储能系统及其控制方法、控制装置及电子设备与流程

文档序号:33538277发布日期:2023-03-22 08:51阅读:45来源:国知局
储能系统及其控制方法、控制装置及电子设备与流程

1.本技术涉及储能技术领域,更具体而言,涉及一种储能系统、储能系统的控制方法、储能系统的控制装置、电子设备及计算机可读存储介质。


背景技术:

2.随着新能源技术的飞速发展,储能装置成为了新能源领域中比较重要的研究方向之一。目前,单电池已不能满足充用电的需求,因此,出现了包含多个电池簇的储能系统。其中,多个电池单体先连接组成电池簇,多个电池簇再连接构成储能系统中的储能部分。通常在一个储能系统中,会采用单一材料及健康状态的电池单体。然而如此,储能系统的生产及制造可用性较差,成本较高。


技术实现要素:

3.鉴于上述问题,本技术提供一种储能系统、储能系统的控制方法、储能系统的控制装置、电子设备及计算机可读存储介质。
4.本技术提供了一种储能系统,包括:至少两个类型不同的电池簇,每个所述电池簇分别连接一个管理单元,并分别通过一个功率单元接入用电端,每个所述电池簇的材料和/或健康程度相同或不同,所述至少两个类型不同的电池簇的充放电倍率和充放电循环次数不同,其中,
5.所述功率单元用于接收所述用电端的监控单元发送的用电请求;
6.所述管理单元用于响应所述用电请求,获取每个所述电池簇的状态信息,并将所述状态信息经由所述功率单元上报至所述监控单元;
7.所述监控单元根据所述状态信息和用电需求,确认参与用电的目标电池簇,并经由所述目标电池簇的功率单元发送用电参与指令至所述目标电池簇的管理单元;
8.所述目标电池簇的管理单元根据所述用电参与指令控制所述目标电池簇接入功率单元从而接入用电端以响应所述用电请求。
9.本技术的储能系统中,提供了一种储能系统架构,使得储能系统可支持基于充放电倍率和充放电循环次数进行分类的不同电池簇的混用,各个电池簇所采用的材料和/或健康状态也可以进行混用。可以提高储能系统生产及制造可用性,不同材料类型及健康程度的电池单体在制造出来后均可进行混用,有效降低储能系统的成本。在用电过程中,根据储能系统中各个电池簇的自身状态及用电端的需求,通过功率单元和管理单元使得目标电池簇接入用电端,来响应用电端的需求,可以有效提升储能系统的安全性并延长使用寿命。
10.在某些实施方式中,每个所述电池簇通过一开关单元与对应的功率单元连接,所述目标电池簇的管理单元根据所述用电参与指令控制所述开关单元的开闭以将所述目标电池簇接入功率单元从而接入用电端以响应所述用电请求。
11.如此,每个电池簇独立可控,管理单元根据用电参与指令控制与目标电池簇相对应的电池簇接入用电端,满足用电端的需求。
12.在某些实施方式中,所述管理单元用于响应所述用电请求,采集每个所述电池簇的当前参数,根据所述当前参数确定每个所述电池簇的状态信息,所述状态信息包括所述电池簇的充放电能力和电池簇状态描述信息。
13.如此,管理单元根据用电端的用电请求,采集各自电池簇的当前参数,从而确定每个电池簇的充放电能力和电池簇状态描述信息,为确定参与用电的目标电池簇提供数据支持。
14.在某些实施方式中,所述监控单元根据所述状态信息和输出功率需求及响应时间需求,确认参与用电的目标电池簇,并经由所述目标电池簇的功率单元发送用电参与指令至所述目标电池簇的管理单元。
15.如此,用电端的监控单元根据输出功率和响应时间以及功率单元上报的各个电池簇的充放电能力及状态描述信息可以确定参与用电的目标电池簇,并将用电参与指令发送至与目标电池簇对应的管理单元,从而由管理单元将目标电池簇接入到用电端中来响应用电端的需求。
16.在某些实施方式中,在所述监控单元根据所述状态信息确认所述储能系统能够满足所述输出功率需求及所述响应时间需求的情况下,确认参与用电的目标电池簇。
17.如此,监控单元首先根据状态信息确认储能系统是否能够满足用电端的需求,如果能够满足需求,再确认参与用电的目标电池簇。
18.在某些实施方式中,在所述监控单元根据所述状态信息确认所述储能系统能够满足所述输出功率需求及所述响应时间需求,且需要全部电池簇参与用电的情况下,确认所述储能系统中的全部电池簇为所述目标电池簇。
19.如此,如果确定需要全部电池簇参与用电才能够满足用电端需求,将全部电池簇确认为目标电池簇。
