CN113193579A - 一种储能系统及其荷电状态值的校正方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种储能系统及其荷电状态值的校正方法，该校正方法包括：电池管理单元向功率调度单元发送各储能单元的参数信息；功率调度单元根据各储能单元的累积运行时长和累积下电时长，确定需要校正的目标储能单元；功率调度单元向目标储能单元下发功率调度指令，以控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率；电池管理单元监测各目标储能单元的电压和荷电状态值，当目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元的荷电状态值修正。该校正方法可以在储能系统运行过程中完成荷电状态值的校正，无需将储能系统停机，提高储能系统的可用率和经济性，提高了荷电状态值的准确度，进而提高了储能系统的性能。

Description

一种储能系统及其荷电状态值的校正方法
技术领域
本申请涉及能源技术领域，尤其涉及一种储能系统及其荷电状态值的校正方法。
背景技术
以锂离子电池为代表的电化学储能单元可以在发电侧、电网侧以及用户侧之间进行电能的存储和释放，发挥缓冲作用，具备削峰填谷，调峰调频、配合新能源发电并网等功能。其中，磷酸铁锂体系的锂离子电池由于具备高安全性是在电站储能中最为常用的一种锂电储能体系。为保证电化学储能单元的使用寿命及安全性，需要根据储能单元的荷电状态(state of charge，SOC)进行功率调度以及电流调节。然而，储能单元的SOC无法通过传感器直接实时采集测量，只能根据储能单元的其他参数估算。准确的估算储能单元的SOC不仅可以避免出现过充或过放等现象，而且对发挥储能单元的最佳性能有着至关重要的作用。
在储能系统中，电池管理单元采用安时累积计算来估算储能单元的SOC，具体地，电池管理单元在启动时会获得SOC的初始值，在运行过程中根据过程电流、采样频率等参数，基于SOC的初始值进行累加或累减，从而得到SOC估算值。然而，由于采样是有偏差的，安时累积计算的时间越长，SOC估算值累积的偏差越大。
在相关技术中，需要先将储能系统停机，再对储能系统中储能单元的SOC进行校正，无法在储能系统运行过程中对储能单元的SOC进行校正，影响储能系统的可用率和经济性。
发明内容
本申请实施例提供一种储能系统及其荷电状态值的校正方法，用以实现在储能系统运行过程中，对储能单元的荷电状态值进行校正，提高储能单元的荷电状态值的准确度，进而提高储能系统的性能。
第一方面，本申请实施例提供一种储能系统，该储能系统可以包括：多个并联连接的储能单元，电池管理单元，以及功率调度单元。其中，电池管理单元，用于向功率调度单元发送各储能单元的参数信息；参数信息包括：储能单元自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及储能单元当前的荷电状态值；功率调度单元，用于根据各储能单元的累积运行时长和累积下电时长，在各储能单元中确定需要校正的目标储能单元；其中，目标储能单元的累积运行时长大于或等于第一时间阈值，或目标储能单元的累积下电时长大于或等于第二时间阈值；以及向目标储能单元下发功率调度指令，以控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率；电池管理单元，还用于监测目标储能单元的电压和荷电状态值，当目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元的荷电状态值修正。
本申请实施例提供的储能系统中，功率调度单元可以根据各储能单元的累积运行时长和累积下电时长，确定需要校正的目标储能单元，其中，目标储能单元为：累积运行时长大于或等于第一时间阈值的储能单元；或，累积下电时长大于或等于第二时间阈值的储能单元，也就是说，目标储能单元为长期运行或长期弃置的储能单元。这些目标储能单元长期处于电压平台区，功率调度单元可以下发功率调度指令，控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率，以使目标储能单元脱离电压平台区，使这些储能单元达到能够进行荷电状态值校正的充放电末端。电池管理单元监测到目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元的荷电状态值进行修正，从而实现储能单元的荷电状态值校正。并且，本申请实施例中，可以在储能系统运行过程中完成荷电状态值的校正，无需将储能系统停机，在保证储能系统的可用率和经济性的基础上，实现了荷电状态值电的校正，提高了储能单元的荷电状态值的准确度，进而提高了储能系统的性能。
在本申请一个可能的实现方式中，储能系统还包括：分别与各储能单元对应连接的多个直流变流器。功率调度单元，还用于向电池管理单元下发功率调度指令；电池管理单元，还用于根据功率调度指令，控制各直流变流器向对应连接的储能单元输出放电功率，或接收对应连接的储能单元的充电功率。进而控制目标储能单元进行充电或放电。
在本申请一个可能的实现方式中，功率调度单元，还用于：
根据目标储能单元的荷电状态值，确定目标储能单元的校正方式；其中，若目标储能单元的荷电状态值大于或等于第一阈值，则该目标储能单元的校正方式为充电校正；若目标储能单元的荷电状态值小于或等于第二阈值，则该目标储能单元的校正方式为放电校正；
功率调度单元向目标储能单元下发功率调度指令，以控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率时，具体用于：
向目标储能单元下发功率调度指令，以控制充电校正的目标储能单元接收充电功率，控制放电校正的目标储能单元输出放电功率。
本申请实施例中，在功率调度单元下发功率调度指令之前，先确定需要校正的各目标储能单元的校正方式，后续可以根据目标储能单元的校正方式不同，下发不同的功率调度指令，以控制充电校正的目标储能单元接收充电功率，控制放电校正的目标储能单元输出放电功率，从而提高校正过程的速度。其中，若目标储能单元的荷电状态值大于或等于第一阈值，则该目标储能单元的荷电状态值较大，该目标储能单元比较容易达到充电末端，所以采用充电校正的方式对该目标储能单元进行校正，可以使该目标储能单元快速的脱离电压平台区。若目标储能单元的荷电状态值小于或等于第二阈值，则该目标储能单元的荷电状态值较小，该目标储能单元比较容易达到放电末端，所以采用放电校正的方式对该目标储能单元进行校正，可以使该目标储能单元快速的脱离电压平台区。
在具体实施时，上述第一阈值可以在30％～70％的范围内，例如第一阈值可以为50％，上述第二阈值可以在20％～60％的范围内，例如第二阈值可以为50％。可选地，第一阈值与第二阈值可以相等也可以不相等，并且，第一阈值可以大于或等于第二阈值；或者，第一阈值也可以小于第二阈值，可以根据实际需要确定第一阈值与第二阈值的取值。
在一些实施例中，第一阈值可以大于第二阈值，例如，第一阈值可以为60％，第二阈值可以为40％，这样，荷电状态值大于第一阈值的储能单元采用充电方式，荷电状态值小于第二阈值的储能单元采用放电方式。荷电状态值处于第二阈值与第一阈值之间的储能单元可以不参与校正，可以减少需要校正的目标储能单元的数量，后续外部负载出现充电或放电需求时，这些储能单元可以满足外部负载的充电需求或放电需求。
当然，第一阈值也可以小于或等于第二阈值，例如，第一阈值可以为40％，第二阈值可以为50％，这样，需要校正的储能单元都可以参与校正。其中，荷电状态值在第一阈值与第二阈值之间的储能单元可以采用充电校正也可以采用放电校正。
在实际应用中，储能单元的电压与荷电状态值为正相关的关系，在充电过程中，随着荷电状态值的增大，储能单元的电压也逐渐增大，在放电过程中，随着荷电状态值的减小，储能单元的电压也逐渐减小。因此，可以通过判断储能单元的电压或荷电状态值是否满足设定条件，可以确定储能单元是否达到充放电末端。具体地，上述设定条件可以为：充电校正的目标储能单元的电压大于第一电压阈值；或，充电校正的目标储能单元的荷电状态值大于第三阈值；或，放电校正的目标储能单元的电压小于第二电压阈值；或，放电校正的目标储能单元的荷电状态值小于第四阈值；其中，第一电压阈值在3.32V～3.4V之间，第二电压阈值在2.5V～3.2V之间，第三阈值在90％～96％之间，第四阈值在15％～20％之间。
在本申请一个可能的实现方式中，电池管理单元对目标储能单元的荷电状态值修正符合以下公式；
SOCw＝SOCw-1+A+K*(U1-U2)；
其中，SOCw表示修正后的荷电状态值，w表示采样周期数，SOCw-1表示上一采样周期的荷电状态值，A表示两个采样周期之间的安时积分量，K表示收敛系数，U1表示目标储能单元的当前电压，U2表示查表电压，查表电压根据SOCw-1以及荷电状态值与电压的对应关系得到。
电池管理单元在运行过程中，可以根据过程电流、采用频率等参数，基于初始荷电状态值进行累加或累减，从而得到荷电状态值的估计值，因此，电池管理单元可以实时监测各储能单元的荷电状态值。电池管理单元在监测到目标储能单元的电压或荷电状态值满足上述设定条件时，可以根据上一采样周期的荷电状态值SOCw-1、上一采样周期与当前采用周期之间的安时积分量A，以及目标储能单元当前电压U1与查表电压U2之间的差值，对当前的荷电状态值进行修正，得到修正后的荷电状态值SOCw。
