CN110780209B - Bms电池容量标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种BMS电池容量标定方法，包括步骤：第一级服务器授权符合授权条件的客户端或第二级服务器进入电池容量标定维护状态；当第二级服务器判断客户端或者所述第二级服务器的SOC大于或小于设定百分比时电池堆分别进入充电或放电状态，直到达到充满或放电截止条件；执行以上步骤后，第一级服务器授权下一个申请的客户端或者第二级服务器进入电池容量标定维护状态。本发明通过采用设定可充可放功率将电池充满放空的方法进行电池容量标定，实现行BMS电池容量标定人力成本低、出错率低、与不同的EMS系统适配能力高的效果，提高分布式箱式储能系统的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及电池维护领域，尤其是涉及一种BMS电池容量标定方法。
背景技术
随着电池储能系统的逐步推广应用，储能系统已经由早期的单一独立的电池堆系统，逐步发展为大型分布式箱式集群系统，一个大型分布式箱式集群储能系统，由多个电池箱单元构成，而一个电池箱又由多个电池堆单元构成，每个电池堆都配备独立的电池管理系统BMS；每个BMS监测管理对应的电池堆，彼此独立运行；随着电池储能系统的不断运行，经过一定的充放电循环次数后，每个电池堆的电池，会出现不同程度的差异化，比如容量出现不同程度的衰减、SOC不一致等问题，有些储能系统采用人工介入维护，手动将单个电池堆系统退出整个储能系统，然后逐一进行相应的维护操作，如果是小型储能系统，人工介入维护的成本可能较低；如果是大型分布式箱式储能系统，电池箱系统较多，电池堆系统可能达到上百个甚至上千个，当多个电池堆有多种维护模式需求的时候，那么人工维护成本不仅急剧上升，效率也将变得较为低下，出错概率还大。
目前，大多数采用的能源管理系统EMS有电池剩余电量SOC运行行程范围保护功能，比如SOC上限超过85％不允许电池充电，SOC下限低于15％不允许电池放电；因此会导致所有电池堆难以获得充满放空的机会；当所有电池堆长时间充不满放不空，则每个电池堆的实际容量比较难以准确评估，尤其是当电池衰减后，如果不及时更新实际容量值，会直接影响SOC的准确性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种BMS电池容量标定方法，能够在节省人力成本、减少出错率的同时能够适配不同的EMS系统，提高分布式箱式储能系统的应用价值。
第一方面，本发明的一个实施例提供了一种BMS电池容量标定方法：
包括以下步骤：
S10：第一级服务器授权符合授权条件的客户端或第二级服务器进入电池容量标定维护状态；
S20：第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器的SOC与设定百分比的比较值；
S30：当第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器的SOC大于设定百分比时电池堆进入充电状态，直到达到充满截止条件；
S40：当第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器的SOC小于设定百分比时电池堆进入放电状态，直到达到放电截止条件；
S50：执行S30或者S40之后，第一级服务器授权下一个申请的客户端或所述第二级服务器进入电池容量标定维护状态；
所述第一级服务器为EMS，所述第二级服务器为EMS或BMS，所述客户端为BMS，所述第一级服务器、第二级服务器、客户端依次连接。
本发明实施例的一种BMS电池容量标定方法至少具有如下有益效果：能够提供利用电池容量标定应用工况或者场景，为BMS电池容量标定提供条件，能够在节省人力成本、减少出错率的同时提高分布式箱式储能系统的应用价值。
根据本发明的另一些实施例的一种BMS电池容量标定方法，S10第一级服务器授权符合授权条件的客户端进入维护状态，具体包括：
S11：第二级服务器实时采集各客户端或所述第二级服务器的循环次数；
S12：第二级服务器判断出循环次数先达到预定阈值的客户端或所述第二级服务器；
S13：第二级服务器授权先达到阈值的客户端或所述第二级服务器先向第一级服务器申请进入电池容量标定维护状态；
S14：第一级服务器判断先达到阈值的客户端或所述第二级服务器是否满足授权条件；
S15：若满足，则第一级服务器授权客户端或所述第二级服务器进入电池容量标定维护模式；
