与通信接口130连接的连接线300进行电能的输出或输入，从而对整个电池储能***中的每个电池包100进行电量均衡。
在一个可选但非限定的实现方式中，电池储能***中包括串联连接的至少两个电池包100，所述至少两个电池包100中任意一个或多个电池包100的控制单元150，用于控制所述功率变换单元140的工作状态，以使所述电芯单元110通过所述通信接口130进行电量均衡。
在一个可选但非限定的实现方式中，对于电池储能***中串联连接的至少两个电池100，所述至少两个电池包100中任意一个或多个电池包100的控制单元150，用于根据所述至少两个电池包100的电量参数控制所述功率变换单元140的工作状态，以使所述电芯单元110通过所述通信接口130进行电量均衡。具体地，所述至少两个电池包100的电量参数可以是电池包100的剩余电量SOC值，也可以是电池包100的电压值，其均反映了电池包100在当前状态下的剩余电量值。根据该电量参数即可判断出不同电池包100之间是否存在电量不均衡以及是否有需要进行电量均衡的电池包，进而再采取具体的电量均衡策略以对需要进行电量均衡的电池包进行电量均衡。
在一个可选但非限定的实现方式中，对于电池储能***中串联连接的至少两个电池100，所述至少两个电池包100中任意一个或多个电池包100的控制单元150，用于根据所述至少两个电池包100的电量参数控制所述功率变换单元140的工作状态，以使所述电芯单元110在电源接口120没有电流时通过所述通信接口130进行电量均衡。具体地，所述电芯单元110在电源接口120的电流可以通过与电芯单元110连接的电流采样模块来确定，电源接口120没有电流表明电芯单元110当前没有在充电或放电。本实现方式中，当电池储能***在充电或者放电时，因为电池包的电量处于变化状态，因此不对电池包100进行电量均衡；当电池储能***不在充电或者放电时，再采取具体的电量均衡策略以对需要进行电量均衡的电池包进行电量均衡。
在一个可选但非限定的实现方式中，电池包100的通信接口130可包括第一通信接口与第二通信接口，至少两个电池包100中至少存在以下配置：至少两个电池包100中第n-1个电池包的第二通信接口与顺序连接的至少两个电池包100中第n个电池包的第一通信接口通过连接线300进行连接，n为大于或等于预设值的正整数，预设值为2，这样一来就能实现两个串联连接的两个电池包100的通信接口通过连接线300进行连接。具体来说，以RS485通信来说，第一通信接口可以是RS485 UP通信接口，第二通信接口可以是RS485 LINK通信接口，采用连接线300将第n-1个电池包100的RS485 LINK通信接口与第n个电池包100的RS485 UP通信接口连接，将第n个电池包100的RS485 LINK通信接口与第n+1个电池包100的RS485 UP通信接口连接，依次类推，由此实现多个电池包100之间的通信连接。
在一个可选但非限定的实现方式中，参见图2与图3，对于电池包100的通信接口130所使用的连接线300中至少包括通信连接线300a和均衡连接线300b，电池包100的功率变换单元140的第二端被配置为通过通信接口130连接到连接线300中的均衡连接线300b，在使用均衡连接线300b通过通信接口将各个电池包进行连接后，均衡连接线300b用于电芯单元110通过通信接口130进行电量均衡时流过均衡电流。
在一个可选但非限定的实现方式中，参见图1，电池包100中还可包括隔离通信单元160，隔离通信单元160被配置为通过通信接口130连接通信连接线300a，隔离通信单元160与控制单元150进行连接。优选地，可以选择CAN通信、RS485、RS232等有线通信方式中的任意一种，在此不做限定。
具体地，连接线300是由多根不同功能用途的导线互相扭绞后统一绝缘封装而形成的，在连接线300的两端具有与通信接口130相适配的连接头。优选地，作为一个典型的实施方式，连接线300可以采用带有RJ45插头的双绞线，通信接口可以为RJ45接口。双绞线中一共有4组8根导线，其中的一组（2根）导线用作所述通信连接线300a，另外的一组（2根）导线用作均衡连接线300b。每个电池包100的隔离通信单元160通过各自的通信接口130连接到所述通信连接线300a，从而实现各个电池包100之间的通信。每个电池包100的功率变换单元140的第二端被配置为通过通信接口130连接到连接线300中的至少一组所述均衡连接线300b，从而使得电池包100之间通过所述通信接口130进行电量均衡时，产生的均衡电流可以通过均衡连接线300b构成的回路进行流通。
参见图2，在采用连接线300将串联连接的至少两个电池包100自身的通信接口进行连接后，用于连接至少两个电池包100的通信接口130的连接线中的均衡连接线300b能形成均衡母线回路，实现将串联连接的至少两个电池包100的功率变换单元140并联到均衡连接线300b形成的均衡母线上。这样，电池包100电芯单元110可以通过通信接口之间连接线中均衡连接线300b向其他电池包进行电量均衡。如前所述，功率变换单元140可以为直流-直流变换器或直流-交流-直流变换器，功率变换单元可以为单向的或双向的。
