一种家庭储能系统的控制方法、装置及家庭储能系统与流程

1.本发明属于储能产品技术领域，尤其是涉及一种家庭储能系统的控制方法、装置及家庭储能系统。


背景技术：

2.家庭储能系统是一种可以与电网交互，也可以单独供电的解决方案，解决了在用电高峰供应不足、电能不稳定及时有断电的用电问题。而且，家庭储能系统可在用电低谷时储电，然后在用电高峰时为家庭负载供电以及支持电动汽车直流快充充电，节省电力开支。现有市面上多数的储能产品都是采用输入功率等运行参数再启动的人机交互方式，给用户带来操作不便，而且，工作模式的选择只限于并网充电和并网放电，模式切换时还会存在模式并存冲突。所以，需要一种控制方法，可在电网工作状态发生变化时，顺畅切换工作模式，还可匹配不同负载的功率进行供电。


技术实现要素：

3.本发明实施例的目的在于提供一种家庭储能系统的控制方法、装置及家庭储能系统，从而解决现有技术中在电网工作状态发生变化时家庭储能系统工作模式切换易发生冲突且选择不同功率易引起操作错误的问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供了一种家庭储能系统的控制方法，包括：
5.获取电网的供电状态信息和目标家庭储能系统的工作指示信息；
6.根据所述供电状态信息和所述工作指示信息，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息，其中，所述工作模式信息包括：并网充电、并网放电以及离网放电；
7.根据所述工作模式信息，匹配所述目标家庭储能系统的运行参数；
8.根据所述运行参数，控制所述目标家庭储能系统中的电池进行充放电，在所述电池的电压达到预设阈值且电流为0时，完成充放电。
9.可选地，根据所述供电状态信息和所述工作指示信息，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息，包括：
10.在所述供电状态信息为电网供电且所述工作指示信息为所述目标家庭储能系统中的电池充电时，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息为并网充电；
11.在所述供电状态信息为电网供电且所述工作指示信息为充电至家庭负载或电动汽车时，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息为并网放电；
12.在所述供电状态信息为电网断电且所述工作指示信息为充电至家庭负载或电动汽车时，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息为离网放电。
13.可选地，在所述工作模式信息为并网充电时，控制所述目标家庭储能系统中的电池连接至电网进行充电。
14.可选地，在所述工作模式信息为并网放电或离网放电时，包括：
15.获取所述目标家庭储能系统中的电池电量；
16.在所述电池电量大于或等于预设电量时，允许为连接至所述目标家庭储能系统的家庭负载充电或电动汽车直流快充充电；或者
17.在所述电池电量小于预设电量时，在所述目标家庭储能系统的界面中显示电量低的提示信息。
18.可选地，在所述电池电量大于或等于预设电量时，允许为连接至所述目标家庭储能系统的电动汽车直流快充充电之后，包括：
19.获取连接至所述目标家庭储能系统的电动汽车的快充枪信号；
20.在所述快充枪信号为已连接时，控制所述目标家庭储能系统中的电池为所述电动汽车快充充电；或者
21.在所述快充枪信号为未连接时，在所述目标家庭储能系统的界面中显示快充枪未插入的提示信息。
22.可选地，在所述电池电量大于或等于预设电量时，允许为连接至所述目标家庭储能系统的电动汽车直流快充充电之后，还包括：
23.在所述目标家庭储能系统为所述电动汽车直流快充充电至所述电池电量小于预设电量时，停止充电；或者
24.在所述电动汽车的电量充满时，停止充电。
25.可选地，所述方法还包括：
26.根据所述运行参数，控制所述目标家庭储能系统中的电池进行充放电，在所述电池的电压未达到预设阈值且获取到工作模式切换指令时，停止当前工作模式的运行；
27.根据所述工作模式切换指令进行切换。
28.本发明还提供了一种家庭储能系统的控制装置，包括：