S16：第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器是否收到授权，授权后，第二级服务器产生一个电池容量标定维护状态；
S17：第一级服务器收到第二级服务器进入电池容量标定状态通知后，改变信号指示状态。
根据本发明的另一些实施例的一种BMS电池容量标定方法，所述S30具体包括：
S31:第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器的SOC大于设定百分比时，设置客户端为放电截止条件，并判断电池单体最大电压，降低可充功率；
S32：单体电池充满到第一设定电压值；
S33：第二级服务器设置可充功率为充电截止条件，解除放电功率限制。
根据本发明的另一些实施例的一种BMS电池容量标定方法，所述S40具体包括：
S41:第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器的SOC小于设定百分比时进入放电状态，设置客户端为充电截止条件，并判断电池单体最小电压值，降低可放功率；
S42：单体电池放空到第二设定电压值；
S43：第二级服务器设置可放功率为放电截止条件，解除充电功率限制。
根据本发明的另一些实施例的一种BMS电池容量标定方法，所述S50具体包括：
S51:单体电池在充满放空或者放空充满之后，第二级服务器将电池容量标定维护状态清零，并将容量标定维护周期重新计数；
S52：第一级服务器检测到第二级服务器容量标定维护状态变化之后，改变状态指示信号；
S53：第一级服务器授权下一个正在申请的客户端进入电池容量标定维护；
S54:返回执行S13之后步骤。
进一步地，所述S14还包括：若不满足，继续循环执行步骤S14；所述S16判断为否时，继续循环执行S15和S16。
附图说明
图1是本发明实施例中一种BMS电池容量标定方法的一具体实施例流程示意图；
图2是图1中步骤S10的一具体实施例流程示意图；
图3是图1中步骤S30的一具体实施例流程示意图；
图4是图1中步骤S40的一具体实施例流程示意图；
图5是图1中步骤S50的一具体实施例流程示意图。
具体实施方式
BMS:Battery Management System的简称，即电池管理系统，它是电池与用户之间的纽带；
EMS:Energy Management System的简称，即能源管理系统，能源管理系统采用分层分布式系统体系结构，对电力、燃气、水等各分类能耗数据进行采集、处理，并进行分析。
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
下面以具体应用实例对本发明进行阐述，具体的，假设第一级服务器为EMS，第二级服务器为BMS1，BMS2-BMSn为客户端，其中第一级服务器EMS、第二级服务器BMS1、客户端BMS2-BMSn依次连接，其中第二级服务器BMS1是在BMS1～BMSn中被程序配置为第二级服务器的BMS，剩余BMS作为客户端，作为第二级服务器的BMS和作为客户端的多个BMS功能一样，都具有独立执行维护操作的功能，不过作为第二级服务器的BMS，有统筹、计算、选定一个或多个作为客户端BMS向第一级服务器申请维护指令的功能。
实施例1：参照图1，示出了本发明实施例中一种BMS电池容量标定方法的流程示意图。其具体包括步骤：
S10：第一级服务器授权符合授权条件的客户端或者第二级服务器进入电池容量标定维护状态；
S20：第二级服务器判断客户端或上述第二级服务器的SOC与设定百分比的比较值；
S30：当第二级服务器判断客户端或上述第二级服务器的SOC大于设定百分比时电池堆进入充电状态，直到达到充满截止条件；
具体的，在本实施例中设定的SOC百分比为50％，BMS将可放功率清零，充满截止条件为可充功率清零，当第二级服务器判断客户端或者自身的SOC大于设定的百分比50％时，电池堆进入充电状态，并判断单体最大电压情况来梯次降低可充功率，直到可充功率清零，解除放电功率限制，进入电池堆放电过程。
S40：当第二级服务器判断客户端或上述第二级服务器的SOC小于设定百分比时电池堆进入放电状态，直到达到放电截止条件；
具体的，假设放电截止条件为可放功率清零，当BMS客户端或者作为第二级服务器的BMS自身的SOC小于设定百分比50％时，BMS将可充功率自动清零，进入放电阶段，并判断单体最小电压情况来梯次降低可放功率，直到可放功率清零，解除充电功率限制。
可以理解的，上述作为第二级服务器的BMS在判断或者检测过程中，也会对自身进行判断或者检测，所以判定SOC是否小于设定百分比时会对自身的检测结果也进行判断。
S50：执行S30或者S40之后，第一级服务器授权下一个申请的客户端或上述第二级服务器进入电池容量标定维护状态。