20.在某些实施方式中,在所述监控单元根据所述状态信息确认所述储能系统能够满足所述输出功率需求及所述响应时间需求,且不需要全部电池簇参与用电的情况下,根据所述电池簇的健康程度由高至低确认所述目标电池簇。
21.如此,如果无需全部电池簇参与即可满足用电端需求,那么根据电池簇的健康程度由高至低确认目标电池簇,在满足用电端需求的情况下,优先选择健康程度较佳的目标电池簇,从而提升储能系统的整体使用寿命。
22.在某些实施方式中,在所述监控单元根据所述状态信息确认所述储能系统不能够满足所述输出功率需求和/或所述响应时间需求的情况下,确认所述储能系统中的全部电池簇为所述目标电池簇。
23.如此,如果当前储能系统无法满足用电端的需求,则将全部电池簇确定为目标电池簇,从而尽量满足用电端需求。
24.本技术提供了一种基于上述储能系统的控制方法,所述控制方法包括:
25.响应于所述储能系统接入的用电端发送的用电请求,获取所述储能系统中各个电池簇的状态信息;
26.将所述状态信息上报至所述用电端;
27.响应于接收到的所述用电端发送的用电参与指令,控制目标电池簇接入所述用电端以响应所述用电请求,其中,所述用电端根据所述状态信息和用电需求确定参与用电的
目标电池簇,从而生成所述用电参与指令。
28.如此,本技术中基于所提供的储能系统架构,使得储能系统可支持基于充放电倍率和充放电循环次数进行分类的不同电池簇的混用,各个电池簇所采用的材料和/或健康状态也可以进行混用。可以提高储能系统生产及制造可用性,不同材料类型及健康程度的电池单体在制造出来后均可进行混用,有效降低储能系统的成本。在用电过程中,根据储能系统中各个电池簇的自身状态及用电端的需求,通过功率单元和管理单元使得目标电池簇接入用电端,来响应用电端的需求,可以有效提升储能系统的安全性并延长使用寿命。
29.在某些实施方式中,所述响应于所述储能系统接入的用电端发送的用电请求,获取所述储能系统中各个电池簇的状态信息,包括:
30.采集每个所述电池簇的当前参数;
31.根据所述当前参数确定每个所述电池簇的状态信息,所述状态信息包括所述电池簇的充放电能力和电池簇状态描述信息。
32.如此,根据用电端的用电请求,采集各自电池簇的当前参数,从而确定每个电池簇的充放电能力和电池簇状态描述信息,为确定参与用电的目标电池簇提供数据支持。
33.在某些实施方式中,所述响应于接收到的所述用电端发送的用电参与指令,控制目标电池簇接入所述用电端以响应所述用电请求,包括:
34.响应于接收到的所述用电端根据输出功率需求、响应时间需求及所述状态信息确认的参与用电的目标电池簇所生成的用电参与指令,控制目标电池簇接入所述用电端以响应所述用电请求。
35.如此,用电端根据输出功率和响应时间以及上报的各个电池簇的充放电能力及状态描述信息可以确定参与用电的目标电池簇,并将用电参与指令发进行下发,从而将目标电池簇接入到用电端中来响应用电端的需求。
36.在某些实施方式中,所述响应于接收到的所述用电端根据输出功率需求、响应时间需求及所述状态信息确认的参与用电的目标电池簇所生成的用电参与指令,控制目标电池簇接入所述用电端以响应所述用电请求,包括:
37.响应于接收到的所述用电端发送的第一用电参与指令,控制全部电池簇接入所述用电端以响应所述用电请求,其中,所述用电端在根据所述状态信息确认所述储能系统能够满足所述输出功率需求及所述响应时间需求,且需要全部电池簇参与用电的情况下,确认所述储能系统中的全部电池簇为所述目标电池簇,从而生成所述第一用电参与指令。
38.如此,如果确定需要全部电池簇参与用电才能够满足用电端需求,将全部电池簇确认为目标电池簇。
39.在某些实施方式中,所述响应于接收到的所述用电端根据输出功率需求、响应时间需求及所述状态信息确认的参与用电的目标电池簇所生成的用电参与指令,控制目标电池簇接入所述用电端以响应所述用电请求,包括:
40.响应于接收到的所述用电端发送的第二用电参与指令,控制所述目标电池簇接入所述用电端以响应所述用电请求,其中,所述用电端在根据所述状态信息确认所述储能系统能够满足所述输出功率需求及所述响应时间需求,且不需要全部电池簇参与用电的情况下,根据所述电池簇的健康程度由高至低确认所述目标电池簇,从而生成所述第二用电参与指令。
