CN112994131A - 电池簇控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池簇控制系统及其控制方法，涉及电力技术领域。该电池簇控制系统，包括：PCS通过设置在直流支路上的接触器与多个电池簇分别电连接，其中，接触器与电池簇一一对应设置；BMS与各个电池簇和接触器通信连接；EMU与储能变流器PCS和电池管理系统BMS通信连接；EMU用于从BMS获取多个电池簇的电参数，根据电参数生成充放电调整指令和/或电池簇关断指令；PCS用于基于EMU下发的充放电调整指令，调整多个电池簇的充电输出参数或放电输出参数；BMS用于基于EMU下发的电池簇关断指令，向与目标电池簇对应配置的接触器发送关断指令，以使目标电池簇对应配置的接触器关断。利用本申请的技术方案能够简化电池簇控制系统的结构。
Description
技术领域
本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种电池簇控制系统及其控制方法。
背景技术
电池簇可包括多个电池包，可作为电源提供电能。在多个电池簇同时进行充电或放电的情况下，需要监测每个电池簇的电压情况。
图1为现有技术中的电池簇控制系统的拓扑图。如图1所示，现有技术中通常为每个电池簇分别配置一个小功率储能变流器(Power Conversion System，PCS)，每个小功率PCS在能量管理单元(Energy Management Unit，EMU)的控制下，对自身对应的电池簇的充放电进行管理，且每个电池簇均配置有电池管理系统(Battery Management System，BMS)。EMU、多个小功率PCS和多个BMS形成的电池簇控制系统结构较为复杂。
发明内容
本申请实施例提供了一种电池簇控制系统及其控制方法，能够简化电池簇控制系统的结构。
第一方面，本申请实施例提供一种电池簇控制系统，包括：
储能变流器PCS，通过设置在直流支路上的接触器与多个电池簇分别电连接，其中，接触器与电池簇一一对应设置；
电池管理系统BMS，与各个电池簇和接触器通信连接；
能量管理单元EMU，与PCS和BMS通信连接；其中，
EMU用于从BMS获取多个电池簇的电参数，根据电参数生成充放电调整指令和/或电池簇关断指令；
PCS用于基于EMU下发的充放电调整指令，调整多个电池簇的充电输出参数或放电输出参数；
BMS用于基于EMU下发的电池簇关断指令，向与目标电池簇对应配置的接触器发送关断指令，以使目标电池簇对应配置的接触器关断，目标电池簇为电池簇关断指令指示的电池簇。
在一些可能的实施例中，电池簇包括多个电池单体，充放电调整指令包括第一充电下调指令、第二充电下调指令和充电上调指令；
其中，在电池簇处于充电状态的情况下，EMU具体用于：
在电池单体的电参数大于或等于充电标准阈值时，向PCS下发第一充电下调指令，以使PCS控制电池簇的充电输出参数下调；
在电池单体的电参数大于或等于充电上限阈值时，向PCS下发第二充电下调指令，以使PCS控制电池簇的充电输出参数下调为最小预设充电输出值，向BMS下发电池簇关断指令，以使BMS控制目标电池簇对应配置的接触器关断，充电上限阈值大于充电标准阈值；
在接触器关断之后，向PCS下发充电上调指令，以使PCS控制电池簇的充电输出参数上调，上调后的充电输出参数小于根据第一充电下调指令下调后的充电输出参数。
在一些可能的实施例中，充电输出参数包括充电功率或充电电流。
在一些可能的实施例中，在与目标电池簇对应配置的接触器关断的情况下，目标电池簇的电池单体的电压低于充电上限阈值，BMS控制与目标电池簇对应配置的接触器保持关断。
在一些可能的实施例中，电池簇包括多个电池单体，充放电调整指令包括放电下调指令或停止放电指令；
在电池簇处于放电状态的情况下，EMU具体用于：
在电池单体的电参数小于或等于放电标准阈值时，向PCS下发放电下调指令，以使PCS控制电池簇的放电输出参数下调；
在电池单体的电参数小于或等于放电下限阈值时，向PCS下发停止放电指令，以使PCS控制电池簇停止放电，放电下限阈值小于放电标准阈值。
在一些可能的实施例中，放电输出参数包括放电功率或放电电流。