可选地，功率变换单元140的工作功率可调，控制单元150可以根据电池包100的电量参数来控制功率变换单元140的工作功率，从而调节均衡电流或者均衡功率的大小，对于电量偏差较大的电池包能够以更大的均衡电流或者均衡功率进行电量均衡，使得电池包更快实现电量均衡。
在一个可选但非限定的实现方式中，参见图3，通过将功率变换单元140与通信接口130和均衡连接线300b连接后，均衡连接线300b用于通过连接线将至少两个电池包100的通信接口130连接后将至少两个电池包100的功率变换单元140进行并联，从而实现将串联连接的至少两个电池包100的功率变换单元140并联到均衡连接线300b形成的均衡母线上，由此各个电池包的电芯单元110可以通过自身的功率变换单元140以及均衡连接线300b进行电量均衡。另外，通过将隔离通信单元160与通信接口130进行连接后连接到均衡连接线300b，均衡连接线300b用于通过连接线将至少两个电池包的通信接口130连接后将至少两个电池包100的隔离通信单元160和/或电池储能***的监控设备（如***监控屏等）进行连接，由此各个电池包的电芯单元110可以通过自身的功率变换单元140以及均衡连接线300b对其他电池包的隔离通信单元160和/或电池储能***的监控设备（如***监控屏等）进行供电，由此来消耗该电芯单元110多余部分的电量。
可选地，参见图2，对于连接线300所包括的均衡连接线300b，电池包100可以控制电池包100的功率变换单元140通过均衡连接线300b将自身的电量向其他电池包100进行电量转移存储。具体地，电池包100的功率变换单元140可以将电芯单元110的电能通过均衡连接线300b传输给其他电池包的电芯单元，或者电池包100的功率变换单元140也可以从均衡连接线300b中接收电能，从而使***中各个电池包100的电量参数一致，实现电量均衡。或者，电池包100的功率变换单元140可以将电芯单元110的电能通过均衡连接线300b向其他电池包100的隔离通信单元160和/或电池储能***的监控设备（如***监控屏等）进行供电以实现电量消耗。具体地，电量更高的电池包100的功率变换单元140可以将电芯单元110的电能通过均衡连接线300b提供给其他电量低的电池包的隔离通信单元160和/或电池储能***的监控设备（如***监控屏等,未图示）供电，从而通过电量消耗的方式使***中各个电池包100的电量参数一致，实现电量均衡。
在一个可选但非限定的实现方式中，本实施例的电池储能***中包括的电池包可以采用预设串并联方式进行连接，预设串并联方式包括电池包只是并联、电池包只是串联、电池包先串联再并联以及电池包先并联再串联等方式。其中，电池包先串联再并联可以是各个电池包采用先串联成组再对串联成组的电池包进行并联连接；电池包先并联再串联可以是各个电池包采用先并联成组再对并联成组的电池包进行串联连接。
可以理解的是，本实施例公开的电池储能***，适用于电池包只是串联、电池包先串联再并联以及电池包先并联再串联等方式构成的电池储能***。因此，无论是哪种串并联方式构成的电池储能***，都包括串联连接的至少两个电池包100，其中，串联连接的至少两个电池包可以为只进行串联连接的至少两个电池包、电池包先串联再并联中同一个串联组的至少两个电池包或者电池包先并联再串联位于不同并联组的至少两个电池包。对于并联的至少两个电池包，当电池包之间存在电量偏差时，依靠电池包之间的环流即可自动实现电量均衡，而无需再通过额外的主动电量均衡来对并联的电池包进行电量均衡。因此，本实施例利用电池包的通信接口和与通信接口相连的连接线，实现对电池储能***中包括的至少两个串联电池包进行主动的电量均衡。
本发明实施例的技术方案，通过电池包中已有的通信接口就可以实现从一个电池包向其他电池包的电量均衡，有效解决了电池包之间电量的不均衡问题，尽可能避免因为电量出现不平衡导致出现电池包的总放电容量越来越少，既不需要拆卸电池包对电量低的电池包进行补电，也不需要利用电池包的并联电阻发热的方式来对电池包进行均衡，能够实现对***的智能管理和控制。进一步地，通过将功率变换单元连接到通信接口，使得可以复用通信接口和连接线进行电量均衡，无需在电池包外壳上额外设置专门用于电量均衡的接口，用户在组装电池储能***时，直接利用连接线将电池包的通信接口连接即可实现通信连接和均衡回路，有助于简化电池包结构，提高电池包的防水防尘和安全等级，降低用户的使用门槛。
在一个可选但非限定的实现方式中，参见图2，本实施例的技术方案在上述实施例的基础上对前述实施例中电池包进行电量均衡过程所采用的的电量均衡策略进一步优化，本实施例可与上述一个或多个实施例中各个可选方案结合。在本实施例的电池储能***中，对于串联连接的至少两个电池包的控制单元，控制单元150被配置为根据至少两个电池包100的电量参数控制至少两个电池包的功率变换单元140的工作状态，以使至少两个电池包的电芯单元110通过通信接口130进行电量均衡。
