CN113376537A - 储能系统的容量校准方法、电池管理系统及逆变系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储能系统的容量校准方法、电池管理系统及逆变系统,所述储能系统包括电池管理系统以及逆变系统,所述储能系统的容量校准方法应用于所述电池管理系统,所述储能系统的容量校准方法包括:在检测到满足触发校准的时间条件时,向所述逆变系统发送放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将电池放电至完全放电状态;在检测到所述电池处于所述完全放电状态时,向所述逆变系统发送充电请求,以使所述逆变系统根据所述充电请求将所述电池充电至完全充电状态;确定充电至所述完全充电状态所消耗的总电量,将所述总电量作为校准后的所述储能系统的电池容量。本发明能够及时的对储能系统的电池容量进行校准。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域,尤其涉及一种储能系统的容量校准方法、电池管理系统及逆变系统。
背景技术
储能系统,比如户用储能系统,需要计算当前的荷电状态(State of Charge,SOC)以应用于多种用电场景中,在计算SOC时,可以采用安时积分法结合户用储能系统的电池容量进行计算,其中,随着环境条件改变、充放电次数增多以及受限于电池自身的物理特性,电池容量会逐渐减小,因此为了获得更准确的电池容量的值,需要对电池总容量进行校准,示例性技术在进行校准时,会不断检测储能系统是否恰好处于某种已经适合进行校准的条件中,比如恰好满足时间静置2小时以上,且温度在10至50度之间时,才进行校准,采用此种方式进行储能系统的总容量校准过度依赖于偶然因素,导致无法及时的对储能系统的电池容量进行校准。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种储能系统的容量校准方法、储能系统及逆变系统,旨在解决无法及时的对储能系统的电池容量进行校准的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种储能系统的容量校准方法,所述储能系统包括电池管理系统以及逆变系统,所述储能系统的容量校准方法应用于所述电池管理系统,所述储能系统的容量校准方法包括:
在检测到满足触发校准的时间条件时,向所述逆变系统发送放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将电池放电至完全放电状态;
在检测到所述电池处于所述完全放电状态时,向所述逆变系统发送充电请求,以使所述逆变系统根据所述充电请求将所述电池充电至完全充电状态;
确定充电至所述完全充电状态所消耗的总电量,将所述总电量作为校准后的所述储能系统的电池容量。
可选地,所述在检测到满足触发校准的时间条件时,向所述逆变系统发送放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将电池放电至完全放电状态的步骤包括:
在检测到满足所述触发校准的时间条件时,检测是否符合校准条件,所述校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段;
在检测到符合所述校准条件时,向所述逆变系统发送所述放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将所述电池放电至所述完全放电状态。
可选地,所述检测是否符合校准条件的步骤包括:
向所述逆变系统发送校准请求,以使所述逆变系统根据所述校准请求判定符合所述校准条件时,返回符合所述校准条件的识别信息;
检测是否接收到所述逆变系统发送的符合所述校准条件的识别信息,其中,在接收到所述识别信息时,确定符合所述校准条件。
可选地,所述在检测到满足触发校准的时间条件时,向所述逆变系统发送放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将电池放电至完全放电状态的步骤之后,还包括:
实时检测是否接收到所述逆变系统发送的停止校准的识别信息,其中,所述停止校准的识别信息由所述逆变系统检测到不满足校准条件时发送;
在检测到所述停止校准的识别信息时,停止将所述电池放电至所述完全放电状态。
可选地,所述触发校准的时间条件为上一次校准的时间与当前时间的时间间隔,大于设定时间间隔。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种储能系统的容量校准方法,所述储能系统包括逆变系统以及电池管理系统,所述储能系统的容量校准方法应用于所述逆变系统,所述储能系统的容量校准方法包括:
在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,将电池放电至完全放电状态,所述放电请求由所述电池管理系统检测到满足触发校准的时间条件时发送;
在接收到所述电池管理系统发送的充电请求时,将所述电池充电至完全充电状态,以使所述电池管理系统确定充电至所述完全充电状态所消耗的总电量,将所述总电量作为校准后的所述储能系统的电池容量,所述充电请求由所述电池管理系统检测到所述电池处于所述完全放电状态时发送。
可选地,所述在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,将电池放电至完全放电状态的步骤包括:
在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,检测是否符合校准条件,所述校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段;
在检测到符合所述校准条件时,向所述电池管理系统发送符合所述校准条件的识别信息,以使所述电池管理系统根据所述识别信息,确定符合所述校准条件;
将所述电池放电至所述完全放电状态。
可选地,所述在检测到符合所述校准条件时,向所述电池管理系统发送符合所述校准条件的识别信息的步骤之后,还包括:
在检测到终端设备正在用电时,通过所述电池对所述终端设备进行供电,以将所述电池放电至所述完全放电状态;
在检测到所述电池放电至所述完全放电状态时,检测所述发电系统是否存在剩余的电量;
在检测到所述发电系统存在剩余的电量时,通过所述发电系统对所述电池进行充电,以使所述电池充电至所述完全充电状态。
可选地,所述在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,将电池放电至完全放电状态的步骤包括:
在接收到所述电池管理系统发送的所述放电请求时,获取预设时间段内的待预测数据,所述待预测数据包括发电系统所在区域的气象数据、充放电习惯数据以及时间信息;
预测所述待预测数据对应的目标校准时间段;
在当前时间处于所述目标校准时间段内时,将所述电池放电至所述完全放电状态。
本发明实施例提出的一种储能系统的容量校准方法、储能系统及逆变系统,通过在检测到满足触发校准的时间条件时,电池管理系统向逆变系统发送放电请求,以使逆变系统根据放电请求将电池放电至完全放电状态,在检测到电池处于完全放电状态时,向逆变系统发送充电请求,以使逆变系统根据充电请求将电池充电至完全充电状态,确定充电至完全充电状态所消耗的总电量,将总电量作为校准后的储能系统的电池容量,其中,基于电池的物理特性,其总容量随着时间发生变化,因此,本发明在判断何时进行容量校准时,并不是等待某种偶然的环境条件出现后才校准总容量,而是在满足触发校准的时间条件时,就会执行容量校准的过程,在进行具体地容量校准时,对于储能系统而言,并非是某一设备单一地实现全部校准过程,而是会在电池管理系统以及逆变系统之间实现通信交互,其中,由于逆变系统为控制电池充放电的设备,因此电池管理系统向逆变系统发送放电请求,使得逆变系统根据放电请求将电池放电至完全放电状态,电池管理系统在检测到电池处于完全放电状态时,向逆变系统发送充电请求,使得逆变系统将电池充电至完全充电状态,在电池充电至完全充电状态的过程中,电池管理系统确定充电至完全充电状态所消耗的总电量,将总电量作为校准后的储能系统的电池容量,可见,本发明自动地实现了对储能系统的容量校准,并不需要依赖于偶然因素,从而能够及时的对储能系统的电池容量进行校准。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的电池管理系统的结构示意图;
图2是本发明实施例方案涉及的逆变系统的结构示意图;
图3是本发明实施例方案涉及的储能系统的架构示意图;
图4为本发明储能系统的容量校准方法第一实施例的流程示意图;
图5为本发明储能系统的容量校准方法第二实施例的流程示意图;
图6为本发明储能系统的容量校准方法第三实施例的流程示意图;
图7为本发明储能系统的容量校准方法第四实施例的流程示意图;
图8为本发明储能系统的容量校准方法第五实施例的流程示意图;
图9为本发明储能系统的容量校准方法第六实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的电池管理系统的结构示意图。
如图1所示,该电池管理系统可以包括:处理器1001,例如CPU,存储器1002,通信总线1003,通信接口1004。其中,通信总线1003用于实现这些组件之间的连接通信。存储器1002可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1002可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。通信接口1004用于与逆变系统通信连接。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的电池管理系统的结构并不构成对电池管理系统的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1002中可以包括操作系统以及储能系统的容量校准程序。
在图1所示的电池管理系统中,而处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的储能系统的容量校准程序,并执行以下操作:
在检测到满足触发校准的时间条件时,向所述逆变系统发送放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将电池放电至完全放电状态;
在检测到所述电池处于所述完全放电状态时,向所述逆变系统发送充电请求,以使所述逆变系统根据所述充电请求将所述电池充电至完全充电状态;
确定充电至所述完全充电状态所消耗的总电量,将所述总电量作为校准后的所述储能系统的电池容量。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1002中存储的储能系统的容量校准程序,还执行以下操作:
在检测到满足所述触发校准的时间条件时,检测是否符合校准条件,所述校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段;
在检测到符合所述校准条件时,向所述逆变系统发送所述放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将所述电池放电至所述完全放电状态。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1002中存储的储能系统的容量校准程序,还执行以下操作:
向所述逆变系统发送校准请求,以使所述逆变系统根据所述校准请求判定符合所述校准条件时,返回符合所述校准条件的识别信息;
检测是否接收到所述逆变系统发送的符合所述校准条件的识别信息,其中,在接收到所述识别信息时,确定符合所述校准条件。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1002中存储的储能系统的容量校准程序,还执行以下操作:
实时检测是否接收到所述逆变系统发送的停止校准的识别信息,其中,所述停止校准的识别信息由所述逆变系统检测到不满足校准条件时发送;
在检测到所述停止校准的识别信息时,停止将所述电池放电至所述完全放电状态。
如图2所示,图2是本发明实施例方案涉及的逆变系统的结构示意图。
如图2所示,该逆变系统可以包括:处理器1005,例如CPU,存储器1006,通信总线1007,通信接口1008。其中,通信总线1007用于实现这些组件之间的连接通信。存储器1006可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1006可选的还可以是独立于前述处理器1005的存储装置。通信接口1008用于与电池管理系统通信连接。
本领域技术人员可以理解,图2中示出的逆变系统的结构并不构成对逆变系统的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图2所示,作为一种计算机存储介质的存储器1006中可以包括操作系统以及储能系统的容量校准程序。
在图2所示的逆变系统中,而处理器1005可以用于调用存储器1006中存储的储能系统的容量校准程序,并执行以下操作:
在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,将电池放电至完全放电状态,所述放电请求由所述电池管理系统检测到满足触发校准的时间条件时发送;
在接收到所述电池管理系统发送的充电请求时,将所述电池充电至完全充电状态,以使所述电池管理系统确定充电至所述完全充电状态所消耗的总电量,将所述总电量作为校准后的所述储能系统的电池容量,所述充电请求由所述电池管理系统检测到所述电池处于所述完全放电状态时发送。
在图2所示的逆变系统中,而处理器1005可以用于调用存储器1006中存储的储能系统的容量校准程序,并执行以下操作:
在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,检测是否符合校准条件,所述校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段;
在检测到符合所述校准条件时,向所述电池管理系统发送符合所述校准条件的识别信息,以使所述电池管理系统根据所述识别信息,确定符合所述校准条件;
将所述电池放电至所述完全放电状态。
在图2所示的逆变系统中,而处理器1005可以用于调用存储器1006中存储的储能系统的容量校准程序,并执行以下操作:
在检测到终端设备正在用电时,通过所述电池对所述终端设备进行供电,以将所述电池放电至所述完全放电状态;
在检测到所述电池放电至所述完全放电状态时,检测所述发电系统是否存在剩余的电量;
在检测到所述发电系统存在剩余的电量时,通过所述发电系统对所述电池进行充电,以使所述电池充电至所述完全充电状态。
在图2所示的逆变系统中,而处理器1005可以用于调用存储器1006中存储的储能系统的容量校准程序,并执行以下操作:
在接收到所述电池管理系统发送的所述放电请求时,获取预设时间段内的待预测数据,所述待预测数据包括发电系统所在区域的气象数据、充放电习惯数据以及时间信息;
预测所述待预测数据对应的目标校准时间段;
在当前时间处于所述目标校准时间段内时,将所述电池放电至所述完全放电状态。
参照图4,本发明第一实施例提供一种储能系统的容量校准方法,所述储能系统的容量校准方法包括:
步骤S10,在检测到满足触发校准的时间条件时,向所述逆变系统发送放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将电池放电至完全放电状态;
储能系统,是一种存储电能的系统或者设备,储能系统包括电池管理系统(Battery Management System,BMS)以及逆变系统(Power Conversion System,PCS),储能系统比如户用储能系统;电池管理系统可以用于检测储能系统的实时电压以及实时电流、计算SOC以及控制主功率电路通断;逆变系统可以根据负载的功率使用情况,对电池、电网以及发电系统进行调度,控制发电系统的功率分配,控制储能系统的充放电;本实施例中储能系统的容量校准方法应用于户用储能系统,在户用储能系统的场景下,示例性技术通过检测到静置时间2小时以上,且温度在10~50度之间才会进行校准,满足该条件难于控制。