在一些可能的实施例中，PCS当前的充电输出参数小于或等于当前每个未关断的接触器对应的电池簇的最大承受充电输出参数之和。
第二方面，本申请实施例提供一种电池簇控制方法，应用于第一方面的技术方案中的电池簇控制系统，电池簇控制方法，包括：
电池管理系统BMS监测多个电池簇的电参数，将多个电池簇的电参数上报至能量管理单元EMU；
EMU根据电参数，生成充放电调整指令和/或电池簇关断指令，将充放电调整指令下发至储能变流器PCS，将电池簇关断指令下发至BMS；
PCS基于EMU下发的充放电调整指令，调整多个电池簇的充电输出参数或放电输出参数；
BMS基于EMU下发的电池簇关断指令，向与目标电池簇对应配置的接触器发送关断指令，以使目标电池簇对应配置的接触器关断，目标电池簇为电池簇关断指令指示的电池簇。
在一些可能的实施例中，电池簇包括多个电池单体，电池簇处于充电状态，充放电调整指令包括第一充电下调指令、第二充电下调指令和充电上调指令；
EMU根据电参数，生成充放电调整指令和/或电池簇关断指令，将充放电调整指令下发至储能变流器PCS，将电池簇关断指令下发至BMS，包括：
EMU在电池单体的电参数高于充电标准阈值时，向PCS下发第一充电下调指令，以使PCS控制电池簇的充电输出参数下调；
EMU在电池单体的电参数高于充电上限阈值时，向PCS下发第二充电下调指令，以使PCS控制电池簇的充电输出参数下调为最小预设充电输出值，向BMS下发电池簇关断指令，以使BMS控制目标电池簇对应配置的接触器关断，充电上限阈值大于充电标准阈值；
EMU在接触器关断之后，向PCS下发充电上调指令，以使PCS控制电池簇的充电输出参数上调，上调后的充电输出参数小于根据第一充电下调指令下调后的充电输出参数。
在一些可能的实施例中，充电输出参数包括充电功率或充电电流。
在一些可能的实施例中，在与目标电池簇对应配置的接触器关断的情况下，目标电池簇的电池单体的电压低于充电上限阈值，BMS控制与目标电池簇对应配置的接触器保持关断。
在一些可能的实施例中，电池簇包括多个电池单体，电池簇处于放电状态，充放电调整指令包括放电下调指令或停止放电指令；
EMU根据电参数，生成充放电调整指令，将充放电调整指令下发至储能变流器PCS，包括：
EMU在电池单体的电参数小于或等于放电标准阈值时，向PCS下发放电萧条指令，以使PCS控制电池簇的放电输出参数下调；
EMU在电池单体的电参数小于或等于放电下限阈值时，向PCS下发停止放电指令，以使PCS控制电池簇停止放电，放电下限阈值小于放电标准阈值。
在一些可能的实施例中，放电输出参数包括放电功率或放电电流。
在一些可能的实施例中，PCS当前的充电输出参数小于或等于每个未关断的接触器对应的电池簇的最大承受充电输出参数之和。
本申请实施例提供一种电池簇控制系统及其控制方法，BMS可获取多个电池簇的电参数上传至EMU。EMU可根据多个电池簇的电参数控制PCS，使PCS调整对电池簇的输出。EMU可根据多个电池簇的电参数控制BMS，使BMS控制接触器的通断以控制各个电池簇与PCS之间通路的通断。也就是说，EMU可利用一个PCS和一个BMS实现对多个电池簇的充放电以及充放电的调整，简化了电池簇控制系统的结构。EMU可在充电过程中有效地完成PCS与电池簇之间的协调控制，特别是在充电过程中完成对多个电池簇之间的均衡控制。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1为现有技术中电池簇控制系统的拓扑图；
图2为本申请一实施例中一种电池簇控制系统的结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的一种电池簇控制方法的流程图；
图4为本申请另一实施例提供的一种电池簇控制方法的流程图；
图5为本申请另一实施例提供的一种电池簇控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
本申请实施例提供一种电池簇控制系统及其控制方法，可应用于多个电池簇充电或放电的场景中。每个电池簇可包括多个电池单体，多个电池单体在电池簇中也可以电池模组或电池包的形式存在，在此并不限定。在本申请实施例中，可通过一个储能变流器(Power Conversion System，PCS)和一个电池管理系统(Battery Management System，BMS)实现对多个电池簇充电、放电的监测以及控制，在保证电池簇控制系统的功能的基础上，简化了电池簇控制系统的结构。