参见图2，串联连接的至少两个电池包100中，其中一个电池包100作为主机电池包，其他电池包作为从机电池包。每个电池包100的控制单元150周期性地检测自身电池包的电量参数，同时主机电池包通过通信接口周期性地获取各个从机电池包的电量参数。进一步地，主机电池包可以根据检测到的至少两个电池包100的电量参数控制自身功率变换单元的工作状态，以及向其他电池包（从机电池包）发送控制指令以使其他电池包各自调整自身功率变换单元的工作状态。电池包的功率变换单元的工作状态包括输出模式、输入模式和关闭状态，当功率变换单元的工作状态处于输出模式时，电池包的电芯单元110可以经功率变换单元通过通信接口130以及连接线300中的均衡连接线300b向外输出电能；当功率变换单元的工作状态处于输入模式时，电池包的功率变换单元可以通过通信接口130以及连接线300中的均衡连接线300b对电芯单元110进行充电；当功率变换单元的工作状态处于关闭状态时，电池包的电芯单元110既不放电也不充电。
在一个可选但非限定的实现方式中，参见图2，对于电池储能***中串联连接至少两个电池包100，存在一个电池包100（主机电池包）的控制单元150控制至少两个电池包中的第一电池包的功率变换单元140的工作状态调整为输出模式，以及控制至少两个电池包中的第二电池包的功率变换单元140的工作状态调整为输入模式，其中，第一电池包为至少两个电池包中电量最大的电池包，第二电池包为所述至少两个电池包中电量最小的电池包。需要说明的是，本实现方式中的主机电池包用于在电池储能***中控制其他从机电池包，同时当主机电池包的电量最大时，主机电池包和第一电池包实际为同一电池包；反之，当主机电池包的电量最小时，主机电池包和第二电池包是同一电池包。本实现方式中，对于电池储能***中串联连接的至少两个电池包，当判断出存在电量偏差时，始终控制电量最大的电池包通过通信接口和连接线中的均衡连接线对电量最小的电池包进行充电，从而减小直至平衡两个电池包之间的电量差异。相比于采用电阻发热的电量均衡策略，本实现方式能够避免电量的浪费，同时采用功率变换单元能够以更大的电流进行电池包之间的电量均衡，缩短均衡时间。
在另一个可选但非限定的实现方式中，参见图2，对于电池储能***中串联连接至少两个电池包100，存在一个电池包100（主机电池包）的控制单元150控制至少两个电池包中第一电池包的功率变换单元140的工作状态调整为输出模式，以及控制至少两个电池包中除第一电池包以外的其他电池包的功率变换单元140的工作状态调整为关闭状态，以使第一电池包向其他电池包的隔离通信单元160进行供电，其中，第一电池包为至少两个电池包中电量最大的电池包。需要说明的是，本实现方式中的主机电池包用于在电池储能***中控制其他从机电池包，同时当主机电池包的电量最大时，主机电池包和第一电池包实际为同一电池包。本实现方式中，对于电池储能***中串联连接的至少两个电池包，当判断出存在电量偏差时，始终控制电量最大的电池包通过通信接口和连接线中的均衡连接线300b对其他电池包的隔离通信单元160进行供电，而其他电池包不再对自身的隔离通信单元160进行供电，由此对电量高的电池包额外消耗更多电量，从而减小直至平衡两个电池包之间的电量差异。
在又一个可选但非限定的实现方式中，参见图2，对于电池储能***中串联连接至少两个电池包100，存在一个电池包100的控制单元150接收至少两个电池包中第二电池包发送的控制权限转移信号，以及响应于控制权限转移信号控制第一电池包的功率变换单元140的工作状态调整为输出模式，以使所述第一电池包作为所述电池储能***新的主机，其中，第一电池包为至少两个电池包中电量最大的电池包，第二电池包为电池储能***中老的主机，第一电池包与第二电池包不为同一电池包。本实现方式中，对于电池储能***中串联连接的至少两个电池包，当判断出存在电量偏差且电量最大的电池包当前不是主机时，主机（即第二电池包）会发送控制权限转移信号给电量最大的第一电池包，使得第一电池包在接收到控制权限转移信号后作为电池储能***新的主机。由于作为主机的电池包与其他从机电池包进行通信需要额外消耗更多电能，因此选择电量最大的电池包作为新的主机可以实现减小至少两个电池包之间的电量差异。
可以理解的是，上面描述的三种具体的电量均衡策略可以单独实施，也可以组合后实施，其均在本实施例所公开的范围内。
下面结合具体实施例对分别采用电池包只是串联、电池包先串联再并联以及电池包先并联再串联等连接方式构成的电池储能***，其电量均衡过程进行详细阐述：
在一个可选示例中，参见图4，在电池储能***采用的电池包只是串联方式进行连接时，串联连接的至少两个电池包中存在一个电池包100（主机电池包）被配置为执行如下步骤A1-A4：
步骤A1、从串联连接的至少两个电池包中确定第一电池包与第二电池包，其中，第一电池包为至少两个电池包中电量最大的电池包，第二电池包为至少两个电池包中电量最小的电池包；
