电池的充放电方法和装置、能量管理系统和储能系统与流程

文档序号:37520529发布日期:2024-04-01 14:36阅读:14来源:国知局
电池的充放电方法和装置、能量管理系统和储能系统与流程

本技术涉及电池领域,特别是涉及一种电池的充放电方法和装置、能量管理系统和储能系统。


背景技术:

1、储能系统通常具有高压、大容量等需求。为此,储能系统中需要大量的电池进行串并联形成电柜或者集装箱等产品,并通过储能变流器(power conversion system,pcs)与电网进行能量交互,其中每个pcs可以连接多个电池组。长时间的充放电可能导致多个电池组的荷电状态(state of charge,soc)之间不平衡,从而影响整个储能系统的充放电性能。为此,如何合理地对多个电池组进行充放电,成为亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本技术实施例提供一种电池的充放电方法和装置、能量管理系统和储能系统,能够对多个电池组进行充放电,从而提高整个电池系统的充放电性能。

2、第一方面,提供一种电池的充放电方法,充放电方法包括:获取多个电池组的soc和soc的修正情况;根据该多个电池组的soc和soc的修正情况,控制该多个电池组进行充放电。

3、本技术结合soc和soc的修正情况,控制多个电池组进行充放电,不仅能够让多个电池组之间的soc更加均衡,使电池组的soc保持在较为健康的状态,还能够及时对电池组的soc进行修正,提高电池组的soc的准确性,从而提高整个电池系统的性能。

4、在一种可能的实现方式中,根据该多个电池组的soc和soc的修正情况,控制该多个电池组进行充放电,包括:根据多个电池组的soc以及当前是否满足对soc进行修正的修正条件,确定多个电池组的充放电的优先级;根据优先级,控制多个电池组进行充放电。

5、在该实现方式中,根据电池组的修正情况确定对多个电池组充放电的优先级,有助于更好地分配对电池组进行充放电的资源,解决电池组soc无法及时修正的问题,提升了电池组的充放电性能。

6、在该实现方式中,根据多个电池组的soc以及soc的修正情况例如当前是否满足对soc进行修正的修正条件,确定多个电池组的充放电的优先级,并按照优先级从高至低的顺序对多个电池组进行充放电,从而优化电池组的充放电过程。

7、修正条件例如包括第一修正条件和/或第二修正条件。其中,第一修正条件为n个充放电周期内未进行过soc修正且当前soc大于或者等于第一soc修正阈值。第二修正条件为n个充放电周期内未进行过soc修正且当前soc小于或者等于第二soc修正阈值。第一soc修正阈值大于第二soc修正阈值,n为预设值。

8、在一种可能的实现方式中,在对多个电池组充电的情况下,接近和/或满足第一修正条件的电池组的优先级,高于接近或者满足第二修正条件的电池组的优先级;和/或,在多个电池组放电的情况下,接近和/或满足第二修正条件的电池组的优先级,高于接近或者满足第一修正条件的电池组的优先级。

9、其中,接近第一修正条件包括n个充放电周期内未进行过soc修正且当前soc与第一soc修正阈值之间的差值位于第一预设范围内。接近第二修正条件包括n个充放电周期内未进行过soc修正且当前soc与第二soc修正阈值之间的差值位于第二预设范围内。

10、在该实现方式中,将满足soc修正条件的电池组的优先级根据soc修正策略进行调整,当前最容易达到相应的修正策略的电池组的优先级提前,以使该电池组尽快达到修正条件从而进行soc修正。

11、以下是针对电网向电池组充电的情况。

12、在一种可能的实现方式中,在对多个电池组充电的情况下,根据多个电池组的soc以及当前是否满足对soc进行修正的修正条件,确定多个电池组的充放电的优先级,包括:确定多个电池组中soc小于第三soc充电阈值的第一类充电电池组的优先级,高于多个电池组中的第二类充电电池组的优先级,其中,第二类充电电池组包括满足第一修正条件的电池组,第三soc充电阈值小于第二soc修正阈值;以及,确定第二类充电电池组的优先级,高于多个电池组中除第一类充电电池组和第二类充电电池组之外的电池组的优先级。

13、在该实现方式中,优先对第一类充电电池组进行充电,能够降低电池组soc较低而对电池组寿命造成影响的概率;接着,对满足第一修正条件的第二类充电电池组进行充电,能够使长时间未进行soc修正的第二类充电电池组尽快达到可进行soc修正的状态,从而对其soc进行修正。