图2为本申请一实施例中一种电池簇控制系统的结构示意图。如图2所示，该电池簇控制系统可包括能量管理单元(Energy Management Unit，EMU)11、PCS 12、BMS 13以及每个电池簇20对应配置的接触器14。
其中，接触器14具体可为直流接触器。接触器14与电池簇20一一对应设置，PCS 12通过设置在直流支路上的各个接触器14与每个电池簇20分别连接。BMS 13分别连接至各个电池簇20，以及与电池簇20对应的接触器14。
EMU 11分别与BMS 13、PCS 12通信连接。EMU 11用于从BMS 13获取多个电池簇20的电参数，根据电参数，生成充放电调整指令和/或电池簇关断指令，将充放电调整指令下发至PCS 12，将电池簇关断指令下发至BMS 13。
其中，电参数可表征电池簇20的状态，比如，电参数可具体为电压。EMU 11根据电参数，可确定电池簇20的状态，从而根据电池簇20的状态，调整PCS 12对电池簇20的充电输出参数或放电输出参数。EMU 11还可根据电池簇20的状态，通过BMS 13对电池簇20是否继续进行充电或放电进行管理控制。
充放电调整指令用于指示PCS 12对多个电池簇20的充电输出参数或放电输出参数的调整。电池簇关断指令用于指示BMS 13对多个电池簇20是否关断。
PCS 12用于基于EMU 11下发的充放电调整指令，调整多个电池簇20的充电输出参数或放电输出参数。
PCS 12对多个电池簇20进行充电或放电，多个电池簇20接收PCS 12的充电输出参数对应的充电输出或放电输出参数对应的放电输出，从而实现对多个电池簇20的充电和放电。PCS 12进行充电输出，实现多个电池簇20的充电。PCS 12进行放电输出，实现多个电池簇20的放电。
在一些示例中，充电输出参数具体可包括充电功率或充电电流。放电输出参数具体可包括放电功率或放电电流。
BMS 13用于监测多个电池簇20的电参数，并将多个电池簇20的电参数上报至EMU11。BMS 13还用于基于EMU 11下发的电池簇关断指令，向与目标电池簇20对应配置的接触器14发送关断指令，以使目标电池簇20对应配置的接触器14关断。
其中，目标电池簇20为电池簇关断指令指示的电池簇20。BMS 13可分别控制每个接触器14的导通和关断。BMS 13向接触器14发送关断指令，接收到关断指令的接触器14关断。BMS 13向接触器14发送导通指令，接收到导通指令的接触器14导通。
接触器14设置于电池簇20与PCS 12之间。具体地，每个电池簇20与PCS 12之间均设置有一个接触器14。若接触器14收到BMS 13发送的关断指令，该接触器14关断，PCS 12与该接触器14对应配置的电池簇20之间断路，即停止了对该电池簇20的充电或放电。
在本申请中，BMS 13可获取多个电池簇20的电参数上传至EMU 11。EMU 11可根据多个电池簇20的电参数控制PCS 12，使PCS 12调整对电池簇20的输出。EMU 11可根据多个电池簇20的电参数控制BMS 13，使BMS 13控制接触器14的通断以分别控制各个电池簇20与PCS 12之间通路的通断。也就是说，EMU 11可利用一个PCS 12和一个BMS 13实现对多个电池簇20的充放电以及充放电的调整，简化了电池簇控制系统的结构，降低了电池簇控制系统的成本。而且，EMU 11通过PCS 12、BMS 13和与电池簇20对应配置的接触器14，实现了电池簇20之间的充放电平衡，使每个电池簇20都可以得到充分的充电或放电。
在一些实施例中，电池簇20处于充电状态。上述实施例中的充放电调整指令可包括第一充电下调指令、第二充电下调指令和充电上调指令。下面以电参数包括电池单体的电压为例进行说明。
EMU 11可具体用于若从BMS 13获取的电池簇20中电池单体的电压大于或等于充电标准阈值，向PCS 12下发第一充电下调指令，以使PCS 12控制电池簇的充电输出参数下调。若一个或多个电池簇20中存在电压大于或等于充电标准阈值的电池单体，EMU 11可向PCS 12下发第一充电调整指令。下调后的充电输出参数低于下调前的充电输出参数。
