CN113489080A - 电池电量均衡方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

电池电量均衡方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种电池电量均衡方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块；模块化多电平电池储能系统包括至少两相的电池模块；针对每相的电池模块，将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块；采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，直到充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。本申请实施例提供的技术方案可以提高对模块化多电平电池储能系统中的各电池模块进行电量均衡的效率。

Description

电池电量均衡方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及电池储能技术领域，特别是涉及一种电池电量均衡方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
模块化多电平电池储能系统以其具有可同时连接交直流电网的端口、模块化的结构、谐波小等特点，被认为是最有前景的电池储能系统拓扑结构之一。模块化多电平电池储能系统包括多个电池模块，且模块化多电平电池储能系统在运行前，需要对各电池模块的电量进行均衡，以保证模块化多电平电池储能系统的正常运行。
目前，在对模块化多电平电池储能系统中的各电池模块的电量进行均衡时，通常是以单个子模块为单元进行充放电，以使各电池模块的电量达到均衡。具体地，可以对电池电量高的子模块进行放电，对电池电量低的子模块进行充电，从而使得各电池模块的电量达到均衡。
但是，现有的电池电量均衡方法需要针对模块化多电平电池储能系统中的各子模块一一进行充放电，因而存在效率低的问题。
发明内容
基于此，本申请实施例提供了一种电池电量均衡方法、装置、设备及存储介质，可以提高对模块化多电平电池储能系统中的各电池模块进行电量均衡的效率。
第一方面，提供了一种电池电量均衡方法，该方法包括：
从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块；模块化多电平电池储能系统包括至少两相的电池模块；针对每相的电池模块，将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块；采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，直到充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
在其中一个实施例中，将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块，包括：
获取同相的电池模块中每个电池模块的电池参数；根据电池参数计算每个电池模块的可放电电量；基于每个电池模块的可放电电量，计算每个电池模块的可放电能量偏差；根据每个电池模块的可放电能量偏差，确定电池模块为充电模块或放电模块。
在其中一个实施例中，采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，直到充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件，包括：
采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件；采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
在其中一个实施例中，采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件，包括：
计算同相的电池模块中充电模块的可放电能量偏差总和；获取充电模块所在相的相电压；根据充电模块的可放电能量偏差、充电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各充电模块对应的第一电压，并控制放电模块调整为预设的第二电压；根据第一电压和第二电压，采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
在其中一个实施例中，根据第一电压和第二电压，采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件，包括：
获取充电模块所在相的额定环流电流；控制充电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制充电模块对应相的环流电流的方向为正；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为负；根据第一电压、第二电压、充电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
在其中一个实施例中，采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，直到充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件，包括：
根据充电模块及放电模块的可放电电量，分别计算充电模块及放电模块的平均可放电能量；获取充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值；判断充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与充电模块的平均可放电能量之间的比值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与放电模块的平均可放电能量之间的比值是否均小于预设阈值；若是，则确定充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
在其中一个实施例中，上述电池参数包括每个电池模块的电压、剩余电量百分比、健康度、额定容量。
在其中一个实施例中，采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件，包括：
计算同相的电池模块中放电模块的可放电能量偏差总和；获取放电模块所在相的相电压；根据放电模块的可放电能量偏差、放电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各放电模块对应的第三电压，并控制放电模块调整为预设的第四电压；根据第三电压和第四电压，采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
在其中一个实施例中，根据第三电压和第四电压，采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件，包括：
获取放电模块所在相的额定环流电流；控制放电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制放电模块对应相的环流电流的方向为负；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为正；根据第三电压、第四电压、放电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
第二方面，提供了一种电池电量均衡装置，该装置包括：
获取模块，用于从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块；模块化多电平电池储能系统包括至少两相的电池模块；