在本申请一个可能的实现方式中，电池管理单元，还用于监测充电校正的目标储能单元是否达到判饱条件，将达到判饱条件的目标储能单元的荷电状态值修正为第一荷电状态值，例如该第一荷电状态值可以为100％，当然第一荷电状态值也可以为其他数值，此处不做限定。其中，判饱条件为目标储能单元的电压大于等于充电截止电压；或，判饱条件为目标储能单元的电流小于等于设定电流阈值。
在目标储能单元的电压达到充电截止电压之前，采用恒流的方式对目标储能单元进行充电，目标储能单元的电压达到充电截止电压之后，通过恒压的方式继续对目标储能单元进行充电，在恒压充电过程中充电电流会逐渐减小，充电电流小于设定电流阈值时，表示目标储能单元达到充饱状态。因此，电池管理单元可以通过监测目标储能单元的电压和电流，来确定目标储能单元是否达到判饱条件。
也就是说，本申请实施例中，功率调度单元下发功率调度指令，控制充电校正的目标储能单元接收充电功率。在充电过程中电池管理单元监测各目标储能单元的电压、电流、荷电状态值。当监测到充电校正的目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，即监测到目标储能单元的电压大于第一电压阈值；或，目标储能单元的荷电状态值大于第三阈值时，则确定储能单元达到充电末端，对目标储能单元的当前荷电状态值进行修正。在目标储能单元继续充电的过程中，电池管理监测到目标储能单元达到判饱条件时，即监测到目标储能单元的电压大于等于充电截止电压；或，监测到目标储能单元的电流小于等于设定电流阈值，将目标储能单元的当前荷电状态值修正为第一荷电状态值，从而进一步提高储能单元的荷电状态值的准确度。
在本申请一个可能的实现方式中，功率调度单元，还用于：
确定充电校正的各目标储能单元的优先级顺序；其中，目标储能单元的荷电状态值越大优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的荷电状态值相等，则目标储能单元的累积下电时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积下电时长相等，则目标储能单元的累积运行时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积运行时长相等，则目标储能单元的物理地址越大优先级越高；
确定放电校正的各目标储能单元的优先级顺序；其中，目标储能单元的荷电状态值越小优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的荷电状态值相等，则目标储能单元的累积下电时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积下电时长相等，则目标储能单元的累积运行时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积运行时长相等，则目标储能单元的物理地址越大优先级越高；
根据各目标储能单元的校正方式及优先级顺序，对各目标储能单元进行功率分配。
在实际应用中，储能系统中功率调度单元能够调度的总功率是定量的，并且，在储能系统中可能存在多个目标储能单元。对于充电校正方式，荷电状态值越高的目标储能单元完成校正的时间越短，如果将充电功率优先分配给荷电状态值较低的目标储能单元，那么荷电状态值较高的目标储能单元可能因为功率分配不足而需要等待，导致充电校正方式的总时间较长。因此，在本申请实施例中，对于充电校正方式，功率调度单元向荷电状态值较高的目标储能单元优先分配功率，对于放电校正方式，功率调度单元向荷电状态值较低的目标储能单元优先分配功率，这样，可以合理分配储能系统的功率，加快储能系统的校正速度。
对于荷电状态值相同的目标储能单元，功率调度单元可以向累积下电时长较长的目标储能单元优先分配功率。相比于累积下电时长较短的目标储能单元，累积下电时长较长的目标储能单元的荷电状态值的偏差更大，更需要尽快进行校正。同理，对于累积下电时长相同的目标储能单元，功率调度单元可以向累积运行时长较长的目标储能单元优先分配功率，也是由于累积运行时长较长的目标储能单元的荷电状态值的偏差更大，更需要尽快进行校正。对于荷电状态值、累积下电时长、累积运行时长均相同的目标储能单元，功率调度单元可以按照物理地址降序的顺序分配功率。物理地址可以对目标储能单元进行标识，因而，功率调度单元按照物理地址进行功率分配，可以有序地对目标储能单元进行校正。当然，功率调度单元也可以按照物理地址升序的顺序进行功率分配，此处不做限定。
在本申请一个可能的实现方式中，为了避免目标储能单元的荷电状态值校正的过程，影响外部负载的充电需求或放电需求，功率调度单元在确定目标储能单元的校正方式之前，还用于：确定与储能系统电连接的外部负载没有充电需求或放电需求。也就是说，在确定外部负载没有充电需求或放电需求时，功率调度单元才会启动对目标储能单元进行校正的相关流程，从而避免校正过程影响储能系统向外部负载供能。
在本申请一个可能的实现方式中，功率调度单元，还用于：在目标储能单元进行充电校正或放电校正的过程中，判断外部负载是否产生充电需求或放电需求；若确定外部负载产生充电需求，则控制充电校正的目标储能单元继续接收充电功率，并控制放电校正的目标储能单元停止输出放电功率；若确定外部负载产生放电需求，则控制放电校正的目标储能单元继续输出放电功率，并控制充电校正的目标储能单元停止接收充电功率；若确定外部负载没有充电需求或放电需求，则控制充电校正的目标储能单元继续接收充电功率，控制放电校正的目标储能单元继续输出放电功率。
本申请实施例中，在充电校正或放电校正的过程中，功率调度单元判断外部负载是否产生充电需求或放电需求，即功率调度单元能够监测外部负载的充电需求或放电需求，当监测到外部负载产生充电需求或放电需求时，向外部负载提供相应的功率，以满足外部负载的需求，防止目标储能单元的校正过程影响储能系统向外部负载供能。具体地，当外部负载产生充电需求，充电校正过程与外部负载的需求一致，因而功率调度单元可以控制充电校正的目标储能单元继续接收充电功率，而放电校正过程与外部负载的需求不一致，为了避免影响储能单元向外部供能，功率调度单元可以控制放电校正的目标储能单元停止输出放电功率，以优先满足外部负载的需求。同理，当外部负载产生放电需求，为了优先满足外部负载的需求，功率调度单元可以控制放电校正的目标储能单元继续输出放电功率，并控制充电校正的目标储能单元停止接收充电功率。
在本申请一个可能的实现方式中，功率调度单元，具体用于：若确定外部负载产生充电需求，则控制充电校正的目标储能单元继续接收充电功率，并控制荷电状态值小于第五阈值的目标储能单元停止输出和输入功率；第五阈值小于第二阈值，例如第五阈值可以为20％，当然，第五阈值也可以为小于第二阈值的其他数值，此处不做限定。当外部负载产生充电需求时，由于放电校正过程与外部需求不一致，需要中断放电校正过程。功率调度单元控制荷电状态值小于第五阈值的目标储能单元停止输出和输入功率，即荷电状态值较小的目标储能单元不参与充电过程，这样，这部分目标储能单元可以在后续校正过程中继续进行放电校正。
若确定外部负载产生放电需求，则控制放电校正的目标储能单元继续输出放电功率，并控制荷电状态值大于第六阈值的目标储能单元停止输出和输入功率；第六阈值大于第一阈值，例如第六阈值可以为80％，当然，第六阈值也可以为大于第一阈值的其他数值，此处不做限定。当外部负载产生放电需求时，由于充电校正过程与外部需求不一致，需要中断充电校正过程。功率调度单元控制荷电状态值大于第六阈值的目标储能单元停止输出和输入功率，即荷电状态值较大的目标储能单元不参与放电过程，这样，这部分目标储能单元可以在后续校正过程中继续进行充电校正。
本申请实施例中，储能系统的校正过程可以存在多种实现方式，具体如下：
实现方式一：
若各目标储能单元中，一部分目标储能单元的校正方式为充电校正，另一部分目标储能单元的校正方式为放电校正，则功率调度单元向各目标储能单元下发功率调度指令，以将放电校正的目标储能单元输出的放电功率传输给充电校正的目标储能单元。这样，通过储能系统内部各目标储能单元之间的能量转移，可以使需要校正的目标储能单元脱离电压平台区，为目标储能单元实现荷电状态值的校正提供必要条件，并且，使得储能系统在没有外部负载的功率需求下，也能够完成目标储能单元的荷电状态值的校正过程。当然，在储能系统的校正过程中，储能系统可以向外部负载输出功率，也可以接收外部负载的功率。并且，在储能系统的校正过程中，无需校正的储能单元可以与外部负载进行能量交互，正在校正的目标储能单元也可以与外部负载进行能量交互。
实现方式二：
若各目标储能单元的校正方式均为充电校正，则功率调度单元控制无需校正的储能单元输出放电功率。这样，通过储能系统内部各储能单元之间的能量转移，可以使需要校正的目标储能单元脱离电压平台区，为目标储能单元实现荷电状态值的校正提供必要条件，并且，使得储能系统在没有外部负载的功率需求下，也能够完成目标储能单元的荷电状态值的校正过程。
实现方式三：
若各目标储能单元的校正方式均为放电校正，则功率调度单元控制无需校正的储能单元接收充电功率。这样，通过储能系统内部各储能单元之间的能量转移，可以使需要校正的目标储能单元脱离电压平台区，为目标储能单元实现荷电状态值的校正提供必要条件，并且，使得储能系统在没有外部负载的功率需求下，也能够完成目标储能单元的荷电状态值的校正过程。
第二方面，本申请实施例还提供了一种储能系统的荷电状态值的校正方法，该储能系统包括：多个并联连接的储能单元，电池管理单元，以及功率调度单元；