41.如此,如果无需全部电池簇参与即可满足用电端需求,那么根据电池簇的健康程度由高至低确认目标电池簇,在满足用电端需求的情况下,优先选择健康程度较佳的目标电池簇,从而提升储能系统的整体使用寿命。
42.在某些实施方式中,所述响应于接收到的所述用电端根据输出功率需求、响应时间需求及所述状态信息确认的参与用电的目标电池簇所生成的用电参与指令,控制目标电池簇接入所述用电端以响应所述用电请求,包括:
43.响应于接收到的所述用电端发送的第三用电参与指令,控制全部电池簇接入所述用电端以响应所述用电请求,其中,所述用电端在根据所述状态信息确认所述储能系统不能够满足所述输出功率需求和/或所述响应时间需求的情况下,确认所述储能系统中的全部电池簇为所述目标电池簇,从而生成所述第三用电参与指令。
44.如此,如果当前储能系统无法满足用电端的需求,则将全部电池簇确定为目标电池簇,从而尽量满足用电端需求。
45.本技术还提供了一种储能系统的控制装置,所述控制装置包括:
46.获取模块,用于响应所述储能系统接入的用电端发送的用电请求,获取所述储能系统中各个电池簇的状态信息;
47.通信模块,用于将所述状态信息上报至所述用电端;
48.控制模块,用于响应接收到的所述用电端发送的用电参与指令,控制目标电池簇接入所述用电端以响应所述用电请求,其中,所述用电端根据所述状态信息和用电需求确定参与用电的目标电池簇,从而生成所述用电参与指令。
49.本技术还提供一种电子设备,所述电子包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现上述的控制方法。
50.本技术还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时,实现上述的控制方法。
51.本技术的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实施方式的实践了解到。
附图说明
52.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
53.图1是本技术某些实施方式的储能系统的结构示意图;
54.图2是本技术某些实施方式的控制方法的流程示意图;
55.图3是本技术某些实施方式的控制方法的流程示意图;
56.图4是本技术某些实施方式的控制方法的流程示意图;
57.图5是本技术某些实施方式的控制装置的模块示意图;
58.图6是本技术某些实施方式的计算机可读存储介质和处理器的连接状态示意图。
具体实施方式
59.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本技术的保护范
围。
60.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
61.在本技术实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
62.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
63.在本技术实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
64.在本技术实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
65.在本技术实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
66.随着电力需求的持续上升,太阳能、风能等可再生能源将成为主力能源,然而,风能、太阳能发电具有间歇性、波动性、不可控的特性,大规模并入用电端会给用电端的安全稳定运行造成严重冲击,将储能系统应用到输配电领域,参与电压支撑、调频、调峰、新能源快速出力调节等,可以有效缓解新能源并网带来的一系列问题,实现新能源发电的持续性、稳定性、安全性、可控性,对提高电力系统灵活性和促进可再生能源消纳应用具有重要意义。