在对电池簇20的充电输出参数下调后，可以下调后的充电输出参数对电池簇20继续进行充电。在以下调后的充电输出参数对电池簇20继续进行充电的过程中，电池簇20中的电池单体的电压持续升高。在一些示例中，可设置多个充电标准阈值，在电池单体的电压达到每个充电标准阈值时，均向PCS 12下发第一充电下调指令，实现多次对电池簇的充电输出参数的下调。
充电标准阈值和充电输出参数具体下调的值可根据具体工作场景和工作需求设置，在此并不限定。
比如，第一个充电标准阈值为3.5V(即伏特)，充电输出参数具体可为充电功率或充电电流。原充电输出参数为300kW(即千瓦特)或350A(即安培)。若BMS 13上报至EMU 11的一个电池簇20中的电压最高的电池单体的电压达到3.5V，EMU 11向PCS 12下发第一充电下调指令。PCS 12响应第一充电下调指令，将输出的充电功率下调至200kW或将充电电流下调至250A，以200kW进行恒功率充电或以250A进行恒流充电。
在PCS 12对电池簇20保持以200kW进行恒功率充电或以250A进行恒流充电的情况下，电池簇20中各电池单体的电压继续升高。若一个或多个电池簇20中存在电压大于或等于第二个充电标准阈值3.55V的电池单体，EMU 11向PCS 12下发第一充电下调指令。PCS 12响应本次的第一充电下调指令，将输出的充电功率下调至50kW或将充电电流下调至50A，以50kW进行恒功率充电或以50A进行恒流充电。
在PCS 12下调电池簇20的充电输出参数后，PCS 12保持下调后的充电输出参数对多个电池簇20继续充电。在PCS 12保持下调后的充电输出参数对多个电池簇20继续充电的情况下，若从BMS 13获取的电池簇20中电池单体的电压大于或等于充电上限阈值，EMU 11向PCS 12下发第二充电下调指令，以使PCS 12控制电池簇的充电输出参数下调为最小预设充电输出值。而且，EMU 11还可用于向BMS 13发送电池簇关断指令。电池簇关断指令指示目标电池簇20。目标电池簇20为电池单体的电压大于或等于充电上限阈值的电池簇20。BMS13可用于响应该电池簇关断指令，向该电池簇关断指令指示的目标电池簇20对应配置的接触器14发送关断指令，控制该接触器14关断，使PCS 12与目标电池簇20之间的通路发生断路。
在接触器关断之后，EMU 11向PCS 12下发充电上调指令，以使PCS 12控制电池簇20的充电输出参数上调。
其中，充电上限阈值大于充电标准阈值。最小预设充电输出值为充电输出参数在调整过程中可下调至的最小值。上调后的充电输出参数小于根据第一充电下调指令下调后的充电输出参数。充电上限阈值、最小预设充电输出值，以及上调后的充电输出参数均可根据具体工作场景和工作需求设定，在此并不限定。
多个电池簇20中电压最高的电池单体的电压一般不会同时到达充电上限阈值，在每个电池簇20中电压最高的电池单体的电压到达充电上限阈值时，EMU 11均可向PCS 12下发第二充电下调指令，向BMS 13下发电池簇关断指令。直至电池簇20中最后一次出现目标电池簇20，向PCS 12下发停止充电指令，以使PCS 12停止对电池簇20进行充电。需要注意的是，若有两个以上的电池簇20中电池单体的电压同时达到充电上限阈值，则保证其中一个电池簇20对应配置的接触器14导通。
比如，充电上限阈值为3.6V。充电输出参数具体可为充电功率或充电电流。最小预设充电输出值为20kW或5A。若BMS 13上报至EMU 11的一个电池簇20中的电压最高的电池单体的电压达到3.6V，EMU 11向PCS 12发送第二充电下调指令。PCS 12响应第二充电下调指令，将输出的充电功率下调至20kW或将充电电流下调至5A，以20kW进行恒功率充电或以5A进行恒流充电。EMU 11向电池单体的电压大于或等于3.6V的电池簇对应的BMS 13发送电池簇关断指令。BMS 13响应电池簇关断指令，控制电池簇关断指令指示的电池单体的电压大于或等于3.6V的电池簇20对应配置的接触器14关断，即控制电池单体的电压大于或等于3.6V的电池簇20停止充电。