上述荷电状态值的校正方法，可以包括：
电池管理单元向功率调度单元发送各储能单元的参数信息；参数信息包括：储能单元自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及储能单元当前的荷电状态值；
功率调度单元根据各储能单元的累积运行时长和累积下电时长，在各储能单元中确定需要校正的目标储能单元；其中，目标储能单元的累积运行时长大于或等于第一时间阈值，或，目标储能单元的累积下电时长大于或等于第二时间阈值；
功率调度单元向目标储能单元下发功率调度指令，以控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率；
电池管理单元监测各目标储能单元的电压和荷电状态值，当目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元的荷电状态值修正。
本申请实施例中，上述荷电状态值的校正方法的具体实施过程可以参照上述储能系统的实施，重复之处不再赘述。
第三方面，本申请实施例还提供了一种储能系统的荷电状态值的校正方法，执行于储能系统中的功率调度单元中，该校正方法可以包括：
接收电池管理单元发送的各储能单元的参数信息；参数信息包括：储能单元自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及储能单元当前的荷电状态值；
根据各储能单元的累积运行时长和累积下电时长，在各储能单元中确定需要校正的目标储能单元；其中，目标储能单元的累积运行时长大于或等于第一时间阈值，或，目标储能单元的累积下电时长大于或等于第二时间阈值；
向目标储能单元下发功率调度指令，以控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率，以使电池管理单元监测各目标储能单元的电压和荷电状态值，当目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元的荷电状态值修正。
本申请实施例中，执行于功率调度单元中的校正方法的实施，可以参照上述储能系统的实施，重复之处不再赘述。
第四方面，本申请实施例还提供了一种储能系统的荷电状态值的校正方法，执行于储能系统中的电池管理单元中，该校正方法可以包括：
向功率调度单元发送各储能单元的参数信息；参数信息包括：储能单元自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及储能单元当前的荷电状态值；
监测各目标储能单元的电压和荷电状态值，当目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元的荷电状态值修正。
本申请实施例中，执行于电池管理单元中的校正方法的实施，可以参照上述储能系统的实施，重复之处不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例中储能系统的架构示意图；
图2为本申请实施例中储能系统的另一架构示意图；
图3为本申请实施例提供的荷电状态值的校正方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的荷电状态值的校正方法的另一流程示意图；
图5为实现方式一中校正过程中的储能系统的示意图；
图6为校正后的储能系统的示意图；
图7为实现方式二中校正过程中的储能系统的示意图；
图8为实现方式三中校正过程中的储能系统的示意图。
附图标记：
101-储能单元；1011-电池模组；102-电池管理单元；103-功率调度单元；104-直流变流器；105-外部负载。
具体实施方式
在储能系统中，储能单元的SOC与电压为正相关的关系，即SOC越大，电压越大，可以采用电压校正法对SOC估算值进行校正。但是，储能单元的SOC与电压并不是线性关系，SOC与电压的关系曲线中具有较长且平缓的电压平台区，电压平台区指的是：SOC在大约25％～85％的很大范围内，电压的变化都很小，SOC与电压的关系曲线在该范围内很平坦。在电压平台区同一电压可能对应多个SOC，因此，在电压平台区无法对SOC估算值进行校正，需要在充放电末端即SOC较高或较低时，对SOC估算值进行校正。
然而，在真实的应用场景中，由于充电调度指令与放电调度指令发生的概率相当，很少出现储能单元长时间单向充电或放电的情况，也就是说，储能单元经常在电压平台区运行，储能单元无法达到充放电末端，导致储能单元的SOC估算值长期得不到校正，使得储能单元的SOC精度越来越差，最终导致SOC失去参考价值，影响储能系统的供电性能。
在相关技术中，储能系统运行一段时间后，需要人为将储能系统停机，并人为控制储能系统中的储能单元满充或满放一次，以完成储能单元的SOC校正，然后再人为控制储能系统重新开机运行，这种校正方式需要储能系统停止运行，影响储能系统的可用率和经济性，并且，需要人为操作，人力成本较大。
基于此，为了实现在储能系统运行过程中，对储能单元的荷电状态值进行校正，本申请实施例提供了一种储能系统及其荷电状态值的校正方法。
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请实施例中的储能系统可以与各种外部负载电连接，以向外部负载提供电能。例如，该储能系统可以与电网电连接，以向电网提供充电功率或放电功率。又如，该储能系统可以与电动汽车中的部件电连接，以向电动汽车整车提供电能。当然，该储能系统也可以用于向其他外部负载提供电能，此处不再一一举例说明。
图1为本申请实施例中储能系统的架构示意图，图2为本申请实施例中储能系统的另一架构示意图，在图1和图2中，实线表示控制流，虚线表示数据流。结合图1和图2，该储能系统可以包括：多个并联连接的储能单元101，分别与各储能单元101对应连接的多个直流变流器104，电池管理单元102，以及功率调度单元103。其中，每一个储能单元101可以包括多个串联连接的电池模组1011。为了清楚地示意储能系统的结构，图1中以储能系统包括三个储能单元101，每一个储能单元101中包括三个电池模组1011为例进行示意，在具体实施时，可以根据实际需要设置储能单元101的数量，以及储能单元101中电池模组1011的数量，此处不做限定。
继续参照图1和图2，电池管理单元102可以监测各储能单元101的参数信息，并将各储能单元101的参数信息发送给功率调度单元103，该参数信息可以包括储能单元的电压、温度、电流、荷电状态值以及功率限制等参数，电池管理单元102还可以根据储能单元101的参数信息进行故障诊断。功率调度单元103可以根据电池管理单元102发送的参数信息，下发功率调度指令，以控制储能单元101接收充电功率或输出放电功率。具体地，功率调度单元103将功率调度指令发送给电池管理单元102，电池管理单元102根据功率调度指令控制各直流变流器104进行能量输入和输出，进而控制储能单元101接收充电功率或输出放电功率。可选地，电池管理单元102可以包括电池监控单元和电池控制单元，其中，电池监控单元可以用于检测各储能单元101的参数信息，电池控制单元可以用于传输功率调度指令。一般，电池模组1011可以包括电池和监控单元单板，为了便于监控电池模组1011中电池的参数信息，可以将电池监控单元集成于监控单元单板中。
本申请实施例中的荷电状态值的校正方法，主要用于对经常处于电压平台区的储能单元的核电状态值进行校正，主要包括以下两种场景：场景一：储能单元长期运行，由于充电调度指令与放电调度指令发生的概率相当，很少出现储能单元长时间单向充电或放电的情况，因而长期运行的储能单元一般处于电压平台区，安时累积计算得到的荷电状态值的误差较大；场景二：储能单元长期弃置，使储能单元长期处于电压平台区，并且，储能单元存在自放电现象，导致荷电状态的估算值与实际值的偏差较大。采用本申请实施例提供的校正方法，可以使上述两种场景中的储能单元脱离电压平台区，实现荷电状态值的校正。
图3为本申请实施例提供的荷电状态值的校正方法的流程示意图，如图3所示，本申请实施例中的储能系统的荷电状态值的校正方法，可以包括：
S201、电池管理单元向功率调度单元发送各储能单元的参数信息；参数信息包括：储能单元自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及储能单元当前的荷电状态值；
S202、功率调度单元根据各储能单元的累积运行时长和累积下电时长，在各储能单元中确定需要校正的目标储能单元；其中，目标储能单元的累积运行时长大于或等于第一时间阈值，或，目标储能单元的累积下电时长大于或等于第二时间阈值；
S203、功率调度单元向目标储能单元下发功率调度指令，以控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率；
S204、电池管理单元监测各目标储能单元的电压和荷电状态值，当目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元的荷电状态值修正。