触发校准的时间条件,是预先设定用于限定是否触发校准的与时间相关的条件,基于时间条件来判定是否触发校准的原因在于,随着时间改变电池总容量会发生变化,而通过测定电池的总容量与时间的变化关系,可以确定总容量产生较大变化的时间,从而确定出触发校准的时间条件,触发校准的时间条件可以是,上一次校准的时间与当前时间的时间间隔,大于设定时间间隔,或者,也可以将触发校准的时间条件设为当前时间为设定的时间点,或者设为当前时间点处于设定的时间区间,在电池的电芯质量较好的情况下,可以设定较长的设定时间间隔,比如设定为6个月,在电池的电芯质量较差的情况下,可以设定较短的时间间隔,比如设定为1个月,此外,电池管理系统还可以结合电池的充放电次数确定设定时间间隔,从而提升校准的准确度。
放电请求,是一种用于指示逆变系统控制电池放电的计算机指令,逆变系统能够直接控制电池充放电,在本实施例中,通过电池管理系统发送放电请求的方式间接控制电池充放电,在整个电池放电的过程中,电池管理系统实时向逆变系统发送放电请求,逆变系统接收到放电请求后会根据放电请求控制电池放电;放电请求中可以包括是否放电的标识信息,标识信息可以是放电的标志位,比如,允许放电可以将放电的标志位设置为1,不允许放电可以将放电的标志位设置为0。
完全放电状态,指电池中的电量完全放空的状态,或者,指电池的SOC为0%的状态,为了将电池放电至完全放电状态,电池管理系统实时向逆变系统发送放电请求,并且,电池管理系统还会实时检测电池的SOC值,直到检测到SOC值为0%的情况下,确定检测到电池处于完全放电状态,在检测到电池处于完全放电状态时停止放电,停止放电的情况下,电池管理系统向逆变系统发送不允许放电的放电请求,即在放电请求中包括不允许放电的标识信息。
在检测到不满足触发校准的时间条件时,电池管理系统按照标准的放电方式发送放电请求,标准的放电方式指将控制电池维持标准的电量,或者控制电池的SOC维持在标准的范围内,标准的范围比如5%~100%,在检测到电量低于5%时,停止放电,并在可以充电的情况下进行充电,以避免过低的电量造成电池的损坏。
步骤S20,在检测到所述电池处于所述完全放电状态时,向所述逆变系统发送充电请求,以使所述逆变系统根据所述充电请求将所述电池充电至完全充电状态;
充电请求,是一种用于指示逆变系统控制电池充电的计算机指令,电池管理系统通过实时向逆变系统发送充电请求,以间接控制电池充电,并通过发送充电请求控制整个充电过程;充电请求中可以包括是否允许充电的标识信息,比如,可以设置充电的标志位,允许充电的标志位可以设为1,不允许充电的标志位可以设为0。
完全充电状态,指电池完全充满电的状态,或者,电池的SOC为100%的状态,电池管理系统实时向逆变系统发送充电请求,并实时检测SOC,直到SOC达到100%的情况下,停止充电,停止充电的情况下,电池管理系统可以向逆变系统发送不允许充电的充电请求,即在充电请求中包括不允许充电的标识信息。
在上述的过程中,电池管理系统与逆变系统实时进行通信交互,BMS实时向逆变管理系统发送充电请求或者放电请求,并实时检测SOC,逆变系统实时接收电池管理系统发送的充电请求或者放电请求,并进行充电或者放电;其中,电池管理系统在发送充电请求时还可以在充电请求中包括当前允许的最大充电电流,以及在发送放电请求时可以在放电请求中包括当前允许的最大放电电流,逆变系统在接收到充电请求时,确定充电请求中包括的允许的最大充电电流,此后根据小于该最大充电电流的电流值对电池进行充电,逆变系统接收到放电请求时,确定放电请求中允许的最大放电电流,并根据小于最大放电电流的电流值对电池进行放电,从而提升充放电的效率同时提升充放电的安全性。
参照图3,图3为本发明实施例涉及的储能系统的架构示意图,在该示意图中,储能系统包括依次连接的电池管理系统、逆变系统以及电池,此外,储能系统中还可以包括发电系统以及其他设备。
步骤S30,确定充电至所述完全充电状态所消耗的总电量,将所述总电量作为校准后的所述储能系统的电池容量。
校准是指对储能系统的电池容量的校准,为了准确确定电池容量,需要将电池放电至完全放电状态后进行充电,并确定充电至完全充电状态所消耗的充电的电量,从而可以确定电池能够容纳的电量实际上至多是多少,从而实现对电池容量的校准;在确定充电至完全充电状态所消耗的总电量时,可以确定充电的总时长与充电电流值的乘积,将乘积作为消耗的总电量,并将总电量作为校准后的储能系统的电池容量,实现对电池容量的校准。
在校准完成后,电池管理系统还可以保存当前的校准时间,以在下一次校准时根据保存的校准时间判断是否满足触发校准的时间条件;在校准完成后,进入标准的充放电模式,标准的充放电模式下,电池管理系统控制电池的SOC维持在预设标准区间中,预设标准区间比如为0%~100%。