14、第二类充电电池组例如还包括接近且不满足第一修正条件的电池组。

15、这时,可选地,第二类充电电池组中满足第一修正条件的电池的优先级,高于第二类充电电池组中接近且不满足第一修正条件的电池的优先级。由于满足第一修正条件的电池的soc,大于接近且不满足第一修正条件的电池的soc,因此优先对满足第一修正条件的电池组,以使已经满足第一修正条件的电池能够尽快达到可进行soc修正的状态。

16、在一种可能的实现方式中,确定第二类充电电池组的优先级,高于多个电池组中除第一类充电电池组和第二类充电电池组之外的电池组的优先级,包括:确定第二类充电电池组的优先级,高于多个电池组中第三类充电电池组的优先级;以及,确定第三类充电电池组的优先级,高于多个电池组中除第一类充电电池组、第二类充电电池组和第三类充电电池组之外的电池组的优先级。其中,第三类充电电池组包括soc位于第三soc充电阈值与第四soc充电阈值之间且不满足第二修正条件的电池组,第四soc充电阈值位于第一soc修正阈值与第二soc修正阈值之间。

17、在该实现方式中,第三类充电电池组的soc水平使得第三类充电电池组此时的充电性能较好,因此,将第三类充电电池组的优先级设置在第二类充电电池组的优先级之后以及其他电池组的优先级之前,可以使得第三类充电电池组在较好的充电性能下进行充电。

18、第三类充电电池组例如可以包括位于第三soc充电阈值与第四soc充电阈值之间且不满足也不接近第二修正条件的电池组。

19、在一种可能的实现方式中,确定第三类充电电池组的优先级,高于多个电池组中除第一类充电电池组、第二类充电电池组和第三类充电电池组之外的电池组的优先级,包括:确定第三类充电电池组的优先级,高于多个电池组中soc小于第五soc充电阈值的第四类充电电池组,其中,第五soc充电阈值大于第四soc充电阈值;以及,确定第四类充电电池组的优先级,高于多个电池组中的第五类充电电池组,其中,第五类充电电池组包括满足第二修正条件的电池组。

20、在该实现方式中,将第三类充电电池组的优先级设置为高于第四类充电电池组的优先级,在对第三类充电电池组开始充电后,接着对第四类充电电池组开始进行充电,可以降低对第四类充电电池组的寿命与性能造成的影响。进而,对满足第二修正条件的第五类充电电池组进行充电,从而根据确定的充电优先级对多个电池组进行充电,提升电池组的充电性能。

21、第五类充电电池组例如还可以包括接近且满足第二修正条件的电池组。

22、这时,可选地,第五类充电电池组中接近且不满足第二修正条件的电池的优先级,高于第五类充电电池组中满足第二修正条件的电池的优先级。由于接近且不满足第二修正条件的电池的soc,大于满足第二修正条件的电池的soc,因此优先对接近且不满足第二修正条件的电池组进行充电,以使接近且不满足第二修正条件的电池能够尽快达到可进行soc修正的状态。

23、以下是针对电池组向电网放电的情况。

24、在一种可能的实现方式中,在多个电池组放电的情况下,根据多个电池组的soc以及当前是否满足对soc进行修正的修正条件,确定多个电池组的充放电的优先级,包括:确定多个电池组中的第一类放电电池组的优先级,高于多个电池组中的第二类放电电池组的优先级,其中,第一类放电电池组包括满足第二修正条件的电池组,第二类放电电池组包括soc大于第一soc放电阈值且不满足第一修正条件的电池组,第一soc放电阈值位于第一soc修正阈值与第二soc修正阈值之间且更靠近第一soc修正阈值;以及,确定第二类放电电池组的优先级,高于多个电池组中除第一类放电电池组和第二类放电电池组之外的电池组的优先级。

25、在该实现方式中,优先使多个电池组中满足第二修正条件的电池组放电,从而使长时间未进行soc修正的第一类放电电池组尽快达到可进行soc修正的状态,及时对其soc进行修正。接着,使多个电池组中soc大于第一soc放电阈值且不满足第一修正条件的电池组放电,即高soc的电池组放电,从而使这部分电池组的soc不会长时间处于较高水平,而是保持在较为健康的状态。

26、第一类放电电池组例如还可以包括接近且不满足第二修正条件的电池组。

27、这时,可选地,第一类放电电池组中满足第二修正条件的电池的优先级,高于第一类放电电池组中接近且不满足第二修正条件的电池的优先级。由于满足第二修正条件的电池的soc小于接近且不满足第二修正条件的电池的soc,因此优先对满足第二修正条件的电池组,可以使已经满足第二修正条件的电池能够尽快达到可进行soc修正的状态。