本申请实施例提供的荷电状态值的校正方法，功率调度单元可以根据各储能单元的累积运行时长和累积下电时长，确定需要校正的目标储能单元，其中，目标储能单元为：累积运行时长大于或等于第一时间阈值的储能单元；或，累积下电时长大于或等于第二时间阈值的储能单元，也就是说，目标储能单元为长期运行或长期弃置的储能单元。这些目标储能单元长期处于电压平台区，功率调度单元可以下发功率调度指令，控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率，以使目标储能单元脱离电压平台区，使这些储能单元达到能够进行荷电状态值校正的充放电末端。电池管理单元监测到目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元的荷电状态值进行修正，从而实现储能单元的荷电状态值校正。并且，本申请实施例的校正方法，可以在储能系统运行过程中完成荷电状态值的校正，无需将储能系统停机，在保证储能系统的可用率和经济性的基础上，实现了荷电状态值电的校正，提高了储能单元的荷电状态值的准确度，进而提高了储能系统的性能。
在上述步骤S201中，同时参照图2，电池管理单元102可以向功率调度单元103发送上次校正时间、自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长、荷电状态值及功率限值等参数信息。其中，上次校正时间指的是储能单元的荷电状态值的上次校正时间，并且，上次校正可以为采用任何方式的校正，例如，上次校正可以采用人工校正，或者，上次校正也可以采用本申请的校正方法，此处不对上次校正的方式进行限定。电池管理单元102可以采用安时累积计算来估算储能单元的荷电状态值，具体地，在电池管理单元102启动时会获取各储能单元的初始荷电状态值，在运行过程中，电池管理单元102可以根据过程电流、采用频率等参数，基于初始荷电状态值进行累加或累减，从而得到荷电状态值的估计值，因此，电池管理单元102可以实时监测各储能单元的荷电状态值。
图4为本申请实施例提供的荷电状态值的校正方法的另一流程示意图，如图4所示，上述步骤S202可以包括：
S2021、判断储能单元的累积运行时长是否大于或等于第一时间阈值；若是，则执行步骤S203；若否，则执行步骤S2022；
S2022、判断储能单元的累积下电时长是否大于或等于第二时间阈值；若是，则执行步骤S203；若否，则返回步骤S201；
其中，通过上述步骤S2021，可以判断储能单元是否长期运行，通过上述步骤S2022，可以判断储能单元是否长期弃置，因此，上述步骤S202可以确定哪些储能单元长期处于电压平坦区，即确定哪些储能单元需要校正。此外，本申请实施例中，以先判断储能单元的累积运行时长是否大于或等于第一时间阈值，再判断储能单元的累积下电时长是否大于或等于第二时间阈值进行举例说明，在具体实施时，也可以先判断储能单元的累积下电时长是否大于或等于第二时间阈值，再判断储能单元的累积运行时长是否大于或等于第一时间阈值，即上述步骤S2021与上述步骤S2022可以交换顺序，此处不做限定。
上述步骤S203中，功率调度单元通过下发功率调度指令，可以控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率，通过控制目标储能单元充电或放电，以使该储能单元脱离电压平台区，达到能够进行荷电状态值校正的充放电末端。上述步骤S204中，电池管理单元通过检测需要校正的各储能单元的电压或荷电状态值是否达到设定条件，来监测储能单元是否脱离电压平台区，并对脱离电压平台区的储能单元的荷电状态值进行修正，从而在储能系统运行过程中完成荷电状态值的校正。
在本申请的一些实施方式中，如图2所示，上述步骤S203，可以具体包括：功率调度单元103向电池管理单元102下发功率调度指令；电池管理单元102根据功率调度指令，控制各直流变流器104向对应连接的目标储能单元输出放电功率，或接收对应连接的目标储能单元的充电功率，进而控制目标储能单元进行充电或放电。
可选地，本申请实施例提供的上述校正方法中，如图4所示，在上述步骤S202之后，在上述步骤S203之前，还可以包括：
S205、功率调度单元根据目标储能单元的荷电状态值，确定目标储能单元的校正方式；其中，若目标储能单元的荷电状态值大于或等于第一阈值，则该储能单元的校正方式为充电校正；若目标储能单元的荷电状态值小于或等于第二阈值，则该储能单元的校正方式为放电校正；
上述步骤S203，可以包括：
功率调度单元向目标储能单元下发功率调度指令，以控制充电校正的目标储能单元接收充电功率，控制放电校正的目标储能单元输出放电功率。
本申请实施例中，在功率调度单元下发功率调度指令之前，先确定需要校正的各目标储能单元的校正方式，后续可以根据目标储能单元的校正方式不同，下发不同的功率调度指令，以控制充电校正的目标储能单元接收充电功率，控制放电校正的目标储能单元输出放电功率，从而提高校正过程的速度。其中，若目标储能单元的荷电状态值大于或等于第一阈值，则该目标储能单元的荷电状态值较大，该目标储能单元比较容易达到充电末端，所以采用充电校正的方式对该目标储能单元进行校正，可以使该目标储能单元快速的脱离电压平台区。若目标储能单元的荷电状态值小于或等于第二阈值，则该目标储能单元的荷电状态值较小，该目标储能单元比较容易达到放电末端，所以采用放电校正的方式对该目标储能单元进行校正，可以使该目标储能单元快速的脱离电压平台区。
在具体实施时，本申请实施例提供的上述校正方法中，上述第一阈值可以在30％～70％的范围内，例如第一阈值可以为50％，上述第二阈值可以在20％～60％的范围内，例如第二阈值可以为50％。可选地，第一阈值与第二阈值可以相等也可以不相等，并且，第一阈值可以大于或等于第二阈值；或者，第一阈值也可以小于第二阈值，可以根据实际需要确定第一阈值与第二阈值的取值。
在一些实施例中，第一阈值可以大于第二阈值，例如，第一阈值可以为60％，第二阈值可以为40％，这样，荷电状态值大于第一阈值的储能单元采用充电方式，荷电状态值小于第二阈值的储能单元采用放电方式。荷电状态值处于第二阈值与第一阈值之间的储能单元可以不参与校正，可以减少需要校正的目标储能单元的数量，后续外部负载出现充电或放电需求时，这些储能单元可以满足外部负载的充电需求或放电需求。
当然，第一阈值也可以小于或等于第二阈值，例如，第一阈值可以为40％，第二阈值可以为50％，这样，需要校正的储能单元都可以参与校正。其中，荷电状态值在第一阈值与第二阈值之间的储能单元可以采用充电校正也可以采用放电校正。
在实际应用中，储能单元的电压与荷电状态值为正相关的关系，在充电过程中，随着荷电状态值的增大，储能单元的电压也逐渐增大，在放电过程中，随着荷电状态值的减小，储能单元的电压也逐渐减小。因此，可以通过判断储能单元的电压或荷电状态值是否满足设定条件，可以确定储能单元是否达到充放电末端。具体地，上述设定条件可以为：充电校正的目标储能单元的电压大于第一电压阈值；或，充电校正的目标储能单元的荷电状态值大于第三阈值；放电校正的目标储能单元的电压小于第二电压阈值；或，放电校正的目标储能单元的荷电状态值小于第四阈值。其中，第一电压阈值在3.32V～3.4V之间，第二电压阈值在2.5V～3.2V之间，第三阈值在90％～96％之间，第四阈值在15％～20％之间。
本申请实施例提供的上述校正方法中，上述步骤S204中，电池管理单元对目标储能单元的荷电状态值修正符合以下公式；
SOCw＝SOCw-1+A+K*(U1-U2)；
其中，SOCw表示修正后的荷电状态值，w表示采样周期数，SOCw-1表示上一采样周期的荷电状态值，A表示两个采样周期之间的安时积分量，K表示收敛系数，U1表示目标储能单元的当前电压，U2表示查表电压，查表电压U2根据SOCw-1以及荷电状态值与电压的对应关系得到。
电池管理单元在运行过程中，可以根据过程电流、采用频率等参数，基于初始荷电状态值进行累加或累减，从而得到荷电状态值的估计值，因此，电池管理单元可以实时监测各储能单元的荷电状态值。电池管理单元在监测到目标储能单元的电压或荷电状态值满足上述设定条件时，可以根据上一采样周期的荷电状态值SOCw-1、上一采样周期与当前采用周期之间的安时积分量A，以及目标储能单元当前电压U1与查表电压U2之间的差值，对当前的荷电状态值进行修正，得到修正后的荷电状态值SOCw。
其中，上一采样周期与当前采用周期之间的安时积分量A为充电电流(或放电电流)与这两次采样周期之间的时间间隔的乘积。
上述查表电压U2可以根据SOCw-1以及荷电状态值与电压的对应关系得到，为了便于查询，可以将荷电状态值与电压的对应关系以列表的形式表示，从而可以根据荷电状态值SOCw-1在该列表中查询，以得到上述查表电压U2，当然，荷电状态值与电压的对应关系也可以采用其他形式表示，此处不做限定。为了说明确定查表电压U2的具体过程，以放电校正的荷电状态值与电压的关系列表为例进行举例，如表1所示，表1中横向表头为电压，纵向表头为放电倍率，放电倍率指的是储能单元放电过程中电流大小的比率。在查表过程中，可以根据当前的放电倍率和荷电状态值SOCw-1查到查表电压U2，例如，荷电状态值SOCw-16％、当前的放电倍率为0.5C，可以得到查表电压U2为3.096。充电过程中确定查表电压U2的过程与放电过程类似，此处不再一一赘述。
表1荷电状态值与电压的对应关系
Figure BDA0003011421750000121
进一步地，本申请实施例提供的上述校正方法中，还可以包括：电池管理单元监测充电校正的目标储能单元是否达到判饱条件，将达到判饱条件的目标储能单元的荷电状态值修正为第一荷电状态值，例如该第一荷电状态值可以为100％，当然第一荷电状态值也可以为其他数值，此处不做限定。其中，判饱条件为目标储能单元的电压大于等于充电截止电压；或，判饱条件为目标储能单元的电流小于等于设定电流阈值。
