CN113238504A - 电池储能控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了电池储能控制系统及方法。其中，该系统包括：控制模块，以及与控制模块连接的主机模块、PCS、电池储能模块、空调模块和电表模块；控制模块用于获取多个主机发送的控制指令，并基于优先级信息生成控制指令列表，以及，按照控制指令列表控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的运行状态，从而通过多个控制指令，可以实现电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的多种运行状态，即实现电池储能控制系统不同的运行状态；以及，多个控制指令按照优先级信息进行控制，还可以保证电池储能控制系统的有序执行，保证了电池储能控制系统控制运行的稳定性，具有较好的实用价值。

Description

电池储能控制系统及方法

技术领域

本发明涉及电池储能技术领域，尤其是涉及电池储能控制系统及方法。

背景技术

随着新能源规模化的接入电网、电力削峰填谷、参与调压调频、发展微电网等方面的需要，储能在未来电力系统中将是不可或缺的角色。目前，针对不同的领域和需求，人们已提出和开发了多种储能技术满足应用，如电池储能、物理储能、化学储能(如钠硫电池、铅酸电池、锂离子电池、超级电容器等)、电磁储能和相变储能等，其中，电池储能则是目前主要的储能产品。

在实际应用中，随着电池储能行业的蓬勃发展，对于电池储能系统的要求也变得越来越高，当前对于电池储能系统的监测与控制已经变得越来越多元化，但如何实现电池储能系统的多种控制，成为一个亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供电池储能控制系统及方法，以缓解上述问题，实现了电池储能控制系统不同的运行状态；且，多个控制指令按照优先级信息进行控制，还可以保证电池储能控制系统的有序执行，保证了电池储能控制系统控制运行的稳定性，具有较好的实用价值。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池储能控制系统，该系统包括控制模块，以及与控制模块连接的主机模块、储能变流器PCS、电池储能模块、空调模块和电表模块；其中，主机模块包括多个主机，控制模块配置有主机的优先级信息；控制模块用于获取多个主机发送的控制指令，并基于优先级信息生成控制指令列表，以及，按照控制指令列表控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的运行状态。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述控制模块还配置有多种运行模式；控制模块还用于确定控制指令列表中当前控制指令对应的目标运行模式，并控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块按照目标运行模式运行。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，该系统还包括与控制模块连接的指令计数器；上述控制模块还用于触发指令计数器运行，以获取目标运行模式的运行时长。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述控制模块还包括与电池储能模块连接的电池储能控制接口；上述控制模块还用于通过该电池储能控制接口控制电池储能模块的运行状态，并获取电池储能模块的运行状态信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述控制模块还包括与主机连接的主机接口；上述控制模块还用于通过主机接口获取对应的主机发送的控制指令。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述控制模块还包括与PCS连接的PCS控制接口；上述控制模块还用于通过PCS控制接口控制PCS的运行状态，并获取PCS的运行状态信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述控制模块还包括与空调模块连接的空调控制接口；上述控制模块还用于通过空调控制接口控制空调模块的运行状态，并获取空调模块的运行状态信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述控制模块还包括与电表模块连接的电表控制接口；上述控制模块还用于通过电表控制接口控制电表模块的运行状态，并获取电表模块的运行状态信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述主机包括以下至少之一：液晶显示器LCD、电池能量管理系统EMS、远程云平台和电网调度平台。

第二方面，本发明实施例还提供一种电池储能控制方法，应用于上述第一方面的电池储能控制系统，该方法包括：控制模块获取多个主机发送的控制指令，并基于优先级信息生成控制指令列表；按照控制指令列表控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的运行状态。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了电池储能控制系统及方法，控制模块基于优先级信息，生成多个控制指令对应的控制指令列表，并按照控制指令列表控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的运行状态，从而通过多个控制指令，可以实现电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的多种运行状态，即实现电池储能控制系统不同的运行状态；以及，多个控制指令按照优先级信息进行控制，还可以保证电池储能控制系统的有序执行，保证了电池储能控制系统控制运行的稳定性，具有较好的实用价值。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电池储能控制系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种电池储能控制系统的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电池储能控制方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种电池储能控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对如何实现电池储能系统的多种控制的技术问题，本发明实施例提供了电池储能控制系统及方法，实现了电池储能控制系统不同的运行状态；且，多个控制指令按照优先级信息进行控制，还可以保证电池储能控制系统的有序执行，保证了电池储能控制系统控制运行的稳定性，具有较好的实用价值。

为便于对本实施例进行理解，下面首先对本发明实施例提供的一种电池储能控制系统进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种电池储能控制系统，如图1所示，该系统包括：控制模块10，以及与控制模块10连接的主机模块20、PCS(Power Conversion System，储能变流器)30、电池储能模块40、空调模块50和电表模块60；其中，主机模块20包括多个主机21，控制模块10配置有主机的优先级信息。