29.第一获取模块，用于获取电网的供电状态信息和目标家庭储能系统的工作状态信息；
30.选择模块，用于根据所述供电状态信息和所述工作状态信息，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息，其中，所述工作模式信息包括：并网充电、并网放电以及离网放电；
31.匹配模块，用于根据所述工作模式信息，匹配所述目标家庭储能系统的运行参数；
32.控制模块，用于根据所述运行参数，控制所述目标家庭储能系统中的电池进行充放电，在所述电池的电压达到预设阈值且电流为0时，完成充放电。
33.可选地，所述装置还包括：
34.暂停模块，用于根据所述运行参数对所述目标家庭储能系统中的电池进行充放电，在所述电池的电压未达到预设阈值且获取到工作模式切换指令时，停止当前工作模式的运行；
35.切换模块，用于根据所述工作模式切换指令进行切换。
36.本发明还提供了一种家庭储能系统，包括如上所述的家庭储能系统的控制装置。
37.本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：
38.上述方案中，所述家庭储能系统的控制方法包括：通过获取电网的供电状态信息和目标家庭储能系统的工作指示信息；根据所述供电状态信息和所述工作指示信息，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息，其中，所述工作模式信息包括：并网充电、并网放
电以及离网放电；根据所述工作模式信息，匹配所述目标家庭储能系统的运行参数；根据所述运行参数，控制所述储能系统中的电池进行充放电，在所述电池的电压达到预设阈值且电流为0时，完成充放电。本发明的方案可在电网供电状态发生变化时，更流畅地切换工作模式为负载供电，并可根据不同负载匹配充电功率，减少用户的操作错误。
附图说明
39.图1为本发明实施例的家庭储能系统的控制方法的步骤图；
40.图2为本发明实施例的家庭储能系统的显示界面的示意图；
41.图3为本发明实施例的家庭储能系统的控制装置的示意图。
具体实施方式
42.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
43.本发明实施例针对现有技术中在电网工作状态发生变化时家庭储能系统工作模式切换易发生冲突且选择不同功率易引起操作错误的问题，提供一种家庭储能系统的控制方法、装置及家庭储能系统。
44.如图1和图2所示，本发明的一实施例提供了一种家庭储能系统的控制方法，包括：
45.步骤s11，获取电网的供电状态信息和目标家庭储能系统的工作指示信息；
46.本步骤中，首先，所述目标家庭储能系统启动后，系统会进行自检并在检测出错误信息时提示报警信号，在自检无错误或报警信息复位后，获取电网的供电状态信息和工作指示信息。
47.步骤s12，根据所述供电状态信息和所述工作指示信息，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息，其中，所述工作模式信息包括：并网充电、并网放电以及离网放电；
48.本步骤中，所述目标家庭储能系统包括并网充电、并网放电以及离网放电三种工作模式，所述目标家庭储能系统优先匹配两种并网工作模式，保证该目标家庭储能系统的电池电量可以在电网断电时进行供电。所述目标家庭储能系统可在用电低谷时，与电网连接为该目标家庭储能系统的电池充电，并在用电峰谷或电网电能不稳定或电网断电时为家庭负载进行供电或支持电动汽车直流快充充电。
49.步骤s13，根据所述工作模式信息，匹配所述目标家庭储能系统的运行参数；
50.本步骤中，在确认工作模式后，所述目标家庭储能系统可根据电池的充放电需求，自动匹配功率等其他充放电运行参数并填入系统中，此时，系统再次进行自检并在检测出错误信息时提示用户。
51.步骤s14，根据所述运行参数，控制所述目标家庭储能系统中的电池进行充放电，在所述电池的电压达到预设阈值且电流为0时，完成充放电。
52.本步骤中，确认所述运行参数，控制所述目标家庭储能系统中的电池启动充放电，并在如图2所示的界面中显示工作模式信息和电池的运行状态以及运行参数等。在整个充放电过程中，对电池电压进行监测，在所述电池的电压达到预设阈值时，降低电流直至电流为0，此时，充放电功率为0，电池完成充放电，断开电池，关闭系统。