在电池单体的电压大于或等于3.6V的电池簇20对应配置的接触器14关断后，EMU11向PCS 12下发充电上调指令，控制充电功率从20kW上调，或控制充电电流从5A上调，控制输出的充电功率上调至40kW，或控制输出的充电电流上调至40A。在PCS 12以40kW或40A为电池簇20充电的情况下，若再次出现电池单体的电压达到3.6V的目标电池簇20，EMU 11向PCS 12下发第二充电下调指令，以使PCS 12将充电输出参数下调至20kW或5A。，以20kW进行恒功率充电或以5A进行恒流充电。EMU 11向电池单体的电压大于或等于3.6V的电池簇对应的BMS 13发送电池簇关断指令。BMS 13响应电池簇关断指令，控制电池簇关断指令指示的电池单体的电压大于或等于3.6V的电池簇20对应配置的接触器14关断。
在电池单体的电压大于或等于3.6V的电池簇20对应配置的接触器14关断后，EMU11向PCS 12下发充电上调指令，控制充电功率从20kW上调，或控制充电电流从5A上调，控制输出的充电功率上调至30kW，或控制输出的充电电流上调至30A。以此类推，直至多个电池簇20中只剩余一个电池簇20对应配置的接触器14处于导通状态，该剩余的这一个电池簇20中电压最高的电池单体的电压达到充电上限阈值3.6V，EMU 11控制PCS 12停止输出或将输出保持在一个极小值上，例如1A。EMU 11控制BMS 13，以使得BMS 13控制所有电池簇20对应配置的接触器14重新导通，所有电池簇20对应配置的接触器14重新导通后，PCS 12处于停止输出状态。PCS 12可等待EMU 11发出放电指令，放电指令用于指示PCS 12对多个电池簇20放电。
在本申请实施例中，EMU 11可在充电过程中有效地完成PCS 12与电池簇20之间的协调控制，特别是在充电过程中完成对多个电池簇20之间的均衡控制。在关断电池簇20对应配置的接触器14之前，将充电输出参数下调，限制PCS 12的充电输出参数，以避免接触器14关断时对未关断的接触器14对应的电池簇20的冲击，从而提高了电池簇20的使用安全性。而且，在关断电池簇20对应配置的接触器14之前，将充电输出参数下调，限制PCS 12的充电输出参数，也可有效地延长接触器14的使用寿命。
需要说明的是，在充电过程中，在与目标电池簇20对应配置的接触器14关断的情况下，目标电池簇20的电池单体的电压低于充电上限阈值，BMS 13控制目标电池簇20对应配置的接触器14保持关断。在目标电池簇20对应配置的接触器14关断后，目标电池簇20中电池单体的电压会发生回落。即使目标电池簇20中电池单体的电压发生回落后低于充电上限阈值，也不再对该目标电池簇20进行充电，即该目标电池簇20对应配置的接触器14保持关断。充电输出参数的增大和减小，以及接触器14的导通和关断都可能导致电池簇20中电池单体的电压发生波动，在已确定目标电池簇20对应配置的接触器14关断的情况下，保持该接触器14处于关断。避免了电池单体的电压波动对接触器14控制的扰动，在断开接触器14或者功率跌落的情况下，仍然可精准地实现对各个电池簇20的充电均衡。
值得一提的是，在PCS 12对多个电池簇20进行充电的过程中，PCS 12当前的充电输出参数小于或等于当前每个未关断的接触器14对应的电池簇20的最大承受充电输出参数之和，以避免PCS 12无法负担所有导通的接触器14对应的电池簇20的充电需求。
在另一些实施例中，电池簇20处于放电状态。上述实施例中的充放电调整指令可包括放电下调指令或停止放电指令。下面以电参数包括电池单体的电压为例进行说明。
在电池簇20处于放电状态的情况下，EMU 11可具体用于若从BMS 13获取的电池簇20中电池单体的电压小于或等于放电标准阈值，向PCS 12下发放电下调指令，以使PCS 12控制电池簇20的放电输出参数下调。
若一个或多个电池簇20存在电压小于或等于放电标准阈值的电池单体，EMU 11可向PCS 12下发放电下调指令。放电下调指令用于指示PCS 12控制电池簇的放电输出参数下调。其中，下调后的放电输出参数低于下调前的放电输出参数。放电标准阈值可根据具体工作场景和工作需求设置，在此并不限定。