在目标储能单元的电压达到充电截止电压之前，采用恒流的方式对目标储能单元进行充电，目标储能单元的电压达到充电截止电压之后，通过恒压的方式继续对目标储能单元进行充电，在恒压充电过程中充电电流会逐渐减小，充电电流小于设定电流阈值时，表示目标储能单元达到充饱状态。因此，电池管理单元可以通过监测目标储能单元的电压和电流，来确定目标储能单元是否达到判饱条件。
也就是说，本申请实施例中，功率调度单元下发功率调度指令，控制充电校正的目标储能单元接收充电功率。在充电过程中电池管理单元监测各目标储能单元的电压、电流、荷电状态值。当监测到充电校正的目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，即监测到目标储能单元的电压大于第一电压阈值；或，目标储能单元的荷电状态值大于第三阈值时，则确定储能单元达到充电末端，对目标储能单元的当前荷电状态值进行修正。在目标储能单元继续充电的过程中，电池管理监测到目标储能单元达到判饱条件时，即监测到目标储能单元的电压大于等于充电截止电压；或，监测到目标储能单元的电流小于等于设定电流阈值，将目标储能单元的当前荷电状态值修正为第一荷电状态值，从而进一步提高储能单元的荷电状态值的准确度。
在目标储能单元放电过程中，电池管理单元也会监测各目标储能单元的电压、电流、荷电状态值，当监测到放电校正的目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，即监测到目标储能单元的电压小于第二电压阈值；或，目标储能单元的荷电状态值小于第四阈值，则确定该目标储能单元达到放电末端，对目标储能单元的当前荷电状态值进行修正。目标储能单元达到放电末端后可以继续放电，与充电校正过程不同的是，电池管理单元不需要在目标储能单元达到放空状态时，对荷电状态值的最小值进行修正。这是由于在不同应用场景下，对荷电状态值的最小值的规定可能不同。由于储能单元的电压与温度有关，相比于室温环境下，储能单元在低温环境下放电时，储能单元的电压的下降速度更快，这样，在低温环境下，储能单元达到放电截止电压时，此时，储能单元已经达到放空状态，即储能单元无法再放电，但储能单元可能还具有一些电量。例如，温度为-10℃左右时，储能单元的电压约为2.5V，该电压小于放空截止电压，即储能单元已经达到了放空状态，但是，当温度回升至室温(25℃左右)时，储能单元的电压可回升至3.1V左右，该电压大于放空截止电压，使得储能单元在室温下仍可继续放电。也就是说，在低温环境下，储能单元的一部分电量被封住了。在一些应用场景下，例如储能系统长期工作在低温环境下，则要求在储能单元的电压达到放空截止电压时，将储能单元的荷电状态值修正为最小值。然而，在另一些应用场景时，例如储能单元长期工作在室温环境下，偶尔工作在低温环境下，则要求在储能单元在室温下达到放空状态时，将储能单元的荷电状态值修正为最小值。此外，本申请实施例中，电池管理单元在监测到目标储能单元达到充放电末端时，可以对目标储能单元的荷电状态值进行修订，并且，在监测到目标储能单元达到判饱条件时，也可以对目标储能单元的荷电状态值进行修订，即便荷电状态值的最小值没有修订，也能够使储能单元的荷电状态值的准确度较高。
可选地，本申请实施例提供的上述校正方法中，如图4所示，上述步骤S203，可以包括：
S2031、功率调度单元确定充电校正的各目标储能单元的优先级顺序；其中，目标储能单元的荷电状态值越大优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的荷电状态值相等，则目标储能单元的累积下电时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积下电时长相等，则目标储能单元的累积运行时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积运行时长相等，则目标储能单元的物理地址越大优先级越高。也就是说，充电校正的各目标储能单元的优先级顺序按荷电状态值降序、累积下电时长降序、累积运行时长降序、物理地址降序的顺序排列。
S2032、功率调度单元确定放电校正的各目标储能单元的优先级顺序；其中，目标储能单元的荷电状态值越小优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的荷电状态值相等，则目标储能单元的累积下电时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积下电时长相等，则目标储能单元的累积运行时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积运行时长相等，则目标储能单元的物理地址越大优先级越高。也就是说，放电校正的各目标储能单元的优先级顺序按荷电状态值升序、累积下电时长降序、累积运行时长降序、物理地址降序的顺序排列。
S2033、功率调度单元根据各目标储能单元的校正方式及优先级顺序，对各目标储能单元进行功率分配。
在实际应用中，储能系统中功率调度单元能够调度的总功率是定量的，并且，在储能系统中可能存在多个目标储能单元。对于充电校正方式，荷电状态值越高的目标储能单元完成校正的时间越短，如果将充电功率优先分配给荷电状态值较低的目标储能单元，那么荷电状态值较高的目标储能单元可能因为功率分配不足而需要等待，导致充电校正方式的总时间较长。因此，在本申请实施例中，对于充电校正方式，功率调度单元向荷电状态值较高的目标储能单元优先分配功率，对于放电校正方式，功率调度单元向荷电状态值较低的目标储能单元优先分配功率，这样，可以合理分配储能系统的功率，加快储能系统的校正速度。
对于荷电状态值相同的目标储能单元，功率调度单元可以向累积下电时长较长的目标储能单元优先分配功率。相比于累积下电时长较短的目标储能单元，累积下电时长较长的目标储能单元的荷电状态值的偏差更大，更需要尽快进行校正。同理，对于累积下电时长相同的目标储能单元，功率调度单元可以向累积运行时长较长的目标储能单元优先分配功率，也是由于累积运行时长较长的目标储能单元的荷电状态值的偏差更大，更需要尽快进行校正。对于荷电状态值、累积下电时长、累积运行时长均相同的目标储能单元，功率调度单元可以按照物理地址降序的顺序分配功率。物理地址可以对目标储能单元进行标识，因而，功率调度单元按照物理地址进行功率分配，可以有序地对目标储能单元进行校正。当然，功率调度单元也可以按照物理地址升序的顺序进行功率分配，此处不做限定。
在具体实施时，为了避免目标储能单元的荷电状态值校正的过程，影响外部负载的充电需求或放电需求，本申请实施例中，上述步骤S205之前，还可以包括：
S206、功率调度单元判断与储能系统电连接的外部负载是否有充电需求或放电需求；若是，即在确定外部负载没有充电需求或放电需求时，执行上述步骤S205。
也就是说，在确定外部负载没有充电需求或放电需求时，功率调度单元才会启动对目标储能单元进行校正的相关流程，从而避免校正过程影响储能系统向外部负载供能。
在本申请的一些实施例中，如图3和图4所示，上述校正方法，还可以包括：
S207、在目标储能单元进行充电校正或放电校正的过程中，功率调度单元判断外部负载是否产生充电需求或放电需求；若功率调度单元确定外部负载没有充电需求或放电需求，则返回上述步骤S203；
S208、若功率调度单元确定外部负载产生充电需求，则控制充电校正的目标储能单元继续接收充电功率，并控制放电校正的储能单元停止输出放电功率；
S209、若功率调度单元确定外部负载产生放电需求，则控制放电校正的目标储能单元继续输出放电功率，并控制充电校正的储能单元停止接收充电功率。
本申请实施例中，在充电校正或放电校正的过程中，功率调度单元判断外部负载是否产生充电需求或放电需求，即功率调度单元能够监测外部负载的充电需求或放电需求，当监测到外部负载产生充电需求或放电需求时，向外部负载提供相应的功率，以满足外部负载的需求，防止目标储能单元的校正过程影响储能系统向外部负载供能。具体地，当外部负载产生充电需求，充电校正过程与外部负载的需求一致，因而功率调度单元可以控制充电校正的目标储能单元继续接收充电功率，而放电校正过程与外部负载的需求不一致，为了避免影响储能单元向外部供能，功率调度单元可以控制放电校正的目标储能单元停止输出放电功率，以优先满足外部负载的需求。同理，当外部负载产生放电需求，为了优先满足外部负载的需求，功率调度单元可以控制放电校正的目标储能单元继续输出放电功率，并控制充电校正的目标储能单元停止接收充电功率。
可选地，本申请实施例提供的上述校正方法中，上述步骤S208，可以具体包括：
若功率调度单元确定外部负载产生充电需求，则控制充电校正的目标储能单元继续接收充电功率，并控制荷电状态值小于第五阈值的目标储能单元停止输出和输入功率；第五阈值小于第二阈值，例如第五阈值可以为20％，当然，第五阈值也可以为小于第二阈值的其他数值，此处不做限定。当外部负载产生充电需求时，由于放电校正过程与外部需求不一致，需要中断放电校正过程。功率调度单元控制荷电状态值小于第五阈值的目标储能单元停止输出和输入功率，即荷电状态值较小的目标储能单元不参与充电过程，这样，这部分目标储能单元可以在后续校正过程中继续进行放电校正。
上述步骤S209，可以具体包括：