67.而随着新能源技术的飞速发展,储能系统成为了新能源领域中比较重要的研究方向之一。当前的储能系统通常包括多个并联的电池簇,每个电池簇由多个串联的电池组成。然而,申请人研究发现,当前在一个储能系统中,通常会采用单一材料及健康状态的电池,而不支持不同材料以及不同健康状态的电池的混用。储能系统的生产、制造及设计可用性较差,成本较高。在这样的储能系统中,由于电池簇的并联,会导致并联链路上电池簇可用容量只能达到最弱电池簇的容量,产生并联容量失配,电池可利用率低。同时,电池簇并联产生的偏流问题,加剧电池老化,缩短电池使用寿命。而电池簇内电池串联,导致串联链路上电池可用容量只能达到最弱电池的容量,产生串联容量失配和木桶效应,电池可利用率进一步降低。
68.基于此,申请人经过深入研究,设计了一种储能系统的架构,在该储能系统中可支持基于充放电倍率和充放电循环次数进行分类的不同电池簇的混用,各个电池簇中的电池
可进行材料和/或健康状态的混用。可以提高储能系统生产、制造及设计可用性,不同材料类型及健康程度的电池单体在制造出来后均可进行混用,有效降低储能系统的成本。在用电过程中,根据储能系统中各个电池簇的自身状态及用电端的需求,选取目标电池簇接入用电端,来响应用电端的需求,使得电池簇在一定情况下,都能够得到利用,可以有效提升储能系统的安全性并延长使用寿命。
69.本技术实施例公开的该储能系统可应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能装置,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域中。
70.请参阅图1,本技术提供了一种储能系统1000。储能系统1000包括至少两个类型不同的电池簇100。其中,电池簇100由多个电池连接而成,例如,可以是多过电池串联而成。本技术中电池簇100的类型不同指的是电池簇100的充放电倍率和充放电循环次数不同,例如至少包括一个充放电倍率较高但充放电循环次数较低的电池簇100,如充放电倍率为5c、充放电循环次数为10000个循环,以及一个充放电倍率较低但充放电循环次数较高的电池簇100,如充放电倍率为1c、充放电循环次数为20000个循环。也即是一般而言的功率型电池簇和能量型电池簇。功率型电池簇由功率型电池电连接构成,能量型电池簇由能量型电池电连接构成。
71.用电端2000可以包括电网或负载。
72.每个电池簇100中电池的材料和/或健康程度可以相同或不同。电池的材料例如可以是三元锂电池(ncm)及磷酸铁锂(lfp)等。电池的健康程度可以根据不同材料电池出厂后的容量划分,例如,对于ncm电池在出厂时为bol(beginningoflife),当电池容量衰减至bol的80%以下为eol(end of life),在二者中间的程度为mol(middle of life),又如,对于lfp电池在出厂时为bol(beginningoflife),当电池容量衰减至bol的70%以下为eol(end of life),在二者中间的程度为mol(middle of life)。本技术中,对于同种类型的电池簇,其中的电池可以采用不同材料和/或不同健康程度的混用。例如,对于一能量型电池簇,可以是lfp电池和ncm电池的混用。可以是同种材料的bol和mol电池混用。也可以是lfp的bol及mol电池和ncm的bol及mol电池的混用,在此不做限定。本技术中的基于功率型和能量型混用的电池簇,可应用于电池不同封装层级,例如可以是按照电芯、电池模组、电箱、电柜、集装箱等不同封装形式组成电池簇。
73.每个电池簇100分别连接一个管理单元110。管理单元110可以是电池管理系统(batterymanagementsystem,bms)单元,每个电池簇100与对应的管理单元110可以电连接或通信连接。管理单元110可用于获取对应电池簇100的状态信息,来对电池簇100进行管理。其中,状态信息可包括电池簇的荷电状态(state of charge,soc)、健康状态(state of health,soh)、功率状态(state of power,sop)、能量状态((state of energy,soe)等。
74.同时,每个电池簇100通过一功率电源120接入用电端2000。功率单元120是连接在电池簇与用电端之间进行功率换的单元器件,例如可以是储能变流器(power conversion system,pcs)。功率单元120是储能系统1000和用电端2000间的关键器件,用于控制电池簇的充电和用电过程,进行交直流的变换。功率单元可以由ac/dc双向变流器、控制单元等构成。