在本实施例中,通过在检测到满足触发校准的时间条件时,电池管理系统向逆变系统发送放电请求,以使逆变系统根据放电请求将电池放电至完全放电状态,在检测到电池处于完全放电状态时,向逆变系统发送充电请求,以使逆变系统根据充电请求将电池充电至完全充电状态,确定充电至完全充电状态所消耗的总电量,将总电量作为校准后的储能系统的电池容量,其中,基于电池的物理特性,其总容量随着时间发生变化,因此,本发明在判断何时进行容量校准时,并不是等待某种偶然的环境条件出现后才校准总容量,而是在满足触发校准的时间条件时,就会执行容量校准的过程,在进行具体地容量校准时,对于储能系统而言,并非是某一设备单一地实现全部校准过程,而是会在电池管理系统以及逆变系统之间实现通信交互,其中,由于逆变系统为控制电池充放电的设备,因此电池管理系统向逆变系统发送放电请求,使得逆变系统根据放电请求将电池放电至完全放电状态,电池管理系统在检测到电池处于完全放电状态时,向逆变系统发送充电请求,使得逆变系统将电池充电至完全充电状态,在电池充电至完全充电状态的过程中,电池管理系统确定充电至完全充电状态所消耗的总电量,将总电量作为校准后的储能系统的电池容量,可见,本发明自动地实现了对储能系统的容量校准,并不需要依赖于偶然因素,从而能够及时的对储能系统的电池容量进行校准。
参照图5,本发明第二实施例提供一种储能系统的容量校准方法,基于上述图4所示的第一实施例,所述步骤S10包括:
步骤S11,在检测到满足所述触发校准的时间条件时,检测是否符合校准条件,所述校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段;
校准条件,是进一步校准所需要满足的条件,或者,是进一步向逆变系统发送放电请求所需满足的条件,本实施例设置校准条件的目的在于,为了降低校准的成本,由于校准时需要将电池放电至完全放电状态,并充电至完全充电状态,可能会消耗大量的电量;为了降低充电的成本,本实施例设定了校准条件,校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段,其中,发电系统可以是光伏发电系统或者风力发电系统,由于使用发电系统中的电是不需要支付额外的费用的,因此在发电系统中的剩余电量高于设定电量的情况下,可视作满足校准条件,并且在逆变系统控制充电时通过发电系统进行充电,发电系统的设定电量可以设定为,储能系统充电所需消耗的预估的总电量;或者,也可以设置校准条件为目标充电时间段处于用电的低谷时段,由于低谷时段的电价较低,因此在目标充电时间段处于低谷时间段时,也可以确定满足低成本的校准条件。
此外,由于电池在处于完全放电状态时,是比较容易损坏的,因此,为了避免电池在放电至完全放电状态之后,无法及时进行充电造成的电池损坏的问题,在向逆变系统发送放电请求之前,还可以检测发电系统中是否有足够的电量,此时足够的电量为足以使电池的电量高于标准值的电量,标准值是避免SOC过低的值,比如SOC为10%;或者,还可以获取国家电网的停电时间数据,在停电时间以外的时间才进行校准,才向逆变系统发送放电请求,以避免无法及时对电池充电可能导致的电池损坏的技术问题。
由于电网以及发电系统均与逆变系统连接,并由逆变系统实现控制,因此,在进行校准条件的判断时,电池管理系统向逆变系统发送校准请求,校准请求中可以包括是否需要进行校准的标识信息,标识信息可以是需要进行校准的标志位,标志位可以设置为1,逆变系统根据校准请求判定符合校准条件时,返回符合校准条件的识别信息,逆变系统在检测到校准请求中包括需要进行校准的标识信息时,判定满足校准条件,在检测到校准请求中包括不需要校准的标识信息时,判定不满足校准条件,不执行校准的操作,在判定满足校准条件的情况下,向电池管理系统发送符合校准条件的识别信息,电池管理系统检测是否接收到逆变系统发送的符合校准条件的识别信息,其中,在接收到识别信息时,确定符合校准条件。
步骤S12,在检测到符合所述校准条件时,向所述逆变系统发送所述放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将所述电池放电至所述完全放电状态。
电池管理系统在检测到符合校准条件的情况下,向逆变系统发送放电请求,并进一步执行后续的用于校准的步骤;在检测到不符合校准条件的情况下,电池管理系统还可以间隔一段时间后,再次检测是否满足校准条件;在多次检测到不满足校准条件时,可以输出校准错误的提示信息。
在本实施例中,通过在检测到满足触发校准的时间条件时,检测是否符合校准条件,校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段,在检测到符合校准条件时,向逆变系统发送放电请求,以使逆变系统根据放电请求将电池放电至完全放电状态,从而能够降低充电的成本,进一步降低校准的成本。
参照图6,本发明第三实施例提供一种储能系统的容量校准方法,基于图4所示的第一实施例,所述储能系统的容量校准方法还包括:
步骤S40,实时检测是否接收到所述逆变系统发送的停止校准的识别信息,其中,所述停止校准的识别信息由所述逆变系统检测到不满足校准条件时发送;
在整个校准的过程中,逆变系统实时检测是否符合校准条件,即实时检测发电系统中的剩余电量是否高于或者等于设定电量,或者目标充电时间段是否处于用电的低谷时段,在不满足校准条件的情况下,为了避免增大校准的成本,逆变系统向电池管理系统发送停止校准的识别信息,电池管理系统接收到停止校准的识别信息时,停止校准的过程;此外,逆变系统还可以在同时检测到发电系统中的剩余电量小于设定电量,以及检测到不处于低谷时段时,才确定不符合校准条件,在发电系统中有剩余电量的情况下,优先使用发电系统中对电池进行充电。
步骤S50,在检测到所述停止校准的识别信息时,停止将所述电池放电至所述完全放电状态。
电池管理系统在检测到逆变系统发送的停止校准的识别信息时,停止将电池放电至完全放电状态,即向逆变系统发送不允许放电的放电请求,在放电请求中包括不允许放电的标识信息;此外,电池管理系统还可以在检测到停止校准的情况下,停止充电。