所述第一级服务器为EMS，所述第二级服务器为EMS或BMS，所述客户端为BMS，所述第一级服务器、第二级服务器、客户端依次连接。
具体的，按照储能系统电池堆的实际情况选择具体的步骤流程，需要说明的是，本实施例中S30步骤之后也可以转入步骤S40，其原因是在电池充满之后可以选择S40步骤将可充功率清零，梯次降低可放功率进行放空操作，同理，在S40步骤后也可以转入步骤S30，其原因是，在电池放空之后可以通过可放功率清零梯次降低单体电池的可充功率进行充电。
实施例2：参照图2，具体为实施例1中S10具体步骤为：
S11：第二级服务器实时采集各客户端或上述第二级服务器的循环次数；
S12：第二级服务器判断出循环次数先达到预定阈值的客户端或上述服务器；
S13：第二级服务器授权先达到阈值的客户端或上述第二级服务器先向第一级服务器申请进入电池容量标定维护状态；
S14：第一级服务器判断先达到阈值的客户端或上述第二级服务器是否满足授权条件；
S15：若满足，则第一级服务器授权客户端或上述第二级服务器进入电池容量标定维护模式；
S16：第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器是否收到授权，授权后，第二级服务器产生一个电池容量标定维护状态；
S17：第一级服务器收到第二级服务器进入电池容量标定状态通知后，改变信号指示状态。
具体的，第一级服务器EMS收到后，将对应的电池堆图标由正常运行的绿色标识切换成黄色标识，并且显示容量标定的图文说明告知用户，告知内容包括对应的电池堆进入电池容量标定维护状态。
通过本实施例，第一级服务器EMS或BMS能够授权符合授权条件的客户端进入维护模式，即进入BMS电池容量标定维护模式。
实施例3：参照图3，上述实施例中出现的步骤S30即第二级服务器判断客户端的SOC大于设定百分比时电池堆进入充电状态，直到达到充满截止条件，具体包括：
S31:第二级服务器判断客户端或上述第二级服务器的SOC大于设定百分比时，设置客户端为放电截止条件，并判断电池单体最大电压，降低可充功率；
具体的，本实施例放电截止条件选择可放功率清零，SOC设定的百分比为50％，第二级服务器判断客户端的SOC大于50％时，第二级服务器BMS将可放功率自动清零，并判断单体最大电压情况来梯次降低可充功率，当单体电池最大电压小于3.5V时，可充功率最大为满功率，当单体最大电压在3.5V～3.55V之间时，可充功率最大为0.2C倍率功率，直到电池充满到3.6V。
S32：单体电池充满到第一设定电压值；
具体的，在本实施例中设定的电池满电压为3.6V。
S33：第二级服务器设置可充功率为充电截止条件，解除放电功率限制。
本实施例能够实现电池放电过程，为BMS电池容量标定提供放电条件。
实施例4：参照图4，所述S40第二级服务器判断客户端的SOC小于设定百分比时电池堆进入放电状态，直到放电截止条件具体包括：
S41:第二级服务器判断客户端或上述第二级服务器的SOC小于设定百分比时进入放电状态，设置客户端为充电截止条件，并判断电池单体最小电压值，降低可放功率；
具体的，本实施例中充电截止条件为可充功率自动清零，SOC设定的百分比为50％，第二级服务器BMS判断客户端的SOC小于50％时，第二级服务器BMS将可充功率自动清零，并判断单体电池最小电压情况来梯次降低可放功率，当单体电池最小电压大于2.9V时，可放功率最大为满功率，当单体电池最小电压在2.8V～2.9V之间，可放功率最大为0.5C倍率功率，当单体最小电压在2.7V～2.8V之间，可放功率最大为0.2C倍率功率，直到单体电池放空到2.7V。
S42：单体电池放空到第二设定电压值；
具体的，本实施例中设定的放空电压为2.7V。
S43：第二级服务器设置可放功率为放电截止条件，解除充电功率限制。
具体的，在本实施例中是将可放功率清零，解除充电功率限制。
本实施例能够实现电池充满过程，为BMS电池容量标定提供充电条件。
实施例5：参照图5：所述S50执行S30或者S40之后，第一级服务器授权下一个申请的第二级服务器进入电池容量标定维护状态，具体包括：
S51:单体电池在充满放空或者放空充满之后，第二级服务器将电池容量标定维护状态清零，并将容量标定维护周期重新计数；
具体的，本实施例中的充满放空过程可以理解为，先充满后放空的过程中，先充满时，记下电池累计充电Ah1_1，电池累计放电Ah2_1，后放空，记下电池累计充电Ah3_1，电池累计放电Ah4_1，则标定的容量表示为：Ah＝||Ah1_1-Ah3_1|-|Ah2_1-Ah4_1||；先放空后充满的过程中，先放空时，记下电池累计充电Ah1_2，电池累计放电Ah2_2，后充满时，记下电池累计充电Ah3_2，电池累计放电Ah4_2，则标定的容量Ah＝||Ah1_2-Ah3_2|-|Ah2_2-Ah4_2||。