步骤A2、确定第一电池包与第二电池包的第一电量差，第一电量差为串联连接的至少两个电池包中各个电池包两两之间的电量差最大值。
步骤A3、若检测到第一电量差大于或等于第一电量差阈值，则控制第一电池包的功率变换单元处于输出状态以及控制第二电池包的功率变换单元处于输入状态，以使第一电池包通过连接通信接口的均衡连接线向第二电池包中进行电量转移存储。
步骤A4、若检测到第一电量差小于第一电量差阈值，则控制第一电池包的功率变换单元处于输出状态以及控制除第一电池包以外的其他电池包的功率变换单元处于关闭状态，以使第一电池包的电芯单元通过连接通信接口的均衡连接线对其他电池包中的隔离通信单元进行供电，实现通过其他电池包对第一电池包的电量进行消耗。
在另一个可选示例中，参见图5，在电池储能***采用电池包先串联再并联的连接方式（电池储能***中各个电池包采用先串联成组再对串联成组的电池包进行并联连接）时，串联连接的至少两个电池包中存在一个电池包100（主机电池包）被配置为执行如下步骤B1-B4：
步骤B1、从串联连接的至少两个电池包中确定第一电池包与第二电池包，其中，第一电池包与第二电池包分别为采用先串联成组再对串联成组的电池包进行并联连接的至少两个电池包中隶属同一个电池包串联组的电量最大的电池包和电量最小的电池包。
步骤B2、确定第一电池包与第二电池包的第二电量差，第二电量差为采用先串联成组再对串联成组的电池包进行并联连接的至少两个电池包中隶属同一个电池包串联组中各个电池包两两之间的电量差最大值。
步骤B3、若检测到第二电量差大于或等于第二电量差阈值，则控制第一电池包的功率变换单元处于输出状态以及控制第二电池包的功率变换单元处于输入状态，以使第一电池包通过连接通信接口的均衡连接线向第二电池包中进行电量转移存储，第一电池包与第二电池包同属一个电池包串联组。
可选地，在第二电量差大于或等于第二电量差阈值的情况下，如果存在多个第一电池包，则从多个第一电池包中选择一个第一电池包，并将选择的第一电池包的功率变换单元的工作状态调整为输出状态。
步骤B4、若检测到第二电量差小于第二电量差阈值，则控制第一电池包的功率变换单元处于输出状态以及控制除第一电池包以外的其他电池包的功率变换单元处于关闭状态，以使第一电池包的电芯单元通过连接通信接口的均衡连接线对其他电池包中的隔离通信单元进行供电，实现通过其他电池包对第一电池包的电量进行消耗，其他电池包为第一电池包所属的电池包串联组中除第一电池包以外的剩余电池包。
可选地，在第二电量差小于第二电量差阈值的情况下，如果存在多个第一电池包，则将确定的多个第一电池包的功率变换单元的工作状态均调整为输出状态。
在又一个可选示例中，参见图6，在电池储能***采用电池包先并联再串联的连接方式（电池储能***中各个电池包采用先并联成组再对并联成组的电池包进行串联连接）时，串联连接的至少两个电池包中存在一个电池包100（主机电池包）被配置为执行如下步骤C1-C4：
步骤C1、从串联连接的至少两个电池包中确定第一电池包与第二电池包，其中，第一电池包与第二电池包分别为采用先并联成组再对并联成组的电池包进行串联连接的至少两个电池包中进行串联连接的不同电池包并联组的电量最大的电池包和电量最小的电池包。
步骤C2、确定第一电池包与第二电池包的第三电量差，第三电量差为采用先并联成组再对并联成组的电池包进行串联连接的至少两个电池包中隶属不同电池包并联组的各个电池包两两之间的电量差最大值。
步骤C3、若检测到所述第三电量差大于或等于第三电量差阈值，则控制第一电池包的功率变换单元处于输出状态以及控制第二电池包的功率变换单元处于输入状态，以使第一电池包通过连接通信接口的均衡连接线向第二电池包中进行电量转移存储，第一电池包与第二电池包分别为隶属于依次进行串联连接的不同电池包并联组的电池包。
可选地，在第三电量差大于或等于第三电量差阈值的情况下，如果存在多个第一电池包，则从多个第一电池包中顺序选择一个第一电池包，并将选择的第一电池包的功率变换单元的工作状态调整为输出状态；如果存在多个第二电池包，则从多个第二电池包中顺序选择一个第二电池包，并将选择的第二电池包的功率变换单元的工作状态调整为输入状态。
步骤C4、若检测到第二电量差小于第二电量差阈值，则控制第一电池包的功率变换单元处于输出状态以及控制除第一电池包以外的其他电池包的功率变换单元处于关闭状态，以使第一电池包的电芯单元通过连接通信接口的均衡连接线对其他电池包中的隔离通信单元进行供电，实现通过其他电池包对第一电池包的电量进行消耗，其他电池包为不与第一电池包同属一个电池包并联组的其他电池包并联组的电池包。
可选地，在第三电量差小于第三电量差阈值的情况下，如果存在多个第一电池包，则将确定的多个第一电池包的功率变换单元的工作状态均调整为输出状态。
可选地，在每次执行电量均衡时间到达预设时长后，重新确定第一电池包与第二电池包并进入下一轮电量均衡操作。