划分模块，用于针对每相的电池模块，将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块；
均衡模块，用于采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，直到充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一实施例中的方法步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一实施例中的方法步骤。
上述电池电量均衡方法、装置、设备及存储介质，从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块；模块化多电平电池储能系统包括至少两相的电池模块；针对每相的电池模块，将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块；采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，直到充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。在本申请实施例提供的技术方案中，由于在对模块化多电平电池储能系统中的各电池模块的电量进行均衡时，通过将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块，同时对相内的充电模块进行充电，或同时对相内的放电模块进行放电，不需要针对模块化多电平电池储能系统中的各子模块一一进行充放电，从而提高了对各电池模块进行电量均衡的效率；并且，采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，在模块化多电平电池储能系统中的相内和相间进行电池电量的转移，可以快速的使相内和相间的电池模块均达到电量均衡，进一步提高了对各电池模块进行电量均衡的效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种计算机设备的框图；
图2为本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种模块化多电平电池储能系统的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图；
图5为本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图；
图6为本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图；
图7为本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图；
图8为本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图；
图9为本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图；
图10为本申请实施例提供的一种电池电量均衡装置的框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
本申请提供的电池电量均衡方法可以应用于计算机设备中，计算机设备可以是服务器，也可以是终端，其中，服务器可以为一台服务器也可以为由多台服务器组成的服务器集群，本申请实施例对此不作具体限定，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。
以计算机设备是服务器为例，图1示出了一种服务器的框图，如图1所示，服务器可以包括通过系统总线连接的处理器和存储器。其中，该服务器的处理器用于提供计算和控制能力。该服务器的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序以及数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电池电量均衡方法。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的服务器的限定，可选地服务器可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
需要说明的是，本申请实施例的执行主体可以是计算机设备，也可以是电池电量均衡装置，下述方法实施例中就以计算机设备为执行主体进行说明。
在一个实施例中，如图2所示，其示出了本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图，该方法可以包括以下步骤：
步骤220、从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块；模块化多电平电池储能系统包括至少两相的电池模块。
其中，模块化多电平电池储能系统是最有前景的电池储能系统拓扑结构之一，因其等效开关频率高、输出电压谐波特性好、模块化设计易于扩展和便于进行故障冗余控制等特点，适合应用于高压大功率的储能场合。模块化多电平电池储能系统包括多个电池模块，每个模块包括电池单元和功率单元，电池单元由电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)管理，功率单元作为功率转换系统(Power Conversion System，PCS)的一部分，可以由PCS控制器管理与控制。
模块化多电平电池储能系统在运行前，需要对各电池模块的电量进行均衡，以使系统正常运行，避免因电池电量(电池荷电状态)过度不均导致模块化多电平电池储能系统运行边界缩小，甚至启动失败的情况。在对模块化多电平电池储能系统中的各电池模块的电量进行均衡时，首先可以从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块，模块化多电平电池储能系统可以包括至少两相的电池模块，例如，可以包括三相的电池模块，如图3所示，图3为本申请实施例提供的一种模块化多电平电池储能系统的结构示意图，其中，A相、B相、C相分别为三组相位，每一组相位下可以包括多个电池模块，即可得到三相的电池模块。
步骤240、针对每相的电池模块，将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块。
其中，针对每相的电池模块，可以根据电池模块的可放电电量，将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块；也可以是对电池模块的可放电电量进行一定的数学运算后，根据运算结果将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块。例如，可以针对A相的电池模块，根据A相的电池模块的可放电电量，将A相的电池模块划分为充电模块及放电模块；同样的，也可以分别将B相位、C相的电池模块划分为充电模块及放电模块。
步骤260、采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，直到充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
其中，针对每相的电池模块，可以采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，例如，针对A相的电池模块，可以采用B相位或C相的电池模块对A相的充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理；也可以采用B相位和C相的电池模块对A相的充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理。预设条件是用于表征各电池模块电量达到均衡的条件，预设条件可以是对各电池模块的当前可放电电量的约束，也可以是对各电池模块的可放电电量进行数学运算后，对运算结果的约束；还可以是对各电池模块其他特征参数的约束。
