本发明涉及电储能领域，具体而言，涉及一种蓄电池系统。
背景技术：
蓄电池系统是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池。二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。 电池管理系统（BMS）主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。随着电池管理系统的发展，也会增添其它的功能。BMS一般用于：准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge，即SOC)，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤，从而随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。在电池充放电过程中，实时采集电动汽车蓄电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况，挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。除此以外，还要建立每块电池的使用历史档案，为进一步优化和开发新型电、充电器、电动机等提供资料，为离线分析系统故障提供依据；以及进行单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡技术是世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。
此外蓄电池的寿命随保持电压而变化。睡眠控制被称为控制，以通过在蓄电池不使用时将蓄电池的电压保持在保持电压的适当范围内来抑制蓄电池的劣化。在EMS管理睡眠控制的情况下，EMS难以持续掌握所有小区的状态并且如前所述执行精细调整的控制。因此，基于整个蓄电池的电压执行控制。在传统方法中难以单独监控构成蓄电池的各个电池的电压。因此，尽管蓄电池的平均电压整体在保持电压的范围内，但是特定电池可能具有异常电压。在这种情况下，相关单元的电压不保持在保持电压范围内，因此在该状态下执行的睡眠控制可能相反地导致相关单元的加速劣化。
技术实现要素：
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制构成蓄电池的多个电池的劣化的蓄电池系统。
发明内容
本发明提出了一种蓄电池系统，其连接到电力系统并且基于来自管理电力系统的电力供应/需求的能量管理系统的充电/放电请求而操作，所述蓄电池系统包括：包括多个串联电池的蓄电池;电池管理电路，用于连续监控蓄电池的状态;电源调节电路，用于将电源系统的交流电转换为直流电;利用直流电为蓄电池充电;转换存储的直流电电池进入交流电源;并将交流电源输出到电力系统;和控制器，被配置为接收从电池管理电路提供的充电/放电请求和蓄电池信息;基于充电/放电请求和蓄电池信息控制功率调节电路，其特征在于，控制器被配置为接收蓄电池信息并执行控制以向功率调节电路输出充电/放电命令，使得平均电压为多个电池保持在抑制蓄电池劣化的保持电压范围内;当包括在蓄电池信息中的多个电池中的任何一个电池的电压超出包括保持电压范围的容许电压范围时，停止执行控制。
进一步的，所述控制器被配置为在检测到所述蓄电池系统的异常时执行互锁处理，所述互锁处理对应于所检测到的异常的内容。
进一步的，所述控制器被配置为基于所述蓄电池信息来检测所述蓄电池系统的异常。
进一步的，所述控制器被配置为：预先存储由所述电力系统使用的所述蓄电池系统的使用时间表。
进一步的，所述时间表包括为用于所述电力系统的峰值切割的所述蓄电池系统设置的峰值切割时段和在所述峰值切割时段之前设置的准备时段，并且所述控制器包括：峰值切割准备功能，用于在准备期间终止睡眠控制，以增加蓄电池的电压。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明 ，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
实施例一。
本发明提出了一种蓄电池系统，其连接到电力系统并且基于来自管理电力系统的电力供应/需求的能量管理系统的充电/放电请求而操作，所述蓄电池系统包括：包括多个串联电池的蓄电池;电池管理电路，用于连续监控蓄电池的状态;电源调节电路，用于将电源系统的交流电转换为直流电;利用直流电为蓄电池充电;转换存储的直流电电池进入交流电源;并将交流电源输出到电力系统;和控制器，被配置为接收从电池管理电路提供的充电/放电请求和蓄电池信息;基于充电/放电请求和蓄电池信息控制功率调节电路，其特征在于，控制器被配置为接收蓄电池信息并执行控制以向功率调节电路输出充电/放电命令，使得平均电压为多个电池保持在抑制蓄电池劣化的保持电压范围内;当包括在蓄电池信息中的多个电池中的任何一个电池的电压超出包括保持电压范围的容许电压范围时，停止执行控制。
进一步的，所述控制器被配置为在检测到所述蓄电池系统的异常时执行互锁处理，所述互锁处理对应于所检测到的异常的内容。所述控制器被配置为基于所述蓄电池信息来检测所述蓄电池系统的异常。所述控制器被配置为：预先存储由所述电力系统使用的所述蓄电池系统的使用时间表。所述时间表包括为用于所述电力系统的峰值切割的所述蓄电池系统设置的峰值切割时段和在所述峰值切割时段之前设置的准备时段，并且所述控制器包括：峰值切割准备功能，用于在准备期间终止睡眠控制，以增加蓄电池的电压。