53.本发明的该实施例中，所述家庭储能系统的控制方法可在离网时为家庭负载、电
动汽车以及电网供电，其工作模式切换顺畅，根据工作模式匹配电池的充放电运行参数，同时，启动充放电运行前，具有防错提示，可降低用户操作错误的概率。
54.本发明一可选的实施例中，步骤s12，根据所述供电状态信息和所述工作指示信息，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息，包括：
55.在所述供电状态信息为电网供电且所述工作指示信息为所述目标家庭储能系统中的电池充电时，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息为并网充电；
56.在所述供电状态信息为电网供电且所述工作指示信息为充电至家庭负载或电动汽车时，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息为并网放电；
57.在所述供电状态信息为电网断电且所述工作指示信息为充电至家庭负载或电动汽车时，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息为离网放电。
58.具体地，在所述工作模式信息为并网充电时，控制所述目标家庭储能系统中的电池连接至电网进行充电。
59.本发明的该实施例中，如图2所示，为家庭储能系统的界面示意图，以工作模式信息为并网充电为例，该界面包括：电池电量显示、工作模式显示、电池运行状态显示和电能表参数显示，以及确认运行和启动关机按钮。还包括模式切换按钮，支持多种模式之间的切换启动，模式选择时在控制界面具有能量动态提示，便于无专业知识的用户进行操作。而且，在启动运行前，具有防错提示机制，降低用户操作错误的概率。此外，该界面还可切换至监视系统运行状态的监视界面、增加充放电功率设置的参数设置界面、以及对电动汽车进行直流快充充电的车充电按钮以及报警信息查询界面。该家庭储能系统的界面将控制方法和人机交互高度集成，确认运行和启动关机两个按钮作为唯一的用户输入信号，减少用户操作，降低用户操作错误的概率。
60.进一步地，在所述工作模式信息为并网放电或离网放电时，包括：
61.获取所述目标家庭储能系统中的电池电量；
62.在所述电池电量大于或等于预设电量时，允许为连接至所述目标家庭储能系统的家庭负载充电或电动汽车直流快充充电；或者
63.在所述电池电量小于预设电量时，在所述目标家庭储能系统的界面中显示电量低的提示信息。
64.这里，在所述电池电量大于或等于60％时，支持为连接至所述目标家庭储能系统的家庭负载充电或电动汽车直流快充充电，在所述电池电量小于60％时，系统馈电，于如图2所示的界面中提示电量低的信息，在用电低谷时，电池进行并网充电储存电能。
65.具体地，在所述电池电量大于或等于预设电量时，允许为连接至所述目标家庭储能系统的电动汽车直流快充充电之后，包括：
66.获取连接至所述目标家庭储能系统的电动汽车的快充枪信号；
67.在所述快充枪信号为已连接时，控制所述目标家庭储能系统中的电池为所述电动汽车直流快充充电；或者
68.在所述快充枪信号为未连接时，在所述目标家庭储能系统的界面中显示快充枪未插入的提示信息。
69.本发明的该实施例中，在电池电量满足放电要求后，可为连接的电动汽车进行直流快充充电，首先，获取连接至该目标家庭储能系统的电动汽车的快充枪信号，在确认快充
枪已连接后，控制电池根据运行参数对电动汽车进行直流快充充电，防止系统充电接口误带电，造成事故；在未检测到快充枪信号时提示用户插入快充枪。
70.进一步地，在所述电池电量大于或等于预设电量时，允许为连接至所述目标家庭储能系统的电动汽车直流快充充电之后，还包括：
71.在所述目标家庭储能系统为所述电动汽车直流快充充电至所述电池电量小于预设电量时，停止充电；或者
72.在所述电动汽车的电量充满时，停止充电。
73.本发明的该实施例中，在电池为电动汽车进行直流快充充电过程中，检测电池电量在所述电池电量低于60％时或者检测到电动汽车的电量充满时，停止充电，提示拔出快充枪。
74.本发明一可选的实施例中，所述方法还包括：