可选地，在第一电池包的功率变换单元为单向的功率变换单元时，控制至少两个电池包中第一电池包的功率变换单元140的工作状态调整为输出模式，以及控制至少两个电池包中除第一电池包以外的其他电池包的功率变换单元140的工作状态调整为关闭状态，以使第一电池包向其他电池包的隔离通信单元160进行供电，其中，第一电池包为至少两个电池包中电量最大的电池包。其中，其他电池包包括以下几种情况：其他电池包为不与第一电池包同属一个电池包并联组的其他电池包并联组的电池包；其他电池包为第一电池包所属的电池包串联组中除第一电池包以外的剩余电池包；以及，其他电池包为除第一电池包以外的电池包。
在一个可选但非限定的实现方式中，在第一电池包或第三电池包作为主机电池包的情况下，主机电池包被配置为执行如下步骤D1-D2：
步骤D1、对串联连接的至少两个电池包中各个电池包进行检测得到电池包的电量参数，电池包的电量参数包括电压、电流、温度以及电量中的至少一种。
步骤D2、若依据电池包的电量参数确定串联连接的至少两个电池包满足预设均衡条件，则启动电量均衡操作。
其中，预设均衡条件包括第一条件和/或第二条件，所述第一条件为串联连接的至少两个电池包未进行充电与放电，第二条件为串联连接的至少两个电池包中的电池包温度在预设温度区间内。
本发明实施例的技术方案，通过电池包中已有的通信接口就可以实现从一个电池包向其他电池包的电量均衡，有效解决了电池包之间电量不均衡的问题，尽可能避免因为电量出现不平衡导致出现电池包的总放电容量越来越少。同时由于没有在电池包上再额外增加接口进行电量均衡，可以降低因为增加接口带来的电池包安全问题。进一步地，通过将功率变换单元连接到通信接口，使得可以复用通信接口和连接线进行电量均衡，无需在电池包外壳上额外设置专门用于电量均衡的接口，用户在组装电池储能***时，直接利用连接线将电池包的通信接口连接即可实现通信连接和均衡回路，有助于简化电池包结构，提高电池包的防水防尘和安全等级，降低用户的使用门槛。本方案能够让电池包在整个生命周期内自动完成主动均衡，不需要用户定期对电池包进行拆卸补电维护；在电池包处于待机的时候，对电池包进行电量均衡管理，可以均衡的时间非常充裕，同时功率变换单元能够实现更大的均衡电流，足够完成所有电芯之间的电量均衡。本方案的主动均衡，是通过通信接口和各个电池包的功率变换单元实现电量高的电池包对电量低的电池包充电，能量转换效率高达95%以上。
在一个可选但非限定的实现方式中，参见图1，本申请的实施例还提供一种电池包100，所述电池包100用于与至少一第二电池包串联形成电池储能***，所述电池包100包括：电芯单元110、电源接口120、通信接口130、功率变换单元140以及控制单元150。
电芯单元110包括至少一个单体电池，优选地，单体电池的数量大于或者等于1，具体数量可由实际应用场景决定，在此不做限定。在一个实施方式中，可以采用若干个单体电池相互串并联构成电芯单元110，用于储能和供电。单体电池的类型可包括但不限于钴酸锂电池，锰酸锂电池，镍钴锰酸锂电池，镍钴铝酸锂电池，磷酸铁锂电池，或者钛酸锂电池。
电源接口120被配置为通过电源母线与其他电池包100的电源接口120连接。电源接口120可以是电池包对外进行功率放电的放电电源端子，也可以是外部充电器对电池包进行充电的充电电源端子，在一些实施方式中，放电电源端子和充电电源端子为同一组电源端子（P+和P-）。多个电池包100在串并联形成电池储能***时，可以使用电源母线按照串并联设计方案不同电池包的电源接口120彼此连接。当电池储能***在充放电时，电池包100通过电源母线输入或输出充放电电流。
通信接口130被配置为通过连接线与其他电池包100的通信接口130连接。通信接口130是电池包100内部的通信单元与其他电池包之间进行通信的端口，根据内部通信单元的不同可以选择不同的通信接口，通信单元连接到通信接口130。在一些实施方式中，通信单元可以为隔离通信单元，优选地，可以选择CAN通信、RS485、RS232等有线通信方式中的任意一种，在此不做限定，不同电池包100的通信接口130之间通过连接线连接。
功率变换单元140的第一端连接电芯单元110，功率变换单元140的第二端连接通信接口130。在一些实施方式中，功率变换单元140可以是单向功率变换单元，也可以是双向功率变换单元，例如可以使单向直流-直流变换单元（单向DC-DC变换单元）、双向直流-直流变换单元（双向DC-DC变换单元）、单向直流-交流-直流变换单元（单向DC-AC-DC变换单元）、双向直流-交流-直流变换单元（双向DC-AC-DC变换单元）中的任意一种。对于单向功率变换单元，功率变换单元140的第一端为输入端，第二端为输出端，用于将电芯单元110的直流电压进行变换后通过通信接口130以及连接线对外输出；对于双向功率变换单元，其不仅可以用于将电芯单元110的直流电压进行变换后通过通信接口130以及连接线对外输出，也可以用于将从通信接口130接收到的外部电压进行变换后对电芯单元110进行充电。
