图8-15为典型的电池储能系统结构，其中包括电池系统（battery system，BS），功率转换系统（power conversion system，PCS）和能量管理系统。功率转换系统实现电池与微网间能量的双向流动，并根据微网与电池的运行要求完成DC／AC转换、电压升降等功能。电池系统一般配备电池管理系统（battery management system，BMS），对电池系统的电压、电流、温度以及荷电状态（state of charge，SOC）进行测量和检测并实现电池间的均衡运行，能量管理系统按照一定的运行策略决定功率流动方式。

目前，电池储能系统的关键技术研究主要集中在电池系统和功率转换系统两方面。

图8-15　电池储能系统的结构

8．4．1．1　电池系统(www.daowen.com)

电池系统的关键技术之一是大容量电池系统。电池单体端电压低、比能量和比功率有限、充放电倍率不高，为提高电池系统的功率等级和使用效率，一般将多个电池单体串并联成电池模块，然后将电池模块串并联以满足大容量电池系统的电压和功率要求。

电池系统的另一个关键技术是电池荷电状态的估计。为延长系统大容量电池系统的使用寿命，实现电池单体间的均衡运行，BMS需要对电池的SOC进行过准确预估。

8．4．1．2　功率转换系统

随着微网对电池储能系统的功率等级要求越来越高，为实现电池储能系统的大功率运行，学者们对PCS的变流器拓扑进行了许多改进。例如多变流器模块并联型拓扑可满足低压大功率的运行要求，多电平拓扑可满足高压大功率、高电能质量的运行要求，多变流器模块级联型拓扑可利用分散的低压电池系统来实现整体大功率电池储能系统的构建。

另外，PCS的控制策略也是电池储能系统的研究重点。根据不同的使用场景，电池储能系统的运行要求也有所差异，例如并网时提供指定功率输出、孤岛时支撑微网的电压和频率。PCS变流器的控制策略是实现多样化运行要求的根本，除了一般的运行要求，通过改善PCS变流器的控制算法，还能令电池储能系统实现电池SOC均衡、低电压穿越、孤岛检测、虚拟同步等高级功能。