75.根据所述运行参数，控制所述储能系统中的电池进行充放电，在所述电池的电压未达到预设阈值且获取到工作模式切换指令时，停止当前工作模式的运行；
76.根据所述工作模式切换指令进行切换。
77.本发明的该实施例中，在电池进行充放电过程中，电网突变，获取到工作模式切换指令时，停止当前工作模式的运行，并顺畅地切换至新的工作模式，并按照步骤s14启动运行。
78.如图3所示，本发明的一实施例还提供了一种家庭储能系统的控制装置，包括：
79.第一获取模块31，用于获取电网的供电状态信息和目标家庭储能系统的工作状态信息；
80.选择模块32，用于根据所述供电状态信息和所述工作状态信息，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息，其中，所述工作模式信息包括：并网充电、并网放电以及离网放电；
81.匹配模块33，用于根据所述工作模式信息，匹配所述目标家庭储能系统的运行参数；
82.控制模块34，用于根据所述运行参数，控制所述目标家庭储能系统中的电池进行充放电，在所述电池的电压达到预设阈值且电流为0时，完成充放电。
83.具体地，所述选择模块32用于：
84.在所述供电状态信息为电网供电且所述工作指示信息为所述目标家庭储能系统中的电池充电时，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息为并网充电；
85.在所述供电状态信息为电网供电且所述工作指示信息为充电至家庭负载或电动汽车时，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息为并网放电；
86.在所述供电状态信息为电网断电且所述工作指示信息为充电至家庭负载或电动汽车时，选择所述目标家庭储能系统的工作模式信息为离网放电。
87.进一步地，在所述工作模式信息为并网充电时，控制所述目标家庭储能系统中的电池连接至电网进行充电。
88.进一步地，在所述工作模式信息为并网放电或离网放电时，用于：
89.获取所述目标家庭储能系统中的电池电量；
90.在所述电池电量大于或等于预设电量时，允许为连接至所述目标家庭储能系统的
家庭负载充电或电动汽车直流快充充电；或者
91.在所述电池电量小于预设电量时，在所述目标家庭储能系统的界面中显示电量低的提示信息。
92.具体地，在所述电池电量大于或等于预设电量时，允许为连接至所述目标家庭储能系统的电动汽车直流快充充电之后，用于：
93.获取连接至所述目标家庭储能系统的电动汽车的快充枪信号；
94.在所述快充枪信号为已连接时，控制所述目标家庭储能系统中的电池为所述电动汽车充电；或者
95.在所述快充枪信号为未连接时，在所述目标家庭储能系统的界面中显示快充枪未插入的提示信息。
96.进一步地，在所述电池电量大于或等于预设电量时，允许为连接至所述目标家庭储能系统的电动汽车直流快充充电之后，还用于：
97.在所述目标家庭储能系统为所述电动汽车直流快充充电至所述电池电量小于预设电量时，停止充电；或者
98.在所述电动汽车的电量充满时，停止充电。
99.所述装置还包括：
100.暂停模块，用于根据所述运行参数，控制所述目标家庭储能系统中的电池进行充放电，在所述电池的电压未达到预设阈值且获取到工作模式切换指令时，停止当前工作模式的运行；
101.切换模块，用于根据所述工作模式切换指令进行切换。
102.本发明的该实施例中，所述家庭储能系统的控制装置应用如上所述的家庭储能系统的控制方法，包括并网充电、并网放电以及离网放电三种工作模式，可顺畅地切换工作模式，并匹配电池的充放电功率，降低用户操作错误的概率，在这不再进行赘述。
103.本发明的一实施例还提供了一种家庭储能系统，包括如上所述的家庭储能系统的控制装置。
104.本发明的该实施例中，采用如上所述的家庭储能系统的控制装置的家庭储能系统，其控制界面如图2所示，控制方法简单，人机交互度高，提高了储能产品家用化的可能性，降低了用户的专业技能要求，具备报警、参数配置和运行监测等功能，并可配备足够的软硬件接口，为后期维护提供便利。
105.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。