控制单元150用于控制功率变换单元140的工作状态，以使电芯单元110通过通信接口130进行电量均衡。控制单元150可以是电池包的电池管理***（battery managementsysterm，BMS），该BMS中可包含电池管理芯片、供电模块、用于获取电芯单元的各类状态参数的采样模块等模块。控制单元150可以控制功率变换单元140的开关状态，也可以控制功率变换单元140的输入或者输出状态，或者还可以控制功率变换单元140的工作功率大小。因此，对于至少两个电池包100相互串并联构成电池储能***，当***中出现电量不均衡时，电池包100的控制单元150可以控制功率变换单元140从电芯单元110中抽取能量通过通信接口130对外放电，或者控制单元150可以控制功率变换单元140从通信接口130接收能量对电芯单元110进行充电，从而使***中各个电池包100的电量参数一致，实现电量均衡。
可以理解的是，本实施例公开的电量均衡控制方法，是与前面描述的电池储能***实施例对应的，因此，前面描述的电池储能***实施例中所公开的内容，应当作为本实施例中的一部分，本实施例中不再重复赘述。
在一个可选但非限定的实现方式中，本申请方案还提供一种光伏发电***，所述光伏发电***包括：光伏发电组件、控制器和根据上述实施例中任一项所述的电池储能***；所述光伏发电组件，用于将太阳能转换为直流电能；所述控制器，用于将直流电能存储于所述电池储能***中。
图7为本发明的又一实施例提供的一种电池储能***的电量均衡控制方法的流程示意图，本实施例可适用于包括有串联连接的至少两个电池包构成的电池储能***，该电池储能***可以采用硬件和/或软件的形式实现，如图7所示，本实施例的电池储能***的电量均衡控制方法可以包括但不限于以下过程：
S810、获取电池储能***中串联连接的至少两个电池包的电量参数。
其中，所述电池储能***包括串联连接的至少两个电池包，所述电池包包括：电芯单元，所述电芯单元包括至少一个单体电池；通信接口，所述通信接口被配置为通过连接线与其他电池包的通信接口连接；功率变换单元，所述功率变换单元的第一端连接所述电芯单元，所述功率变换单元的第二端连接所述通信接口；所述方法应用于所述至少两个电池包中的任一电池包。
S820、根据所述电量参数控制所述至少两个电池包的功率变换单元的工作状态，以使所述至少两个电池包的电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡。
在上述实施例的基础上，可选地，所述根据所述电量参数控制所述至少两个电池包的功率变换单元的工作状态，以使所述至少两个电池包的电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡，包括以下至少一种：
控制所述至少两个电池包中的第一电池包的功率变换单元的工作状态调整为输出模式，以及控制所述至少两个电池包中的第二电池包的功率变换单元的工作状态调整为输入模式，其中，所述第一电池包为所述至少两个电池包中电量最大的电池包，所述第二电池包为所述至少两个电池包中电量最小的电池包；
控制所述至少两个电池包中第一电池包的功率变换单元的工作状态调整为输出模式，以及控制所述至少两个电池包中除所述第一电池包以外的其他电池包的功率变换单元的工作状态调整为关闭状态，以使所述第一电池包向其他电池包的隔离通信单元进行供电，其中，所述第一电池包为所述至少两个电池包中电量最大的电池包；
接收所述至少两个电池包中第三电池包发送的控制权限转移信号，以及响应于所述控制权限转移信号控制所述第一电池包的功率变换单元的工作状态调整为输出模式，以使所述第一电池包作为所述电池储能***新的主机，其中，所述第一电池包为所述至少两个电池包中电量最大的电池包。
在上述实施例的基础上，可选地，所述通信接口包括第一通信接口与第二通信接口，所述至少两个电池包中至少存在以下配置：所述至少两个电池包中第n-1个电池包的第二通信接口与顺序连接的所述至少两个电池包中第n个电池包的第一通信接口通过所述连接线进行连接，所述n为大于或等于预设值的正整数，所述预设值为2。
在上述实施例的基础上，可选地，所述连接线至少包括通信连接线和均衡连接线，所述功率变换单元的第二端被配置为通过所述通信接口连接所述均衡连接线，所述均衡连接线用于所述电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡时流过均衡电流。
在上述实施例的基础上，可选地，所述电池包中还包括隔离通信单元，所述隔离通信单元被配置为通过所述通信接口连接所述通信连接线。
