CN113097583A - 柜式储能系统的温度控制方法、装置及设备 - Google Patents

柜式储能系统的温度控制方法、装置及设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及储能系统技术领域，其实施例提供一种柜式储能系统的温度控制方法、装置及设备。其中柜式储能系统的温度控制方法，应用于柜式储能系统，所述柜式储能系统包括能量管理系统和空调系统，所述能量管理系统用于控制所述柜式储能系统的充放电，所述温度控制方法包括：从所述能量管理系统中获取所述柜式储能系统的充放电状态，确定所述柜式储能系统处于充电状态或放电状态；选择监测点并获取所选择的监测点的环境信息；根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启。本发明提供的实施方式降低了空调空转时的能耗，提升了储能系统的循环寿命。

Description

柜式储能系统的温度控制方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及储能系统技术领域，具体地涉及一种柜式储能系统的温度控制方法、一种柜式储能系统的温度控制装置、一种柜式储能系统的温度控制设备以及柜式储能系统。
背景技术
柜式储能产品是定位于户用或商用的中小型产品。柜体内的电池在充放电过程中，会释放出一定的热量，因此储能系统需要安装空调给电池进行降温、散热。空调是储能系统的最大损耗电量的器件，储能系统长期处于运行状态，空调也长期处于运行状态，储能系统运行时间长度以年为单位计算，这样空调消耗的电量是很可观的。
目前常规做法，储能系统通上电之后，对空调不做处理，让空调随着储能系统运行而运行。这样会损耗大量的电量，减少储能系统的收益；；另外在充放电末端，空调仍然处于制冷状态，此时电池发热已经停止，距离空调出风口较近的电池降温速率会大于距离空调出风口较远的电池，最终会拉大电池的温差，缩短储能电池系统的循环寿命。
EMS(EnergyManagement System)，能量管理系统。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种柜式储能系统的温度控制方法、装置及设备。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种柜式储能系统的温度控制方法，应用于柜式储能系统，所述柜式储能系统包括能量管理系统和空调系统，所述能量管理系统用于控制所述柜式储能系统的充放电，所述温度控制方法包括：从所述能量管理系统中获取所述柜式储能系统的充放电状态，确定所述柜式储能系统处于充电状态或放电状态；选择监测点并获取所选择的监测点的环境信息；根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启。
优选的，确定所述柜式储能系统不处于充电状态或放电状态，控制所述空调系统停机。
优选的，所述选择监测点，包括：获取与所述监测点上的监测传感器的通信状态；获取通信状态为“正常”的监测点的位置信息；所述位置信息包括电芯位置、所述空调系统的回风口位置、风道位置、柜中位置和柜壁位置中的一者；根据所述位置信息选择监测点。
优选的，根据所述位置信息选择监测点，包括：根据电芯位置、空调系统的回风口位置、风道位置、柜中位置和柜壁位置的优先级顺序确定监测点的被选概率，或者根据电芯位置、空调系统的回风口位置、风道位置、柜中位置和柜壁位置的优先级顺序确定监测点的被轮询周期。
优选的，所述根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启，包括：确定所述获取的环境信息中的温度或湿度符合预设控制逻辑，开启所述空调系统，并设置所述空调系统为“自动模式”。
优选的，所述预设控制逻辑包括以下的至少一者：获取的环境信息中的湿度大于设定的第一湿度阈值；空调系统的回风口位置的温度大于设定的第一温度阈值；电芯位置的温度大于设定的第二温度阈值；电芯位置的温度小于设定的第三温度阈值；风道位置、柜中位置或柜壁位置的温度大于设定的第四温度阈值。
优选的，在根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启之后，所述温度控制方法还包括：在所述空调系统开启预设时长之后，获取通信状态为“正常”的监测点的温度变化值；基于所述温度变化值对监测点的位置信息进行更新提醒。
在本发明的第二方面，还提供了一种柜式储能系统的温度控制装置，所述温度控制装置包括：充放电监测模块，用于从所述能量管理系统中获取所述储能系统的充放电状态，充放电确定模块，用于确定所述储能系统处于充电状态或放电状态；参数采集模块，用于选择监测点并获取所选择的监测点的环境信息；以及开闭控制模块，用于根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启。