其中，主机包括以下至少之一：LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)、EMS(Energy Management System，电池能量管理系统)、远程云平台和电网调度平台；此外，还包括调试平台、发电侧平台、用电侧平台和硬件控制平台等，具体可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限制说明。

对于上述主机，控制模块中还配置有优先级信息，从而便于根据优先级对主机的控制指令进行处理；如果上述主机包括LCD、EMS、远程云平台和电网调度平台，则电网调度平台、LCD、EMS和远程云平台的优先级信息按照从高到低依次排列，如果主机包括LCD、EMS、远程云平台、电网调度平台、调试平台、发电侧平台、用电侧平台和硬件控制平台，则调试平台、硬件控制平台、电网调度平台、LCD、EMS、发电侧平台、用电侧平台和远程云平台的优先级信息按照从高到低排列，具体主机的优先级信息还可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限制说明。

在实际应用中，上述控制模块用于获取多个主机发送的控制指令，并基于优先级信息生成控制指令列表，以及，按照控制指令列表控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的运行状态。为了便于理解，这里举例说明。控制模块收到电网调度平台发送的第一控制指令、LCD发送的第二控制指令和EMS发送的第三控制指令，此时根据电网调度平台、LCD和EMS的优先级信息，如电网调度平台、LCD和EMS的优先级信息按照从高到低依次排列，则控制模块可以生成控制指令列表，该控制指令列表中控制指令的顺序为第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令，并按照该顺序分别控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的运行状态，如首先按照第一控制指令分别控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的运行状态，并当第一控制指令结束后，按照第二控制指令分别控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的运行状态等，从而实现了电池储能控制系统不同的运行状态，并保证了电池储能控制系统控制运行的稳定性。

本发明实施例提供的电池储能控制系统，控制模块基于优先级信息，生成多个控制指令对应的控制指令列表，并按照控制指令列表控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的运行状态，从而通过多个控制指令，可以实现电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的多种运行状态，即实现电池储能控制系统不同的运行状态；以及，多个控制指令按照优先级信息进行控制，还可以保证电池储能控制系统的有序执行，保证了电池储能控制系统控制运行的稳定性，具有较好的实用价值。

可选的，上述控制模块还配置有多种运行模式；此时，控制模块还用于确定控制指令列表中当前控制指令对应的目标运行模式，并控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块按照目标运行模式运行。其中，运行模式包括但不仅限于：待机、恒功率充电、恒功率放电、离网、执行发电侧限制控制、执行用电侧限制控制、SOC(State of Charge，荷电状态)重新激活、电量重新计算、复位指令、低功耗指令等，需要说明的是，每个主机发送的控制指令可能相同，也可能不同，因此，每个控制指令对应的运行模式可能相同，也可能不同，具体可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限制说明。

此外，上述每个运行模式中还包含有运行策略，以便在运行模式的执行过程中，控制模块按照对应的运行策略控制PCS、电池储能模块、空调模块和电表模块的运行状态。其中，运行策略包括但不仅限于指令使能位、并离网使能位、防逆流功能使能位、需量控制使能位、无功功率控制使能位等，具体可以根据实际情况进行设置。

进一步的，上述电池储能控制系统还包括与控制模块连接的指令计数器；具体地，控制模块还用于触发指令计数器运行，以获取目标运行模式的运行时长。即对于每个控制指令对应的运行模式，在该运行模式运行之前，控制模块还触发指令计数器开始计时，并在运行结束之后，触发指令计数器结束计时，从而可以得到该运行模式的运行时长，从而更好地对每个控制指令的运行时间进行管理。

在图1的基础上，本发明实施例还提供了另一种电池储能控制系统，其中，控制模块还包括多个接口，如图2所示，控制模块10还包括与电池储能模块40连接的电池储能控制接口14、与主机21连接的主机接口12、与PCS30连接的PCS控制接口13、与空调模块50连接的空调控制接口15，以及与电表模块60连接的电表控制接口16，从而控制模块10通过多个接口分别与对应的模块连接，实现了电池储能控制系统的功能。

具体地，在控制过程中，控制模块10通过电池储能控制接口14控制电池储能模块40的运行状态，并获取电池储能模块40的运行状态信息；通过PCS控制接口13控制PCS30的运行状态，并获取PCS30的运行状态信息；通过空调控制接口15控制空调模块50的运行状态，并获取空调模块50的运行状态信息；通过电表控制接口16控制电表模块60的运行状态，并获取电表模块60的运行状态信息，从而根据电池储能模块40、PCS30、空调模块50和电表模块60的运行状态信息，可以得到电池储能控制系统的运行状态信息。