若停止放电之后,电池的电量低于标准值,标准值比如3%,还可以进行紧急充电,向逆变系统发送紧急充电的请求,使逆变系统进行充电,避免电量过低导致电池损坏。
在本实施例中,电池管理系统实时检测逆变系统发送的停止校准的识别信息,停止校准的识别信息由逆变系统检测到不满足校准条件时发送,在检测到停止校准的识别信息时,停止将电池放电至完全放电状态,从而能够避免校准成本较高的问题。
参照图7,本发明第四实施例提供一种储能系统的容量校准方法,所述储能系统的容量校准方法应用于逆变系统,所述储能系统的容量校准方法包括:
步骤S60,在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,将电池放电至完全放电状态,所述放电请求由所述电池管理系统检测到满足触发校准的时间条件时发送;
逆变系统在接收到电池管理系统发送的放电请求时,可以检测放电请求中是否存在允许放电的标识信息,并在其中存在允许放电的标识信息的情况下,将电池放电至完全放电状态;放电请求由电池管理系统发送,其中,电池管理系统在检测到满足触发校准的时间条件时发送放电请求,触发校准的时间条件可以是上一次校准的时间与当前时间的时间间隔,大于设定时间间隔,或者,触发校准的时间条件也可以是当前时间点为可进行校准的时间点;设定时间条件的原因在于,电池并非是需要时刻进行校准的,一方面时刻校准干扰用户正常使用,另一方面电池在间隔一段时间之后,电池容量才会存在较大的误差,因此,不需要时刻校准;在设定触发校准的时间条件时,还可以基于电池的充放电次数,确定触发校准的时间条件;以及还可以基于电池的电芯质量的不同,设定不同的触发校准的时间条件。
步骤S70,在接收到所述电池管理系统发送的充电请求时,将所述电池充电至完全充电状态,以使所述电池管理系统确定充电至所述完全充电状态所消耗的总电量,将所述总电量作为校准后的所述储能系统的电池容量,所述充电请求由所述电池管理系统检测到所述电池处于所述完全放电状态时发送。
电池管理系统检测到电池处于完全放电状态时,会发送充电请求,逆变系统在接收到电池管理系统发送的充电请求时,可以先检测充电请求中是否包括允许进行充电的标识信息,并在检测到充电请求中包括允许进行充电的标识信息的情况下,将电池充电至完全充电状态,使得电池管理系统确定充电至完全充电状态消耗的总电量,电池管理系统可以通过确定充电的总时长与充电电流的乘积,将乘积作为总电量,并将总电量作为校准后的储能系统的电池容量。
在本实施例中,通过在接收到电池管理系统发送的放电请求时,将电池放电至完全放电状态,放电请求由电池管理系统检测到满足触发校准的时间条件时发送,在接收到电池管理系统发送的充电请求时,将电池充电至完全充电状态,以使电池管理系统确定充电至完全充电状态所消耗的总电量,将总电量作为校准后的储能系统的电池容量,从而实现了对储能系统的容量校准,主动的进行了校准,而不依赖于偶然因素,从而能够及时的对储能系统的电池容量进行校准。
参照图8,本发明第五实施例提供一种储能系统的容量校准方法,基于上图7所示的第四实施例,所述步骤S60包括:
步骤S61,在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,检测是否符合校准条件,所述校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段;
为了降低校准过程的成本,逆变系统在接收到放电请求时,还检测是否满足校准条件,本实施例的校准条件是用于限定校准的成本的条件,校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段,其中,发电系统可以为风力发电系统或者光伏发电系统,用电的低谷时段是电价较低的时段,在同时满足上述的两个校准条件时,可以优先使用发电系统对电池进行充电。
步骤S62,在检测到符合所述校准条件时,向所述电池管理系统发送符合所述校准条件的识别信息,以使所述电池管理系统根据所述识别信息,确定符合所述校准条件;
逆变系统在检测到符合校准条件时,向电池管理系统发送符合校准条件的识别信息,以执行后续的校准过程,在不符合校准条件的情况下,向电池管理系统发送不符合校准条件的识别信息,以执行标准的充放电过程。
在进行校准的过程中,需要对电池进行放电,在放电的过程中,逆变系统连接的终端设备可能正在使用储能系统中的电池,此时,可以通过储能系统的电池对终端设备进行供电,从而对电池进行放电的同时,避免电池放出的电量被浪费,能够节约成本,因此,在检测到终端设备正在用电时,通过电池对终端设备进行供电,以将电池放电至完全放电状态。
为了降低校准的成本,在检测到电池放电至完全放电状态时,检测发电系统是否存在剩余的电量,在检测到发电系统存在剩余的电量时,通过发电系统对电池进行充电,以使电池充电至完全充电状态。
步骤S63,将所述电池放电至所述完全放电状态,以使所述电池管理系统确定充电至所述完全充电状态所消耗的总电量,将所述总电量作为校准后的所述储能系统的电池容量,所述充电请求由所述电池管理系统检测到所述电池处于所述完全放电状态时发送。