28、第二类放电电池组例如包括soc大于第一soc放电阈值且不满足也不接近第一修正条件的电池组。从而减少当前需要放电的第二类放电电池组中电池的数量,使这部分电池能够更快地达到可进行soc修正的状态。

29、在一种可能的实现方式中,确定第二类放电电池组的优先级,高于多个电池组中除第一类放电电池组和第二类放电电池组之外的电池组的优先级,包括:确定第二类放电电池组的优先级,高于多个电池组中soc位于第一soc放电阈值与第二soc放电阈值之间的第三类放电电池组的优先级;以及,确定第三类放电电池组的优先级,高于多个电池组中除第一类放电电池组、第二类放电电池组和第三类放电电池组之外的电池组的优先级。其中,第二soc放电阈值位于第一soc放电阈值与第三soc放电阈值之间,第三soc放电阈值位于第一soc修正阈值与第二soc修正阈值之间且更靠近第二soc修正阈值。

30、在该实现方式中,第三类放电电池组的soc位于第一soc放电阈值与第二soc放电阈值之间,此时第三类放电电池组的放电性能较好。因此,将第三类放电电池组的优先级设置在第二类放电电池组的优先级之后以及其他电池组的优先级之前,可以使得第三类放电电池组在较好的放电性能下进行放电。

31、在一种可能的实现方式中,确定第三类放电电池组的优先级,高于多个电池组中除第一类放电电池组、第二类放电电池组和第三类放电电池组之外的电池组的优先级,包括:确定第三类放电电池组的优先级,高于多个电池组中的第四类放电电池组的优先级。其中,第四类放电电池组中的电池组的优先级由高至低依次为:不接近第一修正条件的电池组、接近第一修正条件且不满足第一修正条件的电池组以及满足第一修正条件的电池组。

32、在该实现方式中,最后使优先级最低的第四类放电电池组放电,根据该优先级对多个电池组进行放电,使得多个电池组的soc得到及时修正,从而提升电池组的放电性能。

33、在一种可能的实现方式中,根据优先级,控制多个电池组进行充放电,包括:按照优先级由高至低的顺序,依次为多个电池组分配充放电功率;根据分配的充放电功率,控制多个电池组进行充放电。

34、在该实现方式中,可以根据前述的优先级,优先为高优先级的电池组分配充放电功率,从而提升充放电效率,使电池组处于健康状态。

35、在一种可能的实现方式中,按照优先级由高至低的顺序,依次为多个电池组进行充放电功率的分配,包括:为第一优先级的电池组分配充放电功率;在为第一优先级的电池组分配充放电功率后存在剩余的充放电功率的情况下,基于剩余的充放电功率为第二优先级的电池组分配充放电功率。其中,第二优先级低于第一优先级。为第一优先级的每个电池组分配的实际充放电功率小于或者等于每个电池组的最大充放电功率。这优化了充放电功率的资源配置,提高了充放电功率的利用率,优化了电池组的充放电性能。

36、每个电池组的最大充放电功率例如可以等于以下中的较小值:每个电池组在充放电过程中的充放电功率限值以及针对每个电池组剩余的充放电功率。从而提高每个电池组的充放电功率,提升其充放电性能。

37、在一种可能的实现方式中,第一优先级的电池组包括m个电池组,为第一优先级的电池组分配充放电功率,包括:为m个电池组中的k个电池组分配充放电功率,并基于剩余的充放电功率为m个电池组中剩余的m-k个电池组分配充放电功率。其中,k个电池组中每个电池组的最大充放电功率小于或者等于功率均值,功率均值等于为m个电池组分配的总充放电功率与m之间的比值,为k个电池组中每个电池组分配的充放电功率等于每个电池组的最大充放电功率。这优先满足了小功率的电池组,从而尽快使m个电池组中更多的电池组尽快开始进行充放电,提高了充放电效率。

38、第二方面,提供一种电池的充放电装置,充放电装置包括:处理模块,用于获取多个电池组的soc和soc的修正情况;充放电模块,用于根据多个电池组的soc和soc的修正情况,控制多个电池组进行充放电。

39、在一种可能的实现方式中,处理模块具体用于:根据多个电池组的soc以及当前是否满足对soc进行修正的修正条件,确定多个电池组的充放电的优先级;根据优先级,控制多个电池组进行充放电。

40、第三方面,提供一种能量管理系统,包括处理器和存储器,该存储器用于存储指令,该处理器用于执行该指令,以实现根据第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的充放电方法。

41、第四方面,提供一种储能系统,包括:多个电池组;以及,根据第三方面的能量管理系统。

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