此外，控制模块还通过主机接口12获取对应的主机21发送的控制指令，以及，将上述电池储能控制系统的运行状态信息的反馈至对应的主机。在实际应用中，由于主机模块20中多个主机21均不同，则此时每个主机对应的主机接口也不同，如LCD对应的LCD主机接口，EMS对应的EMS主机接口，以及电网调度平台对应的电网调度主机接口等，具体的主机接口可以根据对应的主机进行设置。

除了上述多个接口之外，控制模块10还通过有线连接或无线连接的方式与主机模块20、PCS30、电池储能模块40、空调模块50和电表模块60连接，例如控制模块10可以通过RS485、CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线、TCP/IP(TransmissionControl Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议)协议和干接点硬件等与主机模块20连接；或者通过RS485或者CAN总线与PCS30连接；或者通过CAN总线或者TCP/IP协议与电池储能模块40连接；或者通过RS485分别与空调模块50和电表模块60连接等，具体的连接方式可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限制说明。

为了便于理解，这里举例说明。设置多个主机的优先级信息为调试平台＞硬件控制平台＞电网调度平台＞LCD＞EMS＞发电侧平台＞用电侧平台＞远程云平台，因此，对于控制模块中收到的控制指令，其对应的优先级信息为调试调度控制指令＞硬件控制指令＞电网调度控制指令＞LCD控制指令＞EMS控制指令＞发电侧控制指令＞用电侧控制指令＞远程云平台控制指令＞自动运行控制指令，这里自动运行控制指令为控制模块生成的控制指令。

基于上述优先级信息，当电池储能控制系统处于待机状态时，此时，如果控制模块接收到多个主机发送的相同控制指令，则控制模块只执行优先级最高的主机发送的控制指令即可，如当控制模块接收到如下三个控制指令时：

(1)调试平台下发调试调度控制指令：5KW恒功率放电5min指令；

(2)LCD下发LCD控制指令：5KW恒功率放电5min指令；

(3)远程云平台下发远程云平台控制指令：5KW恒功率放电5min指令；

则对应的执行过程如下：执行调试调度控制指令对应的运行模式，并控制PCS、电池储能模块、空调模块和电表模块的运行状态，以使电池储能控制系统按照5KW恒功率进行放电，且放电时长为5min，当指令计时器对应的计时时长达到5min后，控制模块自动执行自动运行控制指令，以控制电池储能控制系统进行待机状态。

或者，如果控制模块接收到多个主机发送的执行时间不同的相同控制指令时，则控制模块触发指令计时器工作，并按照优先级顺序依次执行，例如当控制模块接收到如下三个控制指令时：

(1)调试平台下发调试调度控制指令：5KW恒功率放电5min指令；

(2)LCD下发LCD控制指令：5KW恒功率放电10min指令；

(3)远程云平台下发远程云平台控制指令：5KW恒功率放电20min指令；

则对应的执行过程如下：先执行调试调度控制指令对应的运行模式，并控制PCS、电池储能模块、空调模块和电表模块的运行状态，以使电池储能控制系统按照5KW恒功率进行放电，且放电时长为5min，当指令计时器对应的计时时长达到5min后，再执行LCD控制指令对应的运行模式，即控制电池储能控制系统按照5KW恒功率进行放电，且放电时长为5min；最后执行远程云平台控制指令对应的运行模式，即控制电池储能控制系统按照5KW恒功率进行放电，且放电时长为10min；并当执行完毕后，控制模块自动执行自动运行控制指令，以控制电池储能控制系统进行待机状态。

或者，如果控制模块接收到多个主机发送的不同的控制指令时，则控制模块按照优先级顺序依次执行，例如当控制模块接收到如下三个控制指令时：

(1)调试平台下发调试调度控制指令：5KW恒功率放电5min指令；

(2)LCD下发LCD控制指令：5KW恒功率充电5min指令；

(3)远程云平台下发远程云平台控制指令：10KW恒功率放电5min指令；

则对应的执行过程如下：先执行调试调度控制指令对应的运行模式，并控制PCS、电池储能模块、空调模块和电表模块的运行状态，以使电池储能控制系统按照5KW恒功率放电，且放电时长为5min，当指令计时器对应的计时时长达到5min后，再执行LCD控制指令对应的运行模式，即控制电池储能控制系统按照5KW恒功率进行充电，且充电时长为5min；最后执行远程云平台控制指令对应的运行模式，即控制电池储能控制系统按照10KW恒功率进行放电，且放电时长为5min；并当执行完毕后，控制模块自动执行自动运行控制指令，以控制电池储能控制系统进行待机状态。