比如，放电标准阈值为3V。放电输出参数具体可为放电功率或放电电流。下调前的放电功率为400kW，或者，下调前的放电电流为450A。若BMS 13上报至EMU 11的一个电池簇20中的电压最低的电池单体的电压降至3V，EMU 11向PCS 12下发放电下调指令。PCS 12响应第一放电下调指令，将电池簇20的放电功率下调至300kW或将放电电流调整为350A，以300kW进行恒功率放电或以350A进行恒电流放电。
在PCS 12控制电池簇20以下调后的放电输出参数进行放电的情况下，EMU 11还可具体用于若从BMS 13获取的电池簇20中电池单体的电压小于或等于放电下限阈值，向PCS12下发停止放电指令，以使PCS 12控制电池簇20停止放电。
其中，放电下限阈值小于放电标准阈值。在PCS 12控制电池簇20的放电输出参数下调后，电池簇20中各电池单体的电压持续降低。若出现电池单体的电压小于或等于放电下限阈值的电池簇20，EMU 11向PCS 12下发停止放电指令。PCS 12响应该停止放电指令，控制电池簇20停止放电。
比如，放电下限阈值为2.88V。若BMS 13上报至EMU 11的一个电池簇20中的电压最低的电池单体的电压降至2.88V，EMU 11向PCS 12下发停止放电指令。电池簇20停止放电。在电池簇20停止放电后，PCS 12可等待EMU 11发送充电指令，充电指令用于指示PCS 12对多个电池簇20充电。
需要说明的是，在本申请实施例中，PCS 12对电池簇20进行充电表示PCS 12控制电池簇20充电，PCS 12对电池簇20进行放电表示PCS 12控制电池簇20放电。
本申请实施例还提供了一种电池簇控制方法，可应用于上述实施例中的电池簇控制系统。图3为本申请一实施例提供的一种电池簇控制方法的流程图。如图3所示，该电池簇控制方法可包括步骤S301至步骤S304。
在步骤S301中，BMS监测多个电池簇的电参数，将多个电池簇的电参数上报至EMU。
在步骤S302中，EMU根据电参数，生成充放电调整指令和/或电池簇关断指令，将充放电调整指令下发至PCS，将电池簇关断指令下发至BMS。
在步骤S303中，PCS基于EMU下发的充放电调整指令，调整多个电池簇的充电输出参数或放电输出参数。
在步骤S304中，BMS基于EMU下发的电池簇关断指令，向与目标电池簇对应配置的接触器发送关断指令，以使目标电池簇对应配置的接触器关断。
其中，目标电池簇为电池簇关断指令指示的电池簇。
在本申请中，BMS可获取多个电池簇的电参数上传至EMU。EMU可根据多个电池簇的电参数控制PCS，使PCS调整电池簇的充电输出参数或放电输出参数。EMU可根据多个电池簇的电参数控制BMS，使BMS控制接触器的通断以分别控制各个电池簇与PCS之间通路的通断。也就是说，EMU可利用一个PCS和一个BMS实现对多个电池簇的充放电以及充放电的调整，简化了电池簇控制系统的结构，降低了电池簇控制系统的成本。而且，EMU通过PCS、BMS和与电池簇对应配置的接触器，实现了电池簇之间的充放电平衡，使每个电池簇都可以得到充分的充电或放电。
在一些实施例中，电池簇包括多个电池单体。电池簇处于充电状态。充放电调整指令包括第一充电下调指令、第二充电下调指令和充电上调指令。
图4为本申请另一实施例提供的一种电池簇控制方法的流程图。图4与图3的不同之处在于，图3中的步骤S302可具体细化为图4中的步骤S3021至步骤S3024。
在步骤S3021中，EMU在电池单体的电参数高于充电标准阈值时，向PCS下发第一充电下调指令，以使PCS控制电池簇的充电输出参数下调。
在步骤S3022中，EMU在电池单体的电参数高于充电上限阈值时，向PCS下发第二充电下调指令，以使PCS控制电池簇的充电输出参数下调为最小预设充电输出值。
其中，充电上限阈值大于充电标准阈值。
在步骤S3023中，EMU向BMS下发电池簇关断指令，以使BMS控制目标电池簇对应配置的接触器关断。
其中，电池簇关断指令指示目标电池簇。目标电池簇为电池单体的电压大于充电上限阈值的电池簇。
在步骤S3024中，EMU在接触器关断之后，向PCS下发充电上调指令，以使PCS控制电池簇的充电输出参数上调。
其中，上调后的充电输出参数小于根据第一充电下调指令下调后的充电输出参数。
具体地，上述实施例中充电输出参数包括充电功率或充电电流。