S52：第一级服务器检测到第二级服务器容量标定维护状态变化之后，改变状态指示信号；
具体的，第一级服务器EMS检测到客户端BMS的停止维护状态后，将对应图标由黄色的维护状态切换成绿色的正常运行状态。
S53：第一级服务器授权下一个正在申请的客户端或上述第二级服务器进入电池容量标定维护；
S54:返回执行S13之后步骤。
具体的，完成一个周期的维护之后会重新利用本实施例中的工作场景或者说是工况进行新一轮的维护操作。
进一步地，所述S14还包括：若不满足，继续循环执行步骤S14；所述S16判断为否时，继续循环执行S15和S16。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (5)
1.一种BMS电池容量标定方法，其特征在于，所述电池容量标定方法包括以下步骤：
S10：第一级服务器授权符合授权条件的客户端或第二级服务器进入电池容量标定维护状态；
S20：第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器的SOC与设定百分比的比较值；
S30：当所述第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器的SOC大于设定百分比时电池堆进入充电状态，直到达到充满截止条件；
S40：当第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器的SOC小于设定百分比时电池堆进入放电状态，直到达到放电截止条件；
S50：执行S30或者S40之后，第一级服务器授权下一个申请的所述客户端或所述第二级服务器进入电池容量标定维护状态；
所述第一级服务器为EMS，所述第二级服务器为EMS或BMS，所述客户端为BMS，所述第一级服务器、第二级服务器、客户端依次连接；
所述S10具体包括：
S11：第二级服务器实时采集各客户端或所述第二级服务器的循环次数；
S12：第二级服务器判断出循环次数先达到预定阈值的客户端或所述第二级服务器；
S13：第二级服务器授权先达到阈值的客户端或所述第二级服务器先向第一级服务器申请进入电池容量标定维护状态；
S14：第一级服务器判断先达到阈值的客户端是或所述第二级服务器否满足授权条件；
S15：若满足，则第一级服务器授权所述客户端或所述第二级服务器进入电池容量标定维护模式；
S16：第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器是否收到授权，授权后，第二级服务器产生一个电池容量标定维护状态；
S17：第一级服务器收到第二级服务器进入电池容量标定状态通知后，改变信号指示状态。
2.根据权利要求1所述的一种BMS电池容量标定方法，其特征在于，所述S30具体包括：
S31:第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器的SOC大于设定百分比时，设置客户端为放电截止条件，并判断电池单体最大电压，降低可充功率；
S32：单体电池充满到第一设定电压值；
S33：第二级服务器设置可充功率为充电截止条件，解除放电功率限制。
3.根据权利要求1所述的一种BMS电池容量标定方法，其特征在于，所述S40具体包括：
S41:第二级服务器判断客户端或所述第二级服务器的SOC小于设定百分比时进入放电状态，设置客户端为充电截止条件，并判断电池单体最小电压值，降低可放功率；
S42：单体电池放空到第二设定电压值；
S43：第二级服务器设置可放功率为放电截止条件，解除充电功率限制。
4.根据权利要求1所述的一种BMS电池容量标定方法，其特征在于，所述S50具体包括：
S51:单体电池在充满放空或者放空充满之后，第二级服务器将电池容量标定维护状态清零，并将容量标定维护周期重新计数；
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5.根据权利要求1所述的一种BMS电池容量标定方法，其特征在于，所述S14还包括：若不满足，继续循环执行步骤S14；所述S16判断为否时，继续循环执行S15和S16。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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