在本发明的第三方面，还提供了一种柜式储能系统的温度控制设备，包括：至少一个处理器；存储器，与所述至少一个处理器连接；其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现前述的柜式储能系统的温度控制方法。
在本发明的第四方面一种柜式储能系统，所述柜式储能系统包括柜体、能量管理系统和空调系统，所述能量管理系统被配置为执行前述的柜式储能系统的温度控制方法。
本发明第五方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行上述的柜式储能系统的温度控制方法。
本发明第六方面提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现上述的柜式储能系统的温度控制方法。
通过上述技术方案，具有以下有益效果：
(1)减小空调空转时的能耗，减小用户的耗电，提高储能系统的能量效率，增大储能系统的竞争力；
(2)减小储能系统的温差，使储能系统中的电池保持在较小的温差范围内，进而能保证储能系统的循环寿命，提高竞争力，为用户带来更多的收益。
(3)提升温差控制自动化程度。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1示意性示出了根据本发明实施方式的柜式储能系统的温度控制方法的步骤流程示意图；
图2示意性示出了根据本发明实施方式的柜式储能系统的温度控制方法的实施示意图；
图3示意性示出了根据本发明实施方式的柜式储能系统的温度控制装置的模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
图1示意性示出了根据本发明实施方式的柜式储能系统的温度控制方法的步骤流程示意图，如图1所示。一种柜式储能系统的温度控制方法，应用于柜式储能系统，所述柜式储能系统包括能量管理系统和空调系统，所述能量管理系统用于控制所述柜式储能系统的充放电，所述温度控制方法包括：
S01、从所述能量管理系统中获取所述柜式储能系统的充放电状态，
现有的柜式或集装箱式储能系统中设置的温度控制系统均能够根据预设的逻辑进行温度控制，以防止储能系统的温度过高或高低，也有通过能量管理系统(EMS)进行温度调控设备的控制。但是均没有考虑储能系统的充放电状态。本实施方式通过能量管理系统获取柜式储能系统的充放电状态，使温度控制与充放电状态进行同步。
S02、确定所述柜式储能系统处于充电状态或放电状态；
柜式储能系统在静止状态下产生的热量较少，并大部分可以通过自身的热量散发进行热平衡。而柜式储能系统处于充电状态或放电状态时产生的能量较大。因此本实施方式通过确定所述储能系统处于充电状态或放电状态，使温度控制系统仅工作于特定的状态，以此避免无谓的降温能耗。
S03、选择监测点并获取所选择的监测点的环境信息；
柜式储能系统中的电池系统已经存在热管理功能，即监测电池或电芯的温度，空调系统也存在自身的温湿度传感装置，同时柜式储能系统中的其他位置也存在大量的温感装置。如何综合考虑并从大量的监测点中选择可靠的监测点，并获取该监测点的环境信息成为温度控制的重点。
S04、根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启。
当获取到的环境信息符合预设的控制逻辑时，控制设备例如：EMS给空调发送开启命令，空调开启运行。空调根据舱内环境的温湿度自行判断启动制冷、加热、除湿等模式。
通过以上实施方式，能够使空调系统的运行与柜式储能系统的充放电同步，从而减小空调空转时的能耗。并同时实现柜式储能系统的温差自动化控制。
在本发明提供的一种实施方式中，确定所述储能系统不处于充电状态或放电状态，控制所述空调系统停机。如前所述，储能系统通电状态下，空调也是处于通电状态。空调与EMS可以通信。而且EMS可以控制空调的运行与否。储能系统不再进行充放电时，EMS获得电池充放电停止信息，向空调发送停机命令。这时空调将不能制冷、加热、除湿等运行模式，并且空调的内风机也会停止运行。
在本发明提供的一种实施方式中，所述选择监测点，包括：获取与所述监测点上的监测传感器的通信状态；获取通信状态为“正常”的监测点的位置信息；所述位置信息包括电芯位置、所述空调系统的回风口位置、风道位置、柜中位置和柜壁位置中的一者；根据所述位置信息选择监测点。在柜式储能系统中存在大量的温湿度传感器，但是这些温湿度传感器可能不处于工作状态，或者与控制装置的通信状态处于“异常”状态。因此需要将这些温湿度传感器对应的监测点进行排除。采用位置信息对不同的监测点进行定义，能够实现对不同监测点的选择更具有针对性。例如在柜式储能系统，最主要的温度控制目标是柜式储能系统中的电池和电芯，而且这些采集的数据会传输至EMS中，因此以电芯位置处的监测点为权重较高的监测点。