在一些示例中，在与目标电池簇对应配置的接触器关断的情况下，目标电池簇的电池单体的电压低于充电上限阈值，BMS控制与目标电池簇对应配置的接触器保持关断。
在一些示例中，PCS当前的充电输出参数小于或等于每个未关断的接触器对应的电池簇的最大承受充电输出参数之和。
在另一些实施例中，电池簇包括多个电池单体。电池簇处于放电状态。充放电调整指令包括放电下调指令或停止放电指令。
图5为本申请另一实施例提供的一种电池簇控制方法的流程图。图5与图3的不同之处在于，图3中的步骤S302可具体细化为图5中的步骤S3025和步骤S3026。
在步骤S3025中，EMU在电池单体的电参数小于或等于放电标准阈值时，向PCS下发放电下调指令，以使PCS控制电池簇的放电输出参数下调。
在步骤S3026中，EMU在电池单体的电参数小于或等于放电下限阈值时，向PCS下发停止放电指令，以使PCS控制电池簇停止放电。
其中，放电下限阈值小于放电标准阈值。
具体地，上述实施例中放电输出参数包括放电功率或放电电流。
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于方法实施例而言，相关之处可以参见系统实施例的说明部分。本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本申请的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。
Claims (14)
1.一种电池簇控制系统，其特征在于，包括：
储能变流器PCS，通过设置在直流支路上的接触器与多个电池簇分别电连接，其中，所述接触器与电池簇一一对应设置；
电池管理系统BMS，与各个电池簇和接触器通信连接；
能量管理单元EMU，与所述PCS和所述BMS通信连接；其中，
所述EMU用于从所述BMS获取多个电池簇的电参数，根据所述电参数生成充放电调整指令和/或电池簇关断指令；
所述PCS用于基于所述EMU下发的所述充放电调整指令，调整所述多个电池簇的充电输出参数或放电输出参数；
所述BMS用于基于所述EMU下发的所述电池簇关断指令，向与目标电池簇对应配置的接触器发送关断指令，以使所述目标电池簇对应配置的接触器关断，所述目标电池簇为所述电池簇关断指令指示的所述电池簇。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池簇包括多个电池单体，所述充放电调整指令包括第一充电下调指令、第二充电下调指令和充电上调指令；
其中，在所述电池簇处于充电状态的情况下，所述EMU具体用于：
在所述电池单体的电参数大于或等于充电标准阈值时，向所述PCS下发所述第一充电下调指令，以使所述PCS控制所述电池簇的充电输出参数下调；
在所述电池单体的电参数大于或等于充电上限阈值时，向所述PCS下发所述第二充电下调指令，以使所述PCS控制所述电池簇的充电输出参数下调为最小预设充电输出值，向所述BMS下发电池簇关断指令，以使所述BMS控制目标电池簇对应配置的接触器关断，所述充电上限阈值大于所述充电标准阈值；
在接触器关断之后，向所述PCS下发所述充电上调指令，以使所述PCS控制所述电池簇的充电输出参数上调，上调后的充电输出参数小于根据所述第一充电下调指令下调后的充电输出参数。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述充电输出参数包括充电功率或充电电流。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在与所述目标电池簇对应配置的接触器关断的情况下，所述目标电池簇的电池单体的电压低于所述充电上限阈值，所述BMS控制与所述目标电池簇对应配置的接触器保持关断。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池簇包括多个电池单体，所述充放电调整指令包括放电下调指令或停止放电指令；
在所述电池簇处于放电状态的情况下，所述EMU具体用于：
在所述电池单体的电参数小于或等于放电标准阈值时，向所述PCS下发所述放电下调指令，以使所述PCS控制所述电池簇的放电输出参数下调；