75.本技术的储能系统1000的基本框架如上描述。采用这种框架,使得储能系统1000
可支持基于充放电倍率和充放电循环次数进行分类的不同电池簇100的混用,各个电池簇100所采用的材料和/或健康状态也可以进行混用。可以提高储能系统1000生产及制造可用性,不同材料类型及健康程度的电池单体在制造出来后均可进行混用,有效降低储能系统的成本。
76.用电需求包括对储能系统1000充电和请求储能系统1000放电。以放电需求为例,在实际用电过程中,当电网的自身发电能力不足,存在电需求,需要将储能系统1000中部分或全部电池簇100接入电网。本技术中提供相关的控制策略,配合管理单元110和功率单元120,根据用电需求将对应的电池簇100接入用电端2000中。
77.具体而言,用电端2000还包括一监控单元210,监控单元210是用电端2000的能力调度单元。可根据用电端2000的需求向功能单元120发送用电请求。
78.功率单元120接收用电端2000的监控单元210发送的用电请求后转发给管理单元110。管理单元110响应用电请求,获取每个电池簇100的状态信息,并将获取到的状态信息上报至由功率单元120,再由功率单元120上报至监控单元210。监控单元210根据上报的状态信息和用电端2000的用电需求,从而确认参与用电的目标电池簇,在确认后,将用电参与指令下发至目标电池簇对应的功率单元120,功率单元120将用电参与指令转发至对应的管理单元110,由管理单元110将目标电池簇接入用电端2000,从而响应用电端2000的需求。从而在用电过程中,根据储能系统1000中各个电池簇100的自身状态及用电端2000的需求,通过功率单元110和管理单元120使得目标电池簇接入用电端2000,来响应用电端2000的需求,可以在满足用电端2000的需求的同时,对不同电池簇100的使用形成有序的调度,储能系统1000整体保持良好的电池健康状态,有效提升储能系统1000的安全性并延长使用寿命。
79.综上所述,本技术中基于所提供的储能系统架构,使得储能系统1000可支持基于充放电倍率和充放电循环次数进行分类的不同电池簇的混用,各个电池簇100所采用的材料和/或健康状态也可以进行混用。可以提高储能系统1000生产及制造可用性,不同材料类型及健康程度的电池单体在制造出来后均可进行混用,有效降低储能系统1000的成本。在用电过程中,根据储能系统1000中各个电池簇100的自身状态及用电端2000的需求,通过功率单元120和管理单元110使得目标电池簇接入用电端,来响应用电端2000的需求,可以有效提升储能系统1000的安全性并延长使用寿命。
80.在某些实施方式中,每个电池簇100通过一开关单元130与对应的功率单元120连接,目标电池簇的管理单元110根据用电参与指令控制开关单元130的开闭以将目标电池簇接入功率单元120从而接入用电端2000以响应用电请求。
81.具体地,开关单元130可以是继电器、mos管、igbt、sic-mosfet等器件,设置在电池簇100与对应的功率单元120之间。开关单元130可以由管理单元120驱动控制开闭,从而决定是否将该电池簇100接入对应的功率单元120。设置开关单元130使得每一个电池簇100均独立可控,可根据需求,选择性将对应的电池簇100接入用电端2000。当某一电池簇100被确定为目标电池簇时,由管理单元110控制开关单元130闭合,以将该电池簇100接入对应的功率单元120,进而接入用电端2000,来满足用电端的需求。
82.如此,每个电池簇100独立可控,管理单元110根据用电参与指令控制与目标电池簇相对应的电池簇接入用电端2000,满足用电端2000的需求。
83.在某些实施方式中,管理单元110用于响应用电请求,采集每个电池簇100的当前参数,根据当前参数确定每个电池簇100的状态信息,状态信息包括电池簇100的充放电能力和电池簇状态描述信息。