在本发明提供的一种实施方式中，根据所述位置信息选择监测点，包括：根据电芯位置、空调系统的回风口位置、风道位置、柜中位置和柜壁位置的优先级顺序确定监测点的被选概率，或者根据电芯位置、空调系统的回风口位置、风道位置、柜中位置和柜壁位置的优先级顺序确定监测点的被轮询周期。本实施方式公开的选择方式，能够不采集众多的监测点，而采用选择性的方式采集。而且在一个监测周期内，通过不同的被选概率确定当前监测周期所选用的监测点，而且电芯位置的监测点的被选概率较高。另一种实施方式中，采用不同的被轮询周期不断获取不同检测点的环境数据，但是电芯位置的监测点被轮询的频率更高，被轮询周期越短，而柜壁位置被轮询的频率更低，被轮询周期越高。通过以上实施方式，能够更有效地选择出具有可信度地监测点。
在本发明提供的一种实施方式中，所述根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启，包括：确定所述获取的环境信息中的温度或湿度符合预设控制逻辑，开启所述空调系统，并设置所述空调系统为“自动模式”。在“自动模式”下，空调根据舱内环境的温湿度自行判断启动制冷、加热、除湿等模式。
在本发明提供的一种实施方式中，所述预设控制逻辑包括以下的至少一者：获取的环境信息中的湿度大于设定的第一湿度阈值；空调系统的回风口位置的温度大于设定的第一温度阈值；电芯位置的温度大于设定的第二温度阈值；电芯位置的温度小于设定的第三温度阈值；风道位置、柜中位置或柜壁位置的温度大于设定的第四温度阈值。例如：EMS判断出风温度≥35℃，或湿度≥80％，或者EMS获取电芯最高温度≥35℃，电芯最低温度≤5℃时，EMS给空调发送开启命令，空调开启运行。
在本发明提供的一种实施方式中，在根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启之后，所述温度控制方法还包括：在所述空调系统开启预设时长之后，获取通信状态为“正常”的监测点的温度变化值；基于所述温度变化值对监测点的位置信息进行更新提醒。在空调系统开启一段时间之后，每个监测点的温度变化值是不相同的，温度变化值取决于监测点的位置等多种因素。当某些监测点的温度变化值较大，而另一些监测点的温度变化值不大时，需要对监测点进行检查，而同时可以考虑对监测点的位置信息进行更新，以使该监测点更好地被选择。
图2示意性示出了根据本发明实施方式的柜式储能系统的温度控制方法的实施示意图，如图2所示。电池系统、空调出风口温度传感器所采集的温湿度信息发送至EMS，同时EMS通过监测电池系统获取到充放电状态或者充放电状态。EMS通过获取到的这些信息和预设控制逻辑生成对空调的运行命令或者停机命令，以此实现对温湿度的自动控制。其中预设控制逻辑包括：电池系统停止时，回风温度≥35℃，或湿度≥80％，或者EMS获取电芯最高温度≥35℃，电芯最低温度≤5℃时等。
图3示意性示出了根据本发明实施方式的柜式储能系统的温度控制装置的模块示意图，如图3所示。一种柜式储能系统的温度控制装置，所述温度控制装置包括：充放电监测模块，用于从所述能量管理系统中获取所述储能系统的充放电状态，充放电确定模块，用于确定所述储能系统处于充电状态或放电状态；参数采集模块，用于选择监测点并获取所选择的监测点的环境信息；以及开闭控制模块，用于根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启。
上述的柜式储能系统的温度控制装置中的各个功能模块的具体限定可以参见上文中对于柜式储能系统的温度控制方法的限定，在此不再赘述。上述装置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。
在本发明提供的一种实施方式中，还提供了一种柜式储能系统的温度控制设备，包括：至少一个处理器；存储器，与所述至少一个处理器连接；其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现前述的柜式储能系统的温度控制方法。此处的控制模块或处理器具有数值计算和逻辑运算的功能，其至少具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统等。处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现前述的方法。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