在上述实施例的基础上，可选地，通过将功率变换单元140与通信接口130和均衡连接线300b连接后，均衡连接线300b用于通过连接线将至少两个电池包100的通信接口130连接后将至少两个电池包100的功率变换单元140进行并联，从而实现将串联连接的至少两个电池包100的功率变换单元140并联到均衡连接线300b形成的均衡母线上，由此各个电池包的电芯单元110可以通过自身的功率变换单元140以及均衡连接线300b进行电量均衡。另外，通过将隔离通信单元160与通信接口130进行连接后连接到均衡连接线300b，均衡连接线300b用于通过连接线将至少两个电池包的通信接口130连接后将至少两个电池包100的隔离通信单元160和/或电池储能***的监控设备（如***监控屏等）进行连接，由此各个电池包的电芯单元110可以通过自身的功率变换单元140以及均衡连接线300b对其他电池包的隔离通信单元160和/或电池储能***的监控设备（如***监控屏等）进行供电，由此来消耗该电芯单元110多余部分的电量。
在上述实施例的基础上，可选地，所述控制单元，被配置为根据所述至少两个电池包的电量参数控制所述至少两个电池包的功率变换单元的工作状态，以使所述至少两个电池包的电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡。控制单元150可以控制功率变换单元140的开关状态，也可以控制功率变换单元140的输入或者输出状态，或者还可以控制功率变换单元140的工作功率大小。因此，对于多个电池包100相互串并联构成电池储能***，当***中出现电量不均衡时，电池包100的控制单元150可以控制功率变换单元140从电芯单元110中抽取能量通过通信接口130对外放电；或者，控制单元150可以控制功率变换单元140从通信接口130接收能量对电芯单元110进行充电，从而使***中各个电池包100的电量参数一致，实现电量均衡。可以理解的是，当电池包100的控制单元150控制功率变换单元140从电芯单元110中抽取能量通过通信接口130对外放电时，释放的电能可以对其他电池包的电芯单元进行充电从而实现电量转移存储，也可以对其他电池包的隔离通信单元进行供电从而实现电量消耗，两种途径均可以对存在电量偏差的电池包进行电量均衡。
可以理解的是，本实施例公开的电量均衡控制方法，是与前面描述的电池储能***实施例对应的，因此，前面描述的电池储能***实施例中所公开的内容，应当作为本实施例中的一部分，本实施例中不再重复赘述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请中，对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述，一般只在第一次出现时进行详细描述，后面再重复出现时，为了简洁，一般未再重复阐述，在理解本申请技术方案等内容时，对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等，可以参考其之前的相关详细描述。
在本申请中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本申请技术方案的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本申请记载的范围。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上的一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得电池包、电池储能***或者光伏发电***执行本申请每个实施例的方法。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种电池储能***，其特征在于，所述***包括串联连接的至少两个电池包，所述电池包包括：
电芯单元，所述电芯单元包括至少一个单体电池；
电源接口，所述电源接口被配置为通过电源母线与其他电池包的电源接口连接；
通信接口，所述通信接口被配置为通过连接线与其他电池包的通信接口连接，所述连接线至少包括通信连接线和均衡连接线；
功率变换单元，所述功率变换单元的第一端连接所述电芯单元，所述功率变换单元的第二端被配置为通过所述通信接口连接所述均衡连接线；
控制单元，用于控制所述功率变换单元的工作状态，以使所述电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡，所述均衡连接线用于所述电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡时流过均衡电流；