若功率调度单元确定外部负载产生放电需求，则控制放电校正的目标储能单元继续输出放电功率，并控制荷电状态值大于第六阈值的目标储能单元停止输出和输入功率；第六阈值大于第一阈值，例如第六阈值可以为80％，当然，第六阈值也可以为大于第一阈值的其他数值，此处不做限定。当外部负载产生放电需求时，由于充电校正过程与外部需求不一致，需要中断充电校正过程。功率调度单元控制荷电状态值大于第六阈值的目标储能单元停止输出和输入功率，即荷电状态值较大的目标储能单元不参与放电过程，这样，这部分目标储能单元可以在后续校正过程中继续进行充电校正。
本申请实施例中，储能系统的校正过程可以存在多种实现方式，以下结合附图对不同实现方式的能量转移过程进行详细说明。
实现方式一：
图5为实现方式一中校正过程中的储能系统的示意图，图6为校正后的储能系统的示意图。如图5所示，图5中的箭头表示功率流，若需要校正的各目标储能单元101中，一部分目标储能单元101的校正方式为充电校正，例如图5中位于左侧的目标储能单元101为充电校正，另一部分目标储能单元101的校正方式为放电校正，例如图5中位于中间的目标储能单元101为放电校正，则功率调度单元下发功率调度指令，以将放电校正的目标储能单元101输出的放电功率传输给充电校正的目标储能单元101。这样，通过储能系统内部各目标储能单元101之间的能量转移，可以使需要校正的目标储能单元101脱离电压平台区，为目标储能单元101实现荷电状态值的校正提供必要条件，并且，使得储能系统在没有外部负载105的功率需求下，也能够完成目标储能单元101的荷电状态值的校正过程。当然，在储能系统的校正过程中，储能系统可以向外部负载105输出功率，也可以接收外部负载105的功率。并且，在储能系统的校正过程中，无需校正的储能单元可以与外部负载105进行能量交互，正在校正的目标储能单元101也可以与外部负载105进行能量交互，具体交互方式可参照上述步骤S208和步骤S209，此处不再赘述。如图6所示，经本申请实施例中的校正方法，储能系统中需要校正的目标储能单元101都完成的校正。
实现方式二：
图7为实现方式二中校正过程中的储能系统的示意图，如图7所示，若需要校正的各目标储能单元101的校正方式均为充电校正，则功率调度单元控制无需校正的储能单元101输出放电功率。例如图7中位于左侧和中间的两个目标储能单元101均为充电校正，右侧的无需校正的储能单元101输出的放电功率传输至位于左侧和中间的两个目标储能单元101。这样，通过储能系统内部各储能单元101之间的能量转移，可以使需要校正的目标储能单元101脱离电压平台区，为目标储能单元101实现荷电状态值的校正提供必要条件，并且，使得储能系统在没有外部负载的功率需求下，也能够完成目标储能单元101的荷电状态值的校正过程。本申请实施例中，经过实现方式二的校正过程，也能够得到图6所示的完成校正的储能系统。
实现方式三：
图8为实现方式三中校正过程中的储能系统的示意图，如图8所示，若需要校正的各目标储能单元101的校正方式均为放电校正，则功率调度单元控制无需校正的储能单元101接收充电功率。例如图8中位于左侧和中间的两个目标储能单元101均为放电校正，这两个目标储能单元101输出的放电功率传输至位于右侧的无需校正的储能单元101。这样，通过储能系统内部各储能单元101之间的能量转移，可以使需要校正的目标储能单元101脱离电压平台区，为目标储能单元101实现荷电状态值的校正提供必要条件，并且，使得储能系统在没有外部负载的功率需求下，也能够完成目标储能单元101的荷电状态值的校正过程。本申请实施例中，经过实现方式三的校正过程，也能够得到图6所示的完成校正的储能系统。
基于同一技术构思，本申请实施例还提供了一种储能系统，如图1和图2所示，可以包括：多个并联连接的储能单元101，电池管理单元102，以及功率调度单元103；
电池管理单元102，用于向功率调度单元103发送各储能单元101的参数信息；参数信息包括：储能单元101自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及储能单元101当前的荷电状态值；
功率调度单元103，用于根据各储能单元101的累积运行时长和累积下电时长，在各储能单元中确定需要校正的目标储能单元101；其中，目标储能单元101的累积运行时长大于或等于第一时间阈值，或，目标储能单元101的累积下电时长大于或等于第二时间阈值；以及向目标储能单元101下发功率调度指令，以控制目标储能单元101接收充电功率或输出放电功率；
电池管理单元102，还用于监测面板储能单元101的电压和荷电状态值，当目标储能单元101的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元101的荷电状态值修正。
本申请实施例提供的储能系统，功率调度单元可以根据各储能单元的累积运行时长和累积下电时长，确定目标储能单元，其中，目标储能单元为：累积运行时长大于或等于第一时间阈值的储能单元；或，累积下电时长大于或等于第二时间阈值的储能单元，也就是说，目标储能单元为长期运行或长期弃置的储能单元。这些目标储能单元长期处于电压平台区，功率调度单元可以下发功率调度指令，控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率，以使目标储能单元脱离电压平台区，使这些储能单元达到能够进行荷电状态值校正的充放电末端。电池管理单元监测到目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元的荷电状态值进行修正，从而实现储能单元的荷电状态值校正。并且，本申请实施例的校正方法，可以在储能系统运行过程中完成荷电状态值的校正，无需将储能系统停机，在保证储能系统的可用率和经济性的基础上，实现了荷电状态值电的校正，提高了储能单元的荷电状态值的准确度，进而提高了储能系统的性能。
在本申请的一些实施方式中，上述功率调度单元，还用于：
根据目标储能单元的荷电状态值，确定目标储能单元的校正方式；其中，若目标储能单元的荷电状态值大于或等于第一阈值，则该目标储能单元的校正方式为充电校正；若目标储能单元的荷电状态值小于或等于第二阈值，则该目标储能单元的校正方式为放电校正；
功率调度单元向目标储能单元下发功率调度指令，以控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率时，具体用于：
向目标储能单元下发功率调度指令，以控制充电校正的目标储能单元接收充电功率，控制放电校正的目标储能单元输出放电功率。
在具体实施时，本申请实施例提供的上述校正方法中，上述设定条件为：充电校正的目标储能单元的电压大于第一电压阈值；或，充电校正的目标储能单元的荷电状态值大于第三阈值；或，放电校正的目标储能单元的电压小于第二电压阈值；或，放电校正的目标储能单元的荷电状态值小于第四阈值；
其中，第一电压阈值在3.32V～3.4V之间，第二电压阈值在2.5V～3.2V之间，第三阈值在90％～96％之间，第四阈值在15％～20％之间。
本申请实施例提供的上述校正方法中，上述电池管理单元对所述目标储能单元的荷电状态值修正符合以下公式；
SOCw＝SOCw-1+A+K*(U1-U2)；
其中，SOCw表示修正后的荷电状态值，w表示采样周期数，SOCw-1表示上一采样周期的荷电状态值，A表示两个采样周期之间的安时积分量，K表示收敛系数，U1表示目标储能单元的当前电压，U2表示查表电压，查表电压根据SOCw-1以及荷电状态值与电压的对应关系得到。
进一步地，本申请实施例提供的上述校正方法中，上述电池管理单元，还用于监测充电校正的目标储能单元是否达到判饱条件时，将达到判饱条件的目标储能单元的荷电状态值修正为第一荷电状态值；
判饱条件为目标储能单元的电压大于等于充电截止电压；或，判饱条件为目标储能单元的电流小于等于设定电流阈值。
在具体实施时，为了避免目标储能单元的荷电状态值校正的过程，上述功率调度单元在确定目标储能单元的校正方式之前，还用于：确定与储能系统电连接的外部负载没有充电需求或放电需求。
在本申请的一些实施例中，上述功率调度单元，还用于：
在目标储能单元进行充电校正或放电校正的过程中，判断外部负载是否产生充电需求或放电需求；
若确定外部负载产生充电需求，则控制充电校正的目标储能单元继续接收充电功率，并控制放电校正的目标储能单元停止输出放电功率；
若确定外部负载产生放电需求，则控制放电校正的目标储能单元继续输出放电功率，并控制充电校正的目标储能单元停止接收充电功率；
若确定外部负载没有充电需求或放电需求，则控制充电校正的目标储能单元继续接收充电功率，控制放电校正的目标储能单元继续输出放电功率。
可选地，本申请实施例提供的上述储能系统中，上述功率调度单元，具体用于：
若确定外部负载产生充电需求，则控制充电校正的目标储能单元继续接收充电功率，并控制荷电状态值小于第五阈值的目标储能单元停止输出和输入功率；第五阈值小于第二阈值；
若确定外部负载产生放电需求，则控制放电校正的目标储能单元继续输出放电功率，并控制荷电状态值大于第六阈值的目标储能单元停止输出和输入功率；第六阈值大于第一阈值。
在一种可能的实现方式中，上述功率调度单元向目标储能单元下发功率调度指令，以控制充电校正的目标储能单元接收充电功率，控制放电校正的目标储能单元输出放电功率时，具体用于：
若各目标储能单元中，一部分目标储能单元的校正方式为充电校正，另一部分目标储能单元的校正方式为放电校正，则向各目标储能单元下发功率调度指令，以将放电校正的目标储能单元输出的放电功率传输给充电校正的目标储能单元；