在本发明提供的一种实施方式中，还提供了一种柜式储能系统，所述柜式储能系统包括柜体、能量管理系统和空调系统，所述能量管理系统被配置为执行前述的柜式储能系统的温度控制方法。本实施方式提供的柜式储能系统，能够提高储能系统的能量效率，增大储能系统的竞争力，并能保证储能系统的循环寿命，提高竞争力，为用户带来更多的收益。
在本发明提供的一种实施方式中，提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行上述的柜式储能系统的温度控制方法。
在本发明提供的一种实施方式中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现上述的柜式储能系统的温度控制方法。
通过以上实施方式，使用EMS控制空调系统的运行，使空调随着电池系统充放电而停启机。这样可节省发电量约1700度电/年，并将系统温差减小到整个时间段6℃以内，为系统的高循环寿命提供温度保障。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种柜式储能系统的温度控制方法，所述柜式储能系统包括能量管理系统和空调系统，所述能量管理系统用于控制所述柜式储能系统的充放电，其特征在于，所述温度控制方法包括：
从所述能量管理系统中获取所述柜式储能系统的充放电状态；
确定所述柜式储能系统处于充电状态或放电状态；
选择监测点并获取所选择的监测点的环境信息；
根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启。
2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，确定所述柜式储能系统不处于充电状态或放电状态，控制所述空调系统停机。
3.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述选择监测点，包括：
获取与监测点上的监测传感器的通信状态；
获取通信状态为“正常”的监测点的位置信息；所述位置信息包括电芯位置、空调系统的回风口位置、风道位置、柜中位置和柜壁位置中的一者；
根据所述位置信息选择监测点。
4.根据权利要求3所述的温度控制方法，其特征在于，根据所述位置信息选择监测点，包括：
根据电芯位置、空调系统的回风口位置、风道位置、柜中位置和柜壁位置的优先级顺序确定监测点的被选概率；或者
根据电芯位置、空调系统的回风口位置、风道位置、柜中位置和柜壁位置的优先级顺序确定监测点的被轮询周期。
5.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启，包括：
确定获取的环境信息中的温度或湿度符合预设控制逻辑；
开启所述空调系统，并设置所述空调系统为“自动模式”。
6.根据权利要求5所述的温度控制方法，其特征在于，所述预设控制逻辑包括以下的至少一者：
获取的环境信息中的湿度大于设定的第一湿度阈值；
空调系统的回风口位置的温度大于设定的第一温度阈值；
电芯位置的温度大于设定的第二温度阈值；
电芯位置的温度小于设定的第三温度阈值；
风道位置、柜中位置或柜壁位置的温度大于设定的第四温度阈值。
7.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，在根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启之后，所述温度控制方法还包括：
在所述空调系统开启预设时长之后，获取通信状态为“正常”的监测点的温度变化值；
基于所述温度变化值对通信状态为“正常”的监测点的位置信息进行更新提醒。
8.一种柜式储能系统的温度控制装置，其特征在于，所述温度控制装置包括：
充放电监测模块，用于从所述能量管理系统中获取所述储能系统的充放电状态；
充放电确定模块，用于确定所述储能系统处于充电状态或放电状态；
参数采集模块，用于选择监测点并获取所选择的监测点的环境信息；以及
开闭控制模块，用于根据获取的环境信息控制所述空调系统的开启。
9.一种柜式储能系统的温度控制设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；
存储器，与所述至少一个处理器连接；
其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现权利要求1至7中任意一项权利要求所述的柜式储能系统的温度控制方法。
10.一种柜式储能系统，其特征在于，所述柜式储能系统包括柜体、能量管理系统和空调系统，所述能量管理系统被配置为执行权利要求1至7中任意一项权利要求所述的柜式储能系统的温度控制方法。
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