在检测到符合校准条件的情况下,执行校准的过程,校准的过程中,逆变系统会控制电池放电至完全放电状态,并进一步充电至完全充电状态,确定充电的总电量并进行校准;逆变系统在校准的过程中,还实时检测是否符合校准条件,在不满足校准条件时,向电池管理系统发送停止校准的识别信息,电池管理系统在接收到停止校准的识别信息时,根据当前的充放电状态停止充电或者停止放电,并向逆变系统发送不允许充电的请求或者不允许放电的请求,逆变系统在接收到不允许充电的请求或者不允许放电的请求之后,执行标准的充放电过程。
在本实施例中,在接收到电池管理系统发送的放电请求时,检测是否符合校准条件,校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段,在检测到符合校准条件时,向电池管理系统发送符合校准条件的识别信息,以使电池管理系统根据识别信息确定符合校准条件,逆变系统将电池放电至完全放电状态,从而能够降低校准的成本。
参照图9,本发明第六实施例提供一种储能系统的容量校准方法,基于图7所示的第四实施例,所述步骤S60包括:
步骤S64,在接收到所述电池管理系统发送的所述放电请求时,获取预设时间段内的待预测数据,所述待预测数据包括发电系统所在区域的气象数据、充放电习惯数据以及时间信息;
预设时间段是预先设定的一段时间,预设时间段可以是时间间隔,也可以是由两个时间点限定的时间信息,待预测数据是用于预测进行校准的时间段的数据,待预测数据包括发电系统所在区域的气象数据、充放电习惯数据以及时间信息,气象数据是用于指示发电系统所在环境的天气的数据,发电系统工作时依赖于其所处的环境,比如风力发电依赖于风力,光伏发电依赖于太阳能,充放电习惯数据是用于反映充放电习惯的数据,充放电习惯数据可以包括充电时间、放电时间以及未进行充放电的时间,时间信息可以与气象数据关联,以反映气象在不同时间的变化。
逆变系统在运行一段时间之后,可以采集储能系统的运行数据以及储能系统所在环境的数据,并预测用户的使用习惯以及预测适于进行校准的环境状态,其中,运行数据包括储能系统运行过程中的各种计算机程序和数据,运行数据能够反映用户的使用习惯,比如,运行数据中可以包括电池充电以及放电的时间,通过电池充电的时间以及放电的时间能够预测用户的充放电习惯,可以根据用户的充放电习惯,选择在不影响用户正常使用的情况下,进行校准,因此,可以将充电以及放电的相关数据作为充放电习惯数据,环境数据比如气象数据,发电系统往往依赖于自然气象执行发电,比如光伏发电基于太阳能进行发电,风力发电基于风能进行发电,可以在适于发电系统发电的情况下进行校准,此时校准的成本较低。
步骤S65,预测所述待预测数据对应的目标校准时间段;
目标校准时间段是根据待预测数据确定得到的、不干扰用户正常使用储能系统且校准成本较低的时间段,通过预设的预测模型可以预测待预测数据对应的目标校准时间段,其中,在进行预测时,将待预测数据输入至预测模型中,以得到预测模型的输出数据,根据输出数据确定目标校准时间段,可以理解的是,预测模型可以是分类模型,通过将待预测数据输入至该分类模型中,输出数据为分类的结果,分类的结果包括执行校准或者不执行校准,通过确定待预测数据对应的时间段,能够进一步确定执行校准的情况对应的时间段,并将执行校准对应的时间段作为目标校准时间段;具体而言,结合气象数据以及时间信息,还可以构建气象数据的时间序列数据,并基于气象数据的时间序列数据预测未来一段时间内的气象信息,并基于未来一段时间内的气象信息,预测未来该段时间对应的校准的分类结果,在分类结果为执行校准的情况下,确定该段时间为第一目标校准时间段;此外,结合充放电习惯数据以及时间信息,可以得到电池充放电的时间序列数据,从而可以预测在未来一段时间的电池充放电情况,并确定该段时间对应的校准的分类结果,在分类结果为执行校准的情况下,将执行校准对应的该段时间作为第二目标校准时间段;在此基础上,可以确定第一目标校准时间段与第二目标校准时间段重合的时间段作为待预测数据对应的目标校准时间段。
步骤S66,在当前时间处于所述目标校准时间段内时,将所述电池放电至所述完全放电状态。
在预测得到目标时间段之后,确定当前时间是否处于目标时间段内,并在当前时间处于目标时间段内时,将电池放电至完全放电状态,从而能够使得储能系统能够在校准成本较低且不影响用户正常使用的情况下,进行校准。
在本实施例中,通过在接收到电池管理系统发送的放电请求时,获取预设时间段内的待预测数据,待预测数据包括发电系统所在区域的气象数据、充放电习惯数据以及时间信息,预测待预测数据对应的目标校准时间段,在当前时间处于目标校准时间段内时,将电池放电至完全放电状态,从而能够在不干扰用户正常使用以及成本较低的情况下进行校准。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者系统不仅包括那些要素,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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台电池管理系统或者逆变系统执行本发明实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (11)
1.一种储能系统的容量校准方法,其特征在于,所述储能系统包括电池管理系统以及逆变系统,所述储能系统的容量校准方法应用于所述电池管理系统,所述储能系统的容量校准方法包括:
在检测到满足触发校准的时间条件时,向所述逆变系统发送放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将电池放电至完全放电状态;