因此，本发明实施例提供的电池储能控制系统，可以实现电池储能控制系统不同的运行状态；以及，多个控制指令按照优先级信息进行控制，还可以保证电池储能控制系统的有序执行，避免了由于系统指令较多导致执行混乱，从而造成的经济损失或安全隐患等问题，提高了电池储能控制系统控制运行的稳定性，具有较好的实用价值。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种电池储能控制方法，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤S302，控制模块获取多个主机发送的控制指令，并基于优先级信息生成控制指令列表；

步骤S304，按照控制指令列表控制电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的运行状态。

本发明实施例提供的电池储能控制方法，通过多个控制指令，可以实现电池储能模块、PCS、空调模块和电表模块的多种运行状态，即实现电池储能控制系统不同的运行状态；以及，多个控制指令按照优先级信息进行控制，还可以保证电池储能控制系统的有序执行，保证了电池储能控制系统控制运行的稳定性，具有较好的实用价值。

可选的，控制模块还可以直接通过设置指令的优先级信息控制电池储能控制系统的运行状态，具体地，设置控制指令的优先级与其对应的主机相同，即主机优先级最大等级对应的控制指令设置为优先级n，并设置控制指令的优先级等级设置为i，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S402，控制模块对控制指令的优先级等级i进行初始化，i＝n；

步骤S404，控制模块接收多个主机发送的控制指令；

步骤S406，判断多个控制指令中是否存在优先级等级i；如果是，则执行步骤S408，否则，执行步骤S410；

具体地，首先判断多个控制指令中是否存在优先级n即优先级等级最高的控制指令，如果存在，则首先执行优先级为n的控制指令，如果不存在，则按照优先级从高到低逐次查找。

步骤S408，执行优先级等级i对应的控制指令；

步骤S410，判断优先级等级i是否满足0＜i＜n；如果是，则执行步骤S412，如果否，则结束该控制过程；

步骤S412，设置i＝i-1，并重复上述步骤S406～S408。

上述步骤具体可以参见前述实施例，本发明实施例在此不再详细赘述。

本发明实施例提供的电池储能控制方法，与上述实施例提供的电池储能控制系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，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发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池储能控制系统，其特征在于，所述系统包括控制模块，以及与所述控制模块连接的主机模块、储能变流器PCS、电池储能模块、空调模块和电表模块；其中，所述主机模块包括多个主机，所述控制模块配置有所述主机的优先级信息；

所述控制模块，用于获取多个所述主机发送的控制指令，并基于所述优先级信息生成控制指令列表，以及，按照所述控制指令列表控制所述电池储能模块、所述PCS、所述空调模块和所述电表模块的运行状态。

2.根据权利要求1所述的电池储能控制系统，其特征在于，所述控制模块还配置有多种运行模式；

所述控制模块，还用于确定所述控制指令列表中当前控制指令对应的目标运行模式，并控制所述电池储能模块、所述PCS、所述空调模块和所述电表模块按照所述目标运行模式运行。

3.根据权利要求2所述的电池储能控制系统，其特征在于，所述系统还包括与所述控制模块连接的指令计数器；

所述控制模块，还用于触发所述指令计数器运行，以获取所述目标运行模式的运行时长。

4.根据权利要求1所述的电池储能控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括与所述电池储能模块连接的电池储能控制接口；

所述控制模块，还用于通过所述电池储能控制接口控制所述电池储能模块的运行状态，并获取所述电池储能模块的运行状态信息。

5.根据权利要求1所述的电池储能控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括与所述主机连接的主机接口；

所述控制模块，还用于通过所述主机接口获取对应的所述主机发送的控制指令。

6.根据权利要求1所述的电池储能控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括与所述PCS连接的PCS控制接口；

所述控制模块，还用于通过所述PCS控制接口控制所述PCS的运行状态，并获取所述PCS的运行状态信息。

7.根据权利要求1所述的电池储能控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括与所述空调模块连接的空调控制接口；

所述控制模块，还用于通过所述空调控制接口控制所述空调模块的运行状态，并获取所述空调模块的运行状态信息。

8.根据权利要求1所述的电池储能控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括与所述电表模块连接的电表控制接口；

所述控制模块，还用于通过所述电表控制接口控制所述电表模块的运行状态，并获取所述电表模块的运行状态信息。

9.根据权利要求1所述的电池储能控制系统，其特征在于，所述主机包括以下至少之一：液晶显示器LCD、电池能量管理系统EMS、远程云平台和电网调度平台。

10.一种电池储能控制方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-9任一项所述的电池储能控制系统，所述方法包括：

所述控制模块获取多个所述主机发送的控制指令，并基于所述优先级信息生成控制指令列表；

按照所述控制指令列表控制所述电池储能模块、所述PCS、所述空调模块和所述电表模块的运行状态。

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