所述控制单元具体配置包括：接收所述至少两个电池包中第三电池包发送的控制权限转移信号，以及响应于所述控制权限转移信号控制所述至少两个电池包中第一电池包的功率变换单元的工作状态调整为输出模式，以使所述第一电池包作为所述电池储能***新的主机，其中，所述第一电池包为所述至少两个电池包中电量最大的电池包。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述通信接口包括第一通信接口与第二通信接口，所述至少两个电池包中至少存在以下配置：所述至少两个电池包中第n-1个电池包的第二通信接口与顺序连接的所述至少两个电池包中第n个电池包的第一通信接口通过所述连接线进行连接，所述n为大于或等于预设值的正整数，所述预设值为2。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述电池包还包括隔离通信单元，所述隔离通信单元被配置为通过所述通信接口连接所述通信连接线。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述均衡连接线还用于通过所述连接线将所述至少两个电池包的通信接口连接后将所述至少两个电池包的隔离通信单元进行连接。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述控制单元，被配置为根据所述至少两个电池包的电量参数控制所述至少两个电池包的功率变换单元的工作状态，以使所述至少两个电池包的电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述根据所述至少两个电池包的电量参数控制所述至少两个电池包的功率变换单元的工作状态，以使所述至少两个电池包的电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡，包括以下至少一种：
控制所述至少两个电池包中的第一电池包的功率变换单元的工作状态调整为输出模式，以及控制所述至少两个电池包中的第二电池包的功率变换单元的工作状态调整为输入模式，其中，所述第一电池包为所述至少两个电池包中电量最大的电池包，所述第二电池包为所述至少两个电池包中电量最小的电池包；
控制所述至少两个电池包中第一电池包的功率变换单元的工作状态调整为输出模式，以及控制所述至少两个电池包中除所述第一电池包以外的其他电池包的功率变换单元的工作状态调整为关闭状态，以使所述第一电池包向其他电池包的隔离通信单元进行供电，其中，所述第一电池包为所述至少两个电池包中电量最大的电池包。
7.一种电池储能***的电量均衡控制方法，其特征在于，所述***包括串联连接的至少两个电池包，所述电池包包括：电芯单元，所述电芯单元包括至少一个单体电池；通信接口，所述通信接口被配置为通过连接线与其他电池包的通信接口连接，所述连接线至少包括通信连接线和均衡连接线；功率变换单元，所述功率变换单元的第一端连接所述电芯单元，所述功率变换单元的第二端被配置为通过所述通信接口连接所述均衡连接线；所述方法应用于所述至少两个电池包中的任一电池包，所述方法包括：
获取所述至少两个电池包的电量参数；
根据所述电量参数控制所述至少两个电池包的功率变换单元的工作状态，以使所述至少两个电池包的电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡，其中，所述均衡连接线用于所述电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡时流过均衡电流；根据所述电量参数控制所述至少两个电池包的功率变换单元的工作状态包括：接收所述至少两个电池包中第三电池包发送的控制权限转移信号，以及响应于所述控制权限转移信号控制所述至少两个电池包中第一电池包的功率变换单元的工作状态调整为输出模式，以使所述第一电池包作为所述电池储能***新的主机，其中，所述第一电池包为所述至少两个电池包中电量最大的电池包。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述电量参数控制所述至少两个电池包的功率变换单元的工作状态，以使所述至少两个电池包的电芯单元通过所述通信接口进行电量均衡，包括以下至少一种：
控制所述至少两个电池包中的第一电池包的功率变换单元的工作状态调整为输出模式，以及控制所述至少两个电池包中的第二电池包的功率变换单元的工作状态调整为输入模式，其中，所述第一电池包为所述至少两个电池包中电量最大的电池包，所述第二电池包为所述至少两个电池包中电量最小的电池包；
控制所述至少两个电池包中第一电池包的功率变换单元的工作状态调整为输出模式，以及控制所述至少两个电池包中除所述第一电池包以外的其他电池包的功率变换单元的工作状态调整为关闭状态，以使所述第一电池包向其他电池包的隔离通信单元进行供电，其中，所述第一电池包为所述至少两个电池包中电量最大的电池包。
9.一种光伏发电***，其特征在于，所述***包括：光伏发电组件、控制器和根据权利要求1-6任一项所述的电池储能***；
所述光伏发电组件，用于将太阳能转换为直流电能；
所述控制器，用于将所述直流电能存储于所述电池储能***中。
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CN103607027B (zh) * 2013-12-06 2016-08-17 淄博明泰电器科技有限公司 模块化电池均衡与充电***
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