84.具体地,监控单元210将用电端2000的用电请求下发功率单元120,功率单元120将用电请求转发至各个管理单元110,每个管理单元110采集对应电池簇100的当前参数,当前参数可包括电池的温度、电压等,并可根据当前参数确定电池簇100的状态信息。其中,状态信息包括充放电能力和电池簇状态描述信息,充放电能力包括如电池簇100的当前容量、用电速率等,状态信息包括电池簇的荷电状态(state of charge,soc)、健康状态(state of health,soh)、功率状态(state of power,sop)、能量状态(state of energy,soe)等。管理单元110将这些信息上报给功率单元120,并进一步由功率单元120上报至监控单元210,以供监控单元210根据储能系统1000的状态信息来进行参与用电的决策。
85.如此,管理单元根据用电端的用电请求,采集各自电池簇的当前参数,从而确定每个电池簇的充放电能力和电池簇状态描述信息,为确定参与用电的目标电池簇提供数据支持。
86.在某些实施方式中,监控单元210根据状态信息和输出功率需求及响应时间需求,确认参与用电的目标电池簇,并经由目标电池簇的功率单元120发送用电参与指令至目标电池簇的管理单元110。
87.具体地,输出功率p
out
是用电端2000根据用电端中的负载需求以及用电端当前能力确定的需要储能系统1000输出的或者说提供的功率。响应时间则是对于储能系统1000参与用电端调频的响应速度需求。监控单元210根据输出功率和响应时间需求以及功率单元120上报的储能系统1000中各个电池簇100的状态信息,确定对储能系统1000中电池簇100的控制策略,也即是确定参与用电的目标电池簇,并将用电参与指令发送至目标电池簇的功率单元120,进一步由功率单元120转发至对应的管理单元110,由管理单元110控制开关单元130闭合,将目标电池簇接入用电端2000,满足用电端2000的需求。
88.如此,用电端的监控单元根据输出功率和响应时间以及功率单元上报的各个电池簇的充放电能力及状态描述信息可以确定参与用电的目标电池簇,并将用电参与指令发送至与目标电池簇对应的管理单元,从而由管理单元将目标电池簇接入到用电端中来响应用电端的需求。
89.在某些实施方式中,在监控单元210根据状态信息确认储能系统1000能够满足输出功率需求及响应时间需求的情况下,确认参与用电的目标电池簇。
90.具体地,在确定储能系统1000的控制策略过程中,首先确认储能系统1000是否能够满足用电端2000的功率及响应时间需求。能够满足是指储能系统1000中的部分或全部电池簇100参与用电,能够同时满足用电端2000对于输出功率和响应时间的需求。在满足用电端2000的需求下,参与用电的电池簇100即为目标电池簇。在确认储能系统1000能够用电端2000的需求的情况下,将根据预定的策略确认参与用电的目标电池簇。预定的策略也即是选择目标电池簇的基准或者原则,例如,考虑优先选择健康状态较佳的电池簇作为目标电池簇等。
91.如此,监控单元210首先根据状态信息确认储能系统1000是否能够满足用电端2000的需求,如果能够满足需求,再确认参与用电的目标电池簇。
92.在某些实施方式中,在监控单元210根据状态信息确认储能系统1000能够满足输出功率需求及响应时间需求,且需要全部电池簇100参与用电的情况下,确认储能系统100中的全部电池簇100为目标电池簇。
93.具体地,本实施方式为在监控单元210确认储能系统1000能够满足用电端2000对于输出功率和响应时间的需求的情况下的第一种子情况,即需要全部电池簇100参与用电才能够满足用电端2000的需求。在这种情况下,监控单元210确认全部电池簇100为目标电池簇。监控单元210将用电参与指令发送至每个电池簇的功率单元120,进一步由功率单元120转发至对应的管理单元110,由管理单元110控制每个电池簇100的开关单元130闭合,将全部电池簇100接入用电端2000,满足用电端2000的需求。
94.如此,如果确定需要全部电池簇参与用电才能够满足用电端需求,将全部电池簇确认为目标电池簇。
95.在某些实施方式中,在监控单元210根据状态信息确认储能系统1000能够满足输出功率需求及响应时间需求,且不需要全部电池簇100参与用电的情况下,根据电池簇100的健康程度由高至低确认目标电池簇。