实施例二。
在本实施例中继续构建所述的一种蓄电池系统，其连接到电力系统并且基于来自管理电力系统的电力供应/需求的能量管理系统的充电/放电请求而操作，所述蓄电池系统包括：包括多个串联电池的蓄电池;电池管理电路，用于连续监控蓄电池的状态;电源调节电路，用于将电源系统的交流电转换为直流电;利用直流电为蓄电池充电;转换存储的直流电电池进入交流电源;并将交流电源输出到电力系统;和控制器，被配置为接收从电池管理电路提供的充电/放电请求和蓄电池信息;基于充电/放电请求和蓄电池信息控制功率调节电路，其特征在于，控制器被配置为接收蓄电池信息并执行控制以向功率调节电路输出充电/放电命令，使得平均电压为多个电池保持在抑制蓄电池劣化的保持电压范围内;当蓄电池信息中包含的多个电池中的任何一个电池的电压超出包括该电池的容许电压范围时，停止执行控制;在基于蓄电池信息检测到蓄电池系统的异常时执行互锁处理，该互锁处理对应于检测到的异常的内容。
基于本实施例的电池系统，其可以确定从EMS提供给PCS的充电/放电请求，以便平衡整个电力系统中的电力供应/需求。然而，该确定不一定适合于蓄电池。由于EMS执行大量的算术计算，因此EMS难以持续地掌握作为请求的接收者的蓄电池的状态并且执行与该状态相对应的精细调节的控制。当蓄电池系统特别具有大容量时，蓄电池由大量电池构成。在一个具体的例子中，蓄电池由数百个电池到数万个电池构成。因此，很难持续掌握所有这些细胞的状态。顺便提及，蓄电池的寿命随保持电压而变化。睡眠控制被称为控制，以通过在蓄电池不使用时将蓄电池的电压保持在保持电压的适当范围内来抑制蓄电池的劣化。在EMS管理睡眠控制的情况下，EMS难以持续掌握所有小区的状态并且如前所述执行精细调整的控制。因此，基于整个蓄电池的电压执行控制。在传统方法中难以单独监控构成蓄电池的各个电池的电压。因此，尽管蓄电池的平均电压整体在保持电压的范围内，但是特定电池可能具有异常电压。在这种情况下，相关单元的电压不保持在保持电压范围内，因此在该状态下执行的睡眠控制可能相反地导致相关单元的加速劣化。
实施例三。
本实施例继续解释所述电池系统，其连接到电力系统并且基于来自管理电力系统的电力供应/需求的能量管理系统的充电/放电请求而操作，所述蓄电池系统包括：包括多个串联电池的蓄电池;电池管理电路，用于连续监控蓄电池的状态;电源调节电路，用于将电源系统的交流电转换为直流电;利用直流电为蓄电池充电;转换存储的直流电电池进入交流电源;并将交流电源输出到电力系统;和控制器，被配置为接收从电池管理电路提供的充电/放电请求和蓄电池信息;基于充电/放电请求和蓄电池信息控制功率调节电路，其特征在于，控制器被配置为接收蓄电池信息并执行控制以向功率调节电路输出充电/放电命令，使得平均电压为多个电池保持在抑制蓄电池劣化的保持电压范围内;当蓄电池信息中包含的多个电池中的任何一个电池的电压超出包括该电池的容许电压范围时，停止执行控制;并且预先设定电力系统使用的蓄电池系统的使用时间表，并根据时间表执行控制。
在本实施例中控制设备是介于能量管理系统和功率调节系统之间的设备。控制装置接收从能量管理系统提供给蓄电池系统的充电/放电请求。控制装置被配置为与充电/放电请求一起接收从电池管理单元提供的蓄电池信息，并基于充电/放电请求和蓄电池信息控制电力调节系统。控制设备包括睡眠控制单元。睡眠控制单元被配置为接收蓄电池信息并执行睡眠控制以向电力调节系统输出充电/放电命令，使得各个电池的平均电压保持在抑制劣化的保持电压的范围内。的蓄电池。保持电压是能够最大程度地抑制蓄电池的劣化并且对于每种蓄电池类型而言不同的电压。保持电压范围是保持电压附近的预设范围，这足以抑制蓄电池的劣化。睡眠控制单元向电力调节系统输出充电/放电命令，使得包括在蓄电池信息中的多个电池的平均电压保持在抑制蓄电池劣化的保持电压的范围内。 睡眠控制单元还包括睡眠控制停止功能，用于当包括在蓄电池信息中的多个电池中的任何一个电池的电压超出包括保持电压范围的容许电压范围时停止睡眠控制。允许电压范围的上限被设定为小于用于确定蓄电池的过充电的互锁阈值。允许电压范围的下限被设置为高于用于确定蓄电池的过放电的互锁阈值。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种阶段。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合。可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，技术发展，因此，许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
此外，尽管每个操作可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行或同时执行。另外，可以重新排列操作的顺序。一个过程可能有其他步骤。此外，可以通过硬件，软件，固件，中间件，微代码，硬件描述语言或其任何组合来实现方法的示例。当在软件，固件，中间件或微代码中实现时，用于执行必要任务的程序代码或代码段可以存储在诸如存储介质的非暂时性计算机可读介质中，并通过处理器执行所描述的任务。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。