若各目标储能单元的校正方式均为充电校正，则控制无需校正的储能单元输出放电功率。
若各目标储能单元的校正方式均为放电校正，则控制无需校正的储能单元接收充电功率。
可选地，本申请实施例提供的上述储能系统中，上述功率调度单元，具体用于：
确定充电校正的各目标储能单元的优先级顺序；其中，目标储能单元的荷电状态值越大优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的荷电状态值相等，则目标储能单元的累积下电时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积下电时长相等，则目标储能单元的累积运行时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积运行时长相等，则目标储能单元的物理地址越大优先级越高；
确定放电校正的各目标储能单元的优先级顺序；其中，目标储能单元的荷电状态值越小优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的荷电状态值相等，则目标储能单元的累积下电时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积下电时长相等，则目标储能单元的累积运行时长越长优先级越高；若存在至少两个目标储能单元的累积运行时长相等，则目标储能单元的物理地址越大优先级越高；
根据各目标储能单元的校正方式及优先级顺序，对各目标储能单元进行功率分配。
可选地，本申请实施例提供的上述储能系统中，第一阈值在30％～70％的范围内；第二阈值在20％～60％的范围内。
在一种可能的实现方式中，如图1和图2所示，本申请实施例中的储能系统，还可以包括：分别与各储能单元101对应连接的多个直流变流器104；
功率调度单元103，还用于向电池管理单元102下发功率调度指令；
电池管理单元102，还用于根据功率调度指令，控制各直流变流器104向对应连接的储能单元101输出放电功率，或接收对应连接的储能单元101的充电功率。
基于同一技术构思，本申请实施例还提供了一种储能系统的荷电状态值的校正方法，执行于储能系统中的功率调度单元中，该校正方法可以包括：
接收电池管理单元发送的各储能单元的参数信息；参数信息包括：储能单元自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及储能单元当前的荷电状态值；
根据各储能单元的累积运行时长和累积下电时长，在各储能单元中确定需要校正的目标储能单元；其中，目标储能单元的累积运行时长大于或等于第一时间阈值，或，目标储能单元的累积下电时长大于或等于第二时间阈值；
向目标储能单元下发功率调度指令，以控制目标储能单元接收充电功率或输出放电功率，以使电池管理单元监测各目标储能单元的电压和荷电状态值，当目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元的荷电状态值修正。
本申请实施例中，执行于功率调度单元中的校正方法的实施，可以参照图3至图8所示的任一校正方法，重复之处不再赘述。
基于同一技术构思，本申请实施例还提供了一种储能系统的荷电状态值的校正方法，执行于储能系统中的电池管理单元中，该校正方法可以包括：
向功率调度单元发送各储能单元的参数信息；参数信息包括：储能单元自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及储能单元当前的荷电状态值；
监测各目标储能单元的电压和荷电状态值，当目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对目标储能单元的荷电状态值修正。
本申请实施例中，执行于电池管理单元中的校正方法的实施，可以参照图3至图8所示的任一校正方法，重复之处不再赘述。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种储能系统，其特征在于，包括：多个并联连接的储能单元，电池管理单元，以及功率调度单元；
所述电池管理单元，用于向所述功率调度单元发送各所述储能单元的参数信息；所述参数信息包括：所述储能单元自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及所述储能单元当前的荷电状态值；
所述功率调度单元，用于根据各所述储能单元的累积运行时长和累积下电时长，在各所述储能单元中确定需要校正的目标储能单元；其中，所述目标储能单元的累积运行时长大于或等于第一时间阈值，或所述目标储能单元的累积下电时长大于或等于第二时间阈值；以及向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制所述目标储能单元接收充电功率或输出放电功率；
所述电池管理单元，还用于监测所述目标储能单元的电压和荷电状态值，当所述目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对所述目标储能单元的荷电状态值修正。
2.如权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述功率调度单元，还用于：
根据所述目标储能单元的荷电状态值，确定所述目标储能单元的校正方式；其中，若所述目标储能单元的荷电状态值大于或等于第一阈值，则该目标储能单元的校正方式为充电校正；若所述目标储能单元的荷电状态值小于或等于第二阈值，则该目标储能单元的校正方式为放电校正；
所述功率调度单元向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制所述目标储能单元接收充电功率或输出放电功率时，具体用于：
向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制充电校正的所述目标储能单元接收充电功率，控制放电校正的所述目标储能单元输出放电功率。
3.如权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述设定条件为：
充电校正的所述目标储能单元的电压大于第一电压阈值；或
充电校正的所述目标储能单元的荷电状态值大于第三阈值；或
放电校正的所述目标储能单元的电压小于第二电压阈值；或
放电校正的所述目标储能单元的荷电状态值小于第四阈值；
其中，所述第一电压阈值在3.32V～3.4V之间，所述第二电压阈值在2.5V～3.2V之间，所述第三阈值在90％～96％之间，所述第四阈值在15％～20％之间。
4.如权利要求1至3任一所述的储能系统，其特征在于，所述电池管理单元对所述目标储能单元的荷电状态值修正符合以下公式；
SOCw＝SOCw-1+A+K*(U1-U2)；
其中，SOCw表示修正后的荷电状态值，w表示采样周期数，SOCw-1表示上一采样周期的荷电状态值，A表示两个采样周期之间的安时积分量，K表示收敛系数，U1表示所述目标储能单元的当前电压，U2表示查表电压，所述查表电压根据SOCw-1以及荷电状态值与电压的对应关系得到。
5.如权利要求2或3所述的储能系统，其特征在于，所述电池管理单元，还用于监测充电校正的所述目标储能单元是否达到判饱条件，将达到判饱条件的所述目标储能单元的荷电状态值修正为第一荷电状态值；
所述判饱条件为所述目标储能单元的电压大于等于充电截止电压；或，所述判饱条件为所述目标储能单元的电流小于等于设定电流阈值。
6.如权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述功率调度单元在确定所述目标储能单元的校正方式之前，还用于：
确定与所述储能系统电连接的外部负载没有充电需求或放电需求。
7.如权利要求6所述的储能系统，其特征在于，所述功率调度单元，还用于：
在所述目标储能单元进行充电校正或放电校正的过程中，判断所述外部负载是否产生充电需求或放电需求；
若确定所述外部负载产生充电需求，则控制充电校正的所述目标储能单元继续接收充电功率，并控制放电校正的所述目标储能单元停止输出放电功率；
若确定所述外部负载产生放电需求，则控制放电校正的所述目标储能单元继续输出放电功率，并控制充电校正的所述目标储能单元停止接收充电功率；
若确定所述外部负载没有充电需求或放电需求，则控制充电校正的所述目标储能单元继续接收充电功率，控制放电校正的所述目标储能单元继续输出放电功率。
8.如权利要求7所述的储能系统，其特征在于，所述功率调度单元，具体用于：
若确定所述外部负载产生充电需求，则控制充电校正的所述目标储能单元继续接收充电功率，并控制荷电状态值小于第五阈值的所述目标储能单元停止输出和输入功率；所述第五阈值小于所述第二阈值；
若确定所述外部负载产生放电需求，则控制放电校正的所述目标储能单元继续输出放电功率，并控制荷电状态值大于第六阈值的所述目标储能单元停止输出和输入功率；所述第六阈值大于所述第一阈值。
9.如权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述功率调度单元向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制充电校正的所述目标储能单元接收充电功率，控制放电校正的所述目标储能单元输出放电功率时，具体用于：