在检测到所述电池处于所述完全放电状态时,向所述逆变系统发送充电请求,以使所述逆变系统根据所述充电请求将所述电池充电至完全充电状态;
确定充电至所述完全充电状态所消耗的总电量,将所述总电量作为校准后的所述储能系统的电池容量。
2.如权利要求1所述的储能系统的容量校准方法,其特征在于,所述在检测到满足触发校准的时间条件时,向所述逆变系统发送放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将电池放电至完全放电状态的步骤包括:
在检测到满足所述触发校准的时间条件时,检测是否符合校准条件,所述校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段;
在检测到符合所述校准条件时,向所述逆变系统发送所述放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将所述电池放电至所述完全放电状态。
3.如权利要求2所述的储能系统的容量校准方法,其特征在于,所述检测是否符合校准条件的步骤包括:
向所述逆变系统发送校准请求,以使所述逆变系统根据所述校准请求判定符合所述校准条件时,返回符合所述校准条件的识别信息;
检测是否接收到所述逆变系统发送的符合所述校准条件的识别信息,其中,在接收到所述识别信息时,确定符合所述校准条件。
4.如权利要求1所述的储能系统的容量校准方法,其特征在于,所述在检测到满足触发校准的时间条件时,向所述逆变系统发送放电请求,以使所述逆变系统根据所述放电请求将电池放电至完全放电状态的步骤之后,还包括:
实时检测是否接收到所述逆变系统发送的停止校准的识别信息,其中,所述停止校准的识别信息由所述逆变系统检测到不满足校准条件时发送;
在检测到所述停止校准的识别信息时,停止将所述电池放电至所述完全放电状态。
5.如权利要求1-4任一项所述的储能系统的容量校准方法,其特征在于,所述触发校准的时间条件为上一次校准的时间与当前时间的时间间隔,大于设定时间间隔。
6.一种储能系统的容量校准方法,其特征在于,所述储能系统包括逆变系统以及电池管理系统,所述储能系统的容量校准方法应用于所述逆变系统,所述储能系统的容量校准方法包括:
在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,将电池放电至完全放电状态,所述放电请求由所述电池管理系统检测到满足触发校准的时间条件时发送;
在接收到所述电池管理系统发送的充电请求时,将所述电池充电至完全充电状态,以使所述电池管理系统确定充电至所述完全充电状态所消耗的总电量,将所述总电量作为校准后的所述储能系统的电池容量,所述充电请求由所述电池管理系统检测到所述电池处于所述完全放电状态时发送。
7.如权利要求6述的储能系统的容量校准方法,其特征在于,所述在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,将电池放电至完全放电状态的步骤包括:
在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,检测是否符合校准条件,所述校准条件为发电系统的剩余电量高于设定电量,或者目标充电时间段处于用电的低谷时段;
在检测到符合所述校准条件时,向所述电池管理系统发送符合所述校准条件的识别信息,以使所述电池管理系统根据所述识别信息,确定符合所述校准条件;
将所述电池放电至所述完全放电状态。
8.如权利要求7所述的储能系统的容量校准的方法,其特征在于,所述在检测到符合所述校准条件时,向所述电池管理系统发送符合所述校准条件的识别信息的步骤之后,还包括:
在检测到终端设备正在用电时,通过所述电池对所述终端设备进行供电,以将所述电池放电至所述完全放电状态;
在检测到所述电池放电至所述完全放电状态时,检测所述发电系统是否存在剩余的电量;
在检测到所述发电系统存在剩余的电量时,通过所述发电系统对所述电池进行充电,以使所述电池充电至所述完全充电状态。
9.如权利要求6所述的储能系统的容量校准方法,其特征在于,所述在接收到所述电池管理系统发送的放电请求时,将电池放电至完全放电状态的步骤包括:
在接收到所述电池管理系统发送的所述放电请求时,获取预设时间段内的待预测数据,所述待预测数据包括发电系统所在区域的气象数据、充放电习惯数据以及时间信息;
预测所述待预测数据对应的目标校准时间段;
在当前时间处于所述目标校准时间段内时,将所述电池放电至所述完全放电状态。
10.一种电池管理系统,其特征在于,所述电池管理系统包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的储能系统的容量校准程序,所述储能系统的容量校准程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的储能系统的容量校准方法的步骤。
11.一种逆变系统,其特征在于,所述逆变系统包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的储能系统的容量校准程序,所述储能系统的容量校准程序被所述处理器执行时实现如权利要求6至9任一项所述的储能系统的容量校准方法的步骤。
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