抑制储能系统电流不平衡的热管理方法、设备及存储介质与流程

本发明涉及储能系统热管理，尤其是涉及一种抑制直流并联储能系统电池簇电流不平衡的热管理方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、电化学储能设备直流侧通常采用多个电池簇直流并联的设计，在运行过程由于各电池簇内阻不一致(电池内阻/动缆长度/接触电阻等)导致的电池簇电流不一致的现象，由于电流不一致将导致发热不一致，发热大的电池簇内阻进一步降低，从而电流继续加大，形成正反馈循环，导致电流不一致进一步恶化，轻则导致电池簇过流、过温等故障，重则导致电池加速老化出现热失控等风险。

2、中国专利cn217642739u提供了一种储能电池系统及储能设备，储能电池系统包括至少一个电池簇、至少一个dc/dc转换器、电池汇流柜、储能变流器；电池簇的数量与dc/dc转换器的数量相同；针对于每个电池簇，该电池簇与对应的dc/dc转换器的第一端连接；针对于每个dc/dc转换器，该dc/dc转换器的第一端与对应的电池簇的接口端连接，该dc/dc转换器的第二端与电池汇流柜的第一端连接，将电池簇的直流电流输出到电池汇流柜；电池汇流柜的第二端与储能变流器的直流端连接，将接收到的电池簇的直流电流汇流到储能变流器的直流侧；储能变流器的交流端与电网连接。

3、现有技术普通过为每个电池簇配置一个dc/dc转换器，由dc/dc转换器控制每簇电池的电流，再由dc/ac转换器进行，增加设备成本且能量经过dc/dc和dc/ac两级转换增加运行损耗。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抑制储能系统电流不平衡的热管理方法、设备及存储介质。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、作为本发明的第一方面，提供一种抑制储能系统电池簇电流不平衡的热管理方法，所述热管理方法包括以下步骤：

4、s1.获取各电池簇电流；

5、s2.以各电池簇电流作为反馈，以减小或消除电池簇间电流偏差作为控制目标，将电流偏差按照控制规则计算得到的操作变量；

6、s3.根据操作变量通过温度控制设备对电池进行热管理。

7、进一步的，所述控制规则为：

8、将电流偏差反推得到电池簇内阻偏差，再基于电池簇内阻偏差得到为使内阻一致所需对电池温度进行调整的温度偏差值，即操作变量。

9、进一步的，所述控制规则terr＝f(ierr)为关于基于电芯温度的一阶分段函数，即

10、terr＝k*ierr+b

11、式中，ierr为电池簇间电流偏差，k与b在不同电芯温度下有不同取值。

12、进一步的，所述以减小或消除电池簇间电流偏差作为控制目标，选择电池簇最小电流至最大电流中任一值作为控制基准电流。

13、进一步的，所述以减小或消除电池簇间电流偏差作为控制目标，以各电池簇的平均电流作为控制基准电流。

14、进一步的，当电池簇电流大于电池簇平均电流，ieer，i(k)＝ii(k)-imean(k)，ieer，i(k)>0，通过控制规则，得到操作变量terr，i(k)<0，温度控制设备收到该变量后开始对电池簇进行制冷，通过逐步迭代，使ieer，i趋近于0，即ieer，i＝imean。

15、进一步的，当电池簇电流等于电池簇平均电流，ieer，i＝0，terr，i＝0，温度控制设备维持当前状态。

16、进一步的，当电池簇电流小于电池簇平均电流，ieer，i(k)＝ii(k)-imean(k)，ieer，i(k)<0，通过控制规则，得到操作变量terr，i(k)>0，温度控制设备收到该变量后开始对电池簇进行加热，通过逐步迭代，使ieer，i趋近于0，即ieer，i＝imean。

17、作为本发明的第二方面，提供一种电子设备，包括：

18、一个或多个处理器；

19、存储器，用于存储一个或多个程序；

20、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的热管理方法。

21、作为本发明的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，

22、该指令被处理器执行时实现如上任一项所述热管理方法的步骤。

23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

24、1)本发明提供的抑制直流并联储能系统电流不平衡的热管理方法，通过电流负反馈控制电池簇温度，间接控制并联电池簇的电流，使电流达到一致，从而提升储能电池系统可用容量和安全性。

25、2)本发明相较于现有的电流控制方法，无需为每个电池簇均配备dc/dc变换器，即可进行电流控制，降低设备成本，避免了功率变换器所带来的运行损耗。

技术特征：

1.一种抑制储能系统电池簇电流不平衡的热管理方法，其特征在于，所述热管理方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种抑制储能系统电池簇电流不平衡的热管理方法，其特征在于，所述控制规则为：

3.根据权利要求2所述的一种抑制储能系统电池簇电流不平衡的热管理方法，其特征在于，所述控制规则terr＝f(ierr)为关于基于电芯温度的一阶分段函数，即

4.根据权利要求1所述的一种抑制储能系统电池簇电流不平衡的热管理方法，其特征在于，所述以减小或消除电池簇间电流偏差作为控制目标，选择电池簇最小电流至最大电流中任一值作为控制基准电流。

5.根据权利要求1所述的一种抑制储能系统电池簇电流不平衡的热管理方法，其特征在于，所述以减小或消除电池簇间电流偏差作为控制目标，以各电池簇的平均电流作为控制基准电流。

6.根据权利要求5所述的一种抑制储能系统电池簇电流不平衡的热管理方法，其特征在于，所述

7.根据权利要求5所述的一种抑制储能系统电池簇电流不平衡的热管理方法，其特征在于，当电池簇电流等于电池簇平均电流，ieer，i＝0，terr，i＝0，温度控制设备维持当前状态。

8.根据权利要求5所述的一种抑制储能系统电池簇电流不平衡的热管理方法，其特征在于，当电池簇电流小于电池簇平均电流，ieer，i(k)＝ii(k)-imean(k)，ieer，i(k)<0，通过控制规则，得到操作变量terr，i(k)>0，温度控制设备收到该变量后开始对电池簇进行加热，通过逐步迭代，使ieer，i趋近于0，即ieer，i＝imean。

9.一种电子设备，其特征在于，

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，

技术总结
本发明涉及抑制储能系统电流不平衡的热管理方法、设备及存储介质，所述热管理方法包括以下步骤：S1.获取各电池簇电流；S2.以各电池簇电流作为反馈，以减小或消除电池簇间电流偏差作为控制目标，将电流偏差按照控制规则计算得到的操作变量；S3.根据操作变量通过温度控制设备对电池进行热管理。与现有技术相比，本发明具有提升储能电池系统可用容量和安全性、降低设备成本、避免功率变换器运行损耗等优点。

技术研发人员：杨洋,高文凯,徐中华,施静辉,钱振华
受保护的技术使用者：远景能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12