若各所述目标储能单元中，一部分所述目标储能单元的校正方式为充电校正，另一部分所述目标储能单元的校正方式为放电校正，则向各所述目标储能单元下发功率调度指令，以将放电校正的所述目标储能单元输出的放电功率传输给充电校正的所述目标储能单元；
若各所述目标储能单元的校正方式均为充电校正，则控制无需校正的所述储能单元输出放电功率；
若各所述目标储能单元的校正方式均为放电校正，则控制无需校正的所述储能单元接收充电功率。
10.如权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述功率调度单元，还用于：
确定充电校正的各所述目标储能单元的优先级顺序；其中，所述目标储能单元的荷电状态值越大优先级越高；若存在至少两个所述目标储能单元的荷电状态值相等，则所述目标储能单元的累积下电时长越长优先级越高；若存在至少两个所述目标储能单元的累积下电时长相等，则所述目标储能单元的累积运行时长越长优先级越高；若存在至少两个所述目标储能单元的累积运行时长相等，则所述目标储能单元的物理地址越大优先级越高；
确定放电校正的各所述目标储能单元的优先级顺序；其中，所述目标储能单元的荷电状态值越小优先级越高；若存在至少两个所述目标储能单元的荷电状态值相等，则所述目标储能单元的累积下电时长越长优先级越高；若存在至少两个所述目标储能单元的累积下电时长相等，则所述目标储能单元的累积运行时长越长优先级越高；若存在至少两个所述目标储能单元的累积运行时长相等，则所述目标储能单元的物理地址越大优先级越高；
根据各所述目标储能单元的校正方式及优先级顺序，对各所述目标储能单元进行功率分配。
11.如权利要求2至3、5至10任一项所述的储能系统，其特征在于，所述第一阈值在30％～70％的范围内；所述第二阈值在20％～60％的范围内。
12.如权利要求1～11任一项所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括：分别与各所述储能单元对应连接的多个直流变流器；
所述功率调度单元，还用于向所述电池管理单元下发所述功率调度指令；
所述电池管理单元，还用于根据所述功率调度指令，控制各所述直流变流器向对应连接的所述储能单元输出放电功率，或接收对应连接的所述储能单元的充电功率。
13.一种储能系统的荷电状态值的校正方法，其特征在于，所述储能系统包括：多个并联连接的储能单元，电池管理单元，以及功率调度单元；
所述荷电状态值的校正方法，包括：
所述电池管理单元向所述功率调度单元发送各所述储能单元的参数信息；所述参数信息包括：所述储能单元自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及所述储能单元当前的荷电状态值；
所述功率调度单元根据各所述储能单元的累积运行时长和累积下电时长，在各所述储能单元中确定需要校正的目标储能单元；其中，所述目标储能单元的累积运行时长大于或等于第一时间阈值，或，所述目标储能单元的累积下电时长大于或等于第二时间阈值；
所述功率调度单元向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制所述目标储能单元接收充电功率或输出放电功率；
所述电池管理单元监测各所述目标储能单元的电压和荷电状态值，当所述目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对所述目标储能单元的荷电状态值修正。
14.如权利要求13所述的校正方法，其特征在于，在所述功率调度单元根据各所述储能单元的累积运行时长和累积下电时长，确定需要校正的目标储能单元之后，在所述功率调度单元向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制所述目标储能单元接收充电功率或输出放电功率之前，还包括：
所述功率调度单元根据所述目标储能单元的荷电状态值，确定所述目标储能单元的校正方式；其中，若所述目标储能单元的荷电状态值大于或等于第一阈值，则该目标储能单元的校正方式为充电校正；若所述目标储能单元的荷电状态值小于或等于第二阈值，则该目标储能单元的校正方式为放电校正；
所述功率调度单元向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制所述目标储能单元接收充电功率或输出放电功率，包括：
所述功率调度单元向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制充电校正的所述目标储能单元接收充电功率，控制放电校正的所述目标储能单元输出放电功率。
15.如权利要求14所述的校正方法，其特征在于，所述设定条件为：
充电校正的所述目标储能单元的电压大于第一电压阈值；或
充电校正的所述目标储能单元的荷电状态值大于第三阈值；或
放电校正的所述目标储能单元的电压小于第二电压阈值；或
放电校正的所述目标储能单元的荷电状态值小于第四阈值；
其中，所述第一电压阈值在3.32V～3.4V之间，所述第二电压阈值在2.5V～3.2V之间，所述第三阈值在90％～96％之间，所述第四阈值在15％～20％之间。
16.一种储能系统的荷电状态值的校正方法，其特征在于，包括：
接收电池管理单元发送的各储能单元的参数信息；所述参数信息包括：所述储能单元自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及所述储能单元当前的荷电状态值；
根据各所述储能单元的累积运行时长和累积下电时长，在各所述储能单元中确定需要校正的目标储能单元；其中，所述目标储能单元的累积运行时长大于或等于第一时间阈值，或，所述目标储能单元的累积下电时长大于或等于第二时间阈值；
向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制所述目标储能单元接收充电功率或输出放电功率，以使所述电池管理单元监测各所述目标储能单元的电压和荷电状态值，当所述目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对所述目标储能单元的荷电状态值修正。
17.如权利要求16所述的校正方法，其特征在于，在根据各所述储能单元的累积运行时长和累积下电时长，在各所述储能单元中确定需要校正的目标储能单元之后，向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制所述目标储能单元接收充电功率或输出放电功率之前，还包括：
根据所述目标储能单元的荷电状态值，确定所述目标储能单元的校正方式；其中，若所述目标储能单元的荷电状态值大于或等于第一阈值，则该目标储能单元的校正方式为充电校正；若所述目标储能单元的荷电状态值小于或等于第二阈值，则该目标储能单元的校正方式为放电校正；
所述向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制所述目标储能单元接收充电功率或输出放电功率，包括：
向所述目标储能单元下发功率调度指令，以控制充电校正的所述目标储能单元接收充电功率，控制放电校正的所述目标储能单元输出放电功率。
18.如权利要求17所述的校正方法，其特征在于，所述根据所述目标储能单元的荷电状态值，确定所述目标储能单元的校正方式，包括：
判断与所述储能系统电连接的外部负载是否有充电需求或放电需求，在确定所述外部负载没有充电需求或放电需求时，根据所述目标储能单元的荷电状态值，确定所述目标储能单元的校正方式。
19.如权利要求18所述的校正方法，其特征在于，还包括：
在所述目标储能单元进行充电校正或放电校正的过程中，判断所述外部负载是否产生充电需求或放电需求；
若确定所述外部负载产生充电需求，则控制充电校正的所述目标储能单元继续接收充电功率，并控制放电校正的所述目标储能单元停止输出放电功率；
若确定所述外部负载产生放电需求，则控制放电校正的所述目标储能单元继续输出放电功率，并控制充电校正的所述目标储能单元停止接收充电功率；
若确定所述外部负载没有充电需求或放电需求，则控制充电校正的所述目标储能单元继续接收充电功率，控制放电校正的所述目标储能单元继续输出放电功率。
20.一种储能系统的荷电状态值的校正方法，其特征在于，包括：
向功率调度单元发送各储能单元的参数信息；所述参数信息包括：所述储能单元自上次校正时间至当前时间的累积运行时长和累积下电时长，以及所述储能单元当前的荷电状态值；
监测各所述目标储能单元的电压和荷电状态值，当所述目标储能单元的电压或荷电状态值满足设定条件时，对所述目标储能单元的荷电状态值修正。
21.如权利要求20所述的校正方法，其特征在于，对所述目标储能单元的荷电状态值修正符合以下公式；
SOCw＝SOCw-1+A+K*(U1-U2)；
其中，SOCw表示修正后的荷电状态值，w表示采样周期数，SOCw-1表示上一采样周期的荷电状态值，A表示两个采样周期之间的安时积分量，K表示收敛系数，U1表示所述目标储能单元的当前电压，U2表示查表电压，所述查表电压根据SOCw-1以及荷电状态值与电压的对应关系得到。
22.如权利要求20或21所述的校正方法，其特征在于，还包括：
监测充电校正的所述目标储能单元是否达到判饱条件，将达到判饱条件的所述目标储能单元的荷电状态值修正为第一荷电状态值；
所述判饱条件为所述目标储能单元的电压大于等于充电截止电压；或，所述判饱条件为所述目标储能单元的电流小于等于设定电流阈值。
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