在所述电池单体的电参数小于或等于放电下限阈值时，向所述PCS下发停止放电指令，以使所述PCS控制所述电池簇停止放电，所述放电下限阈值小于所述放电标准阈值。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述放电输出参数包括放电功率或放电电流。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PCS当前的充电输出参数小于或等于当前每个未关断的所述接触器对应的所述电池簇的最大承受充电输出参数之和。
8.一种电池簇控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任意一项所述电池簇控制系统，所述电池簇控制方法，包括：
电池管理系统BMS监测所述多个电池簇的电参数，将所述多个电池簇的电参数上报至能量管理单元EMU；
所述EMU根据所述电参数，生成充放电调整指令和/或电池簇关断指令，将所述充放电调整指令下发至储能变流器PCS，将所述电池簇关断指令下发至所述BMS；
所述PCS基于所述EMU下发的所述充放电调整指令，调整所述多个电池簇的充电输出参数或放电输出参数；
所述BMS基于所述EMU下发的所述电池簇关断指令，向与目标电池簇对应配置的接触器发送关断指令，以使所述目标电池簇对应配置的接触器关断，所述目标电池簇为所述电池簇关断指令指示的所述电池簇。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电池簇包括多个电池单体，所述电池簇处于充电状态，所述充放电调整指令包括第一充电下调指令、第二充电下调指令和充电上调指令；
所述EMU根据所述电参数，生成充放电调整指令和/或电池簇关断指令，将所述充放电调整指令下发至储能变流器PCS，将所述电池簇关断指令下发至所述BMS，包括：
所述EMU在所述电池单体的电参数大于或等于充电标准阈值时，向所述PCS下发所述第一充电下调指令，以使所述PCS控制所述电池簇的充电输出参数下调；
所述EMU在所述电池单体的电参数大于或等于充电上限阈值时，向所述PCS下发所述第二充电下调指令，以使所述PCS控制所述电池簇的充电输出参数下调为最小预设充电输出值，向所述BMS下发电池簇关断指令，以使所述BMS控制目标电池簇对应配置的接触器关断，所述充电上限阈值大于所述充电标准阈值；
所述EMU在接触器关断之后，向所述PCS下发所述充电上调指令，以使所述PCS控制所述电池簇的充电输出参数上调，上调后的充电输出参数小于根据所述第一充电下调指令下调后的充电输出参数。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述充电输出参数包括充电功率或充电电流。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在与所述目标电池簇对应配置的接触器关断的情况下，所述目标电池簇的电池单体的电压低于所述充电上限阈值，所述BMS控制与所述目标电池簇对应配置的接触器保持关断。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电池簇包括多个电池单体，所述电池簇处于放电状态，所述充放电调整指令包括放电下调指令或停止放电指令；
所述EMU根据所述电参数，生成充放电调整指令，将所述充放电调整指令下发至储能变流器PCS，包括：
所述EMU在所述电池单体的电参数小于或等于放电标准阈值时，向所述PCS下发所述放电萧条指令，以使所述PCS控制所述电池簇的放电输出参数下调；
所述EMU在所述电池单体的电参数小于或等于放电下限阈值时，向所述PCS下发停止放电指令，以使所述PCS控制所述电池簇停止放电，所述放电下限阈值小于所述放电标准阈值。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述放电输出参数包括放电功率或放电电流。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述PCS当前的充电输出参数小于或等于每个未关断的所述接触器对应的所述电池簇的最大承受充电输出参数之和。
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