96.具体地,本实施方式为在监控单元210确认储能系统1000能够满足用电端2000对于输出功率和响应时间的需求的情况下的第二种子情况,即无需全部电池簇100参与用电就能够满足用电端2000的需求。在这种情况下,监控单元210在满足用电端需求的前提下,根据储能系统1000中各个电池簇100的健康程度来确定目标电池簇。例如,可根据各个电池簇100的健康程度,由高至低确认目标电池簇。也即是优先选取健康程度较佳的电池簇100参与用电,例如,可优先选取储能系统1000中健康程度为bol的电池簇100,如健康程度为bol的电池簇100不足以满足用电端需求,则可选取健康程度为mol的电池簇100。如此进行,最后再选取健康程度为eol的电池簇100。这样在部分电池簇参与就能够满足用电端需求的情况下,始终可保证健康程度较佳的电池簇优先参与用电,从而提升储能系统100的整体使用寿命。
97.监控单元210将用电参与指令发送至目标电池簇的功率单元120,进一步由功率单元120转发至对应的管理单元110,由管理单元110控制目标电池簇的开关单元130闭合,将目标电池簇接入用电端,满足用电端2000的需求。
98.如此,如果无需全部电池簇参与即可满足用电端需求,那么根据电池簇100的健康程度由高至低确认目标电池簇,在满足用电端需求的情况下,优先选择健康程度较佳的目标电池簇,从而提升储能系统的整体使用寿命。
99.在某些实施方式中,在监控单元210根据状态信息确认储能系统1000不能够满足输出功率需求和/或响应时间需求的情况下,确认储能系统1000中的全部电池簇100为目标电池簇。
100.具体地,在监控单元210确认储能系统1000不能够满足用电端2000对于输出功率和响应时间的需求的情况下,例如不能同时满足对于输出功率和响应时间的需求,需要全部电池簇100参与用电从而尽量满足用电端2000的需求。例如可单独满足输出功率的需求或响应时间的需求。在这种情况下,监控单元210确认全部电池簇100为目标电池簇。监控单元210将用电参与指令发送至每个电池簇的功率单元120,进一步由功率单元120转发至对应的管理单元110,由管理单元110控制每个电池簇100的开关单元130闭合,将全部电池簇
接入用电端,以尽量满足用电端2000的需求。
101.如此,如果当前储能系统无法满足用电端的需求,则将全部电池簇确定为目标电池簇,从而尽量满足用电端需求。
102.基于同样的发明构思,本技术还提供了一种基于上述所涉及的储能系统1000的控制方法。该控制方法所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个控制方法实施例中的具体限定可以参见上文中对于储能系统1000的限定,在此不再赘述。
103.请参阅图2,本技术还提供了一种基于上述储能系统1000的控制方法,控制方法包括以下步骤:
104.01:响应于储能系统接入的用电端发送的用电请求,获取储能系统中各个电池簇的状态信息;
105.02:将状态信息上报至用电端;
106.03:响应于接收到的用电端发送的用电参与指令,控制目标电池簇接入用电端以响应用电请求,其中,用电端根据状态信息和用电需求确定参与用电的目标电池簇,从而生成用电参与指令。
107.如此,本技术中基于所提供的储能系统架构,使得储能系统可支持基于充放电倍率和充放电循环次数进行分类的不同电池簇的混用,各个电池簇所采用的材料和/或健康状态也可以进行混用。可以提高储能系统生产及制造可用性,不同材料类型及健康程度的电池单体在制造出来后均可进行混用,有效降低储能系统的成本。在用电过程中,根据储能系统中各个电池簇的自身状态及用电端的需求,通过功率单元和管理单元使得目标电池簇接入用电端,来响应用电端的需求,可以有效提升储能系统的安全性并延长使用寿命。
108.请参阅图3,在某些实施方式中,步骤01包括:
109.010:采集每个电池簇的当前参数;
110.011:根据当前参数确定每个电池簇的状态信息,状态信息包括电池簇的充放电能力和电池簇状态描述信息。
111.如此,根据用电端的用电请求,采集各自电池簇的当前参数,从而确定每个电池簇的充放电能力和电池簇状态描述信息,为确定参与用电的目标电池簇提供数据支持。
112.请参阅图4,在某些实施方式中,步骤03包括:
113.030:响应于接收到的用电端根据输出功率需求、响应时间需求及状态信息确认的参与用电的目标电池簇所生成的用电参与指令,控制目标电池簇接入用电端以响应用电请求。
114.如此,用电端根据输出功率和响应时间以及上报的各个电池簇的充放电能力及状态描述信息可以确定参与用电的目标电池簇,并将用电参与指令发进行下发,从而将目标电池簇接入到用电端中来响应用电端的需求。
115.请参阅图4,在某些实施方式中,步骤030包括:
116.0300:响应于接收到的用电端发送的第一用电参与指令,控制全部电池簇接入用电端以响应用电请求,其中,用电端在根据状态信息确认储能系统能够满足输出功率需求及响应时间需求,且需要全部电池簇参与用电的情况下,确认储能系统中的全部电池簇为目标电池簇,从而生成第一用电参与指令。
117.如此,如果确定需要全部电池簇参与用电才能够满足用电端需求,将全部电池簇确认为目标电池簇。
118.请参阅图4,在某些实施方式中,步骤030包括:
119.0301:响应于接收到的用电端发送的第二用电参与指令,控制目标电池簇接入用电端以响应用电请求,其中,用电端在根据状态信息确认储能系统能够满足输出功率需求及响应时间需求,且不需要全部电池簇参与用电的情况下,根据电池簇的健康程度由高至低确认目标电池簇,从而生成第二用电参与指令。
120.如此,如果无需全部电池簇参与即可满足用电端需求,那么根据电池簇的健康程度由高至低确认目标电池簇,在满足用电端需求的情况下,优先选择健康程度较佳的目标电池簇,从而提升储能系统的整体使用寿命。
121.请参阅图4,在某些实施方式中,步骤030包括:
122.0302:响应于接收到的用电端发送的第三用电参与指令,控制全部电池簇接入用电端以响应用电请求,其中,用电端在根据状态信息确认储能系统不能够满足输出功率需求和/或响应时间需求的情况下,确认所述储能系统中的全部电池簇为所述目标电池簇,从而生成第三用电参与指令。
123.如此,如果当前储能系统无法满足用电端的需求,则将全部电池簇确定为目标电池簇,从而尽量满足用电端需求。
124.请参阅图5,本技术还提供了一种储能系统的控制装置300,控制装置300包括:获取模块310、通信模块320及控制模块330。其中,获取模块310用于响应储能系统接入的用电端发送的用电请求,获取储能系统中各个电池簇的状态信息。通信模块320用于将状态信息上报至用电端。控制模块330用于响应接收到的用电端发送的用电参与指令,控制目标电池簇接入用电端以响应用电请求,其中,用电端根据状态信息和用电需求确定参与用电的目标电池簇,从而生成用电参与指令。
125.控制装置300中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
126.所提供的控制装置300,其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似,在此不再赘述。
127.请参阅图6,本技术还提供了一种包含计算机程序401的计算机可读存储介质400。当计算机程序401被一个或多个处理器500执行时,使得一个或多个处理器500执行上述任一实施方式的控制方法。
128.所提供的计算机可读存储介质,其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似,在此不再赘述。
129.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read onlymemory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器
(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic randomaccess memory,dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
130.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
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