本实施例中，从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块；模块化多电平电池储能系统包括至少两相的电池模块；针对每相的电池模块，将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块；采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，直到充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。由于在对模块化多电平电池储能系统中的各电池模块的电量进行均衡时，通过将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块，同时对相内的充电模块进行充电，或同时对相内的放电模块进行放电，不需要针对模块化多电平电池储能系统中的各子模块一一进行充放电，从而提高了对各电池模块进行电量均衡的效率；并且，采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，在模块化多电平电池储能系统中的相内和相间进行电池电量的转移，可以快速的使相内和相间的电池模块均达到电量均衡，进一步提高了对各电池模块进行电量均衡的效率。
在一个实施例中，如图4所示，其示出了本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图，具体涉及的是划分充电模块和放电模块的一种可能的过程，该方法可以包括以下步骤：
步骤420、获取同相的电池模块中每个电池模块的电池参数。
步骤440、根据电池参数计算每个电池模块的可放电电量。
步骤460、基于每个电池模块的可放电电量，计算每个电池模块的可放电能量偏差。
步骤480、根据每个电池模块的可放电能量偏差，确定电池模块为充电模块或放电模块。
其中，电池参数是用于表征电池当前状态的参数，电池参数可以包括电池标称电压、电池剩余电量百分比(State of Charge，SOC)、电池健康度(State of Health，SOH)、电池的功能状态(State of Function，SOF)、电池额定容量、电池额定电流等参数，还可以包括其他表征电池当前状态的参数，电池的功能状态用于表征电池以多大的电流进行充电或放电，即电池的可放电电流以及可充电电流。电池参数可以通过PCS控制器从BMS系统中获取到，可以是实时获取，也可以是定时获取，PCS控制器从BMS系统中定时获取电池参数的时间间隔可以根据模块化多电平电池储能系统的状态刷新速率确定，可选地，时间间隔可以在0.1s-1min内选取。并且，可以是由BMS系统主动将电池参数发送给PCS控制器，也可以是由PCS控制器向BMS系统发送获取电池参数的获取指令后，BMS系统再根据接收到的获取指令将电池参数发送给PCS控制器。
在获取到同相的电池模块中每个电池模块的电池参数后，可以根据电池参数计算每个电池模块的可放电电量，可选地，电池参数可以包括每个电池模块的标称电压、剩余电量百分比、健康度、额定容量，从而根据电压、剩余电量百分比、健康度、额定容量，通过公式(1)计算得到每个电池模块的可放电电量。
SODE(x,n)＝[(SOCx,n-SOCdown)×SOHx,n×CN]×VN (1)
其中，SODE为可放电电量；下标x表示不同的相位；下标n表示x相中的电池模块编号；SOCdown为电池运行的SOC的下边界，可自定义；CN为电池额定容量；VN为电池标称电压。
基于每个电池模块的可放电电量，计算每个电池模块的可放电能量偏差，具体地，可以根据可放电电量，通过公式(2)计算得到平均可放电电量SODExavg，再根据公式(3)计算得到可放电能量偏差ΔSODE(x,n)。
Figure BDA0003092370110000071
ΔSODE(x,n)＝SODE(x,n)-SODExavg (3)
其中，N为模块化多电平电池储能系统的每组相位中单个桥臂上的电池模块的数量，模块化多电平电池储能系统的每组相位通常可以包括上下两个桥臂。
在计算得到每个电池模块的可放电能量偏差后，可以根据每个电池模块的可放电能量偏差，确定电池模块为充电模块或放电模块。可以将每个电池模块的可放电能量偏差与预设偏差阈值进行比较后，根据比较结果确定电池模块为充电模块或放电模块，可选地，可以将每个电池模块的可放电能量偏差与0进行比较，若可放电能量偏差大于0，则确定该电池模块为放电模块；若可放电能量偏差小于0，则确定该电池模块为充电模块。
本实施例中，通过获取同相的电池模块中每个电池模块的电池参数；根据电池参数计算每个电池模块的可放电电量；基于每个电池模块的可放电电量，计算每个电池模块的可放电能量偏差；根据每个电池模块的可放电能量偏差，确定电池模块为充电模块或放电模块。由于可放电能量偏差能够清晰的表现出电池模块的当前状态，通过可放电能量偏差就可以确定电池模块为充电模块或是放电模块，确定方式简单高效，并且计算可放电能量偏差的方式也易于实现，从而也提高了对各电池模块进行电量均衡的效率。
在一个实施例中，在对充电模块进行电池电量均衡处理时，可以采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。具体地，如图5所示，其示出了本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图，具体涉及的是根据第一电压和第二电压对充电模块进行充电的一种可能的过程，该方法可以包括以下步骤：
步骤520、计算同相的电池模块中充电模块的可放电能量偏差总和。
步骤540、获取充电模块所在相的相电压。
步骤560、根据充电模块的可放电能量偏差、充电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各充电模块对应的第一电压，并控制放电模块调整为预设的第二电压。
步骤580、根据第一电压和第二电压，采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
其中，可放电能量偏差总和为同相的电池模块中充电模块的可放电能量偏差之和，可以通过公式(4)计算得到。并且，可以通过电压采集设备获取到充电模块所在相的相电压，根据充电模块的可放电能量偏差、充电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各充电模块对应的第一电压，从而向各充电模块分配对应的电压，并控制放电模块调整为预设的第二电压。第一电压和第二电压可以通公式(5)计算得到，第二电压可以是将放电模块的输出端口短接后得到的。最后可以根据第一电压和第二电压，采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
Figure BDA0003092370110000081
Figure BDA0003092370110000082
其中，ux,n表示为x相第n个电池模块分配的第一电压；UPH为充电模块所在相的相电压。
在上述实施例的基础上，为各充电模块分配对应的电压时，由于模块化多电平储能系统中电池模块使用半桥拓扑结构，各充电模块可输出电压范围可定义为公式(6)所示的形式。为了保证各充电模块分配的输出电压不超过各充电模块最大可输出电压，需要对相电压进行控制，相电压的初始值可以设定为模块化多电平储能系统直流侧额定电压，如公式(7)所示。当各充电模块分配的第一电压的最大值超出各充电模块可输出电压范围，则需要控制相电压调整到适当的范围，保证各充电模块输出电压满足范围，同时使得相电压尽可能大以实现模块化多电平储能系统快速完成均衡。故当相电压过大时，可按照公式(8)更新相电压。在对相电压进行更新后，可以根据上述实施例中分配第一电压的过程，重新计算各充电模块对应的第一电压，从而向各充电模块分配对应的电压，再进行充电的过程。
0≤ux,n≤Ku,smbVN (6)
UPH(0)＝UDCN (7)
Figure BDA0003092370110000091
其中，Ku,smb为电池模块调制系数，可自定义，取值范围可以设定为(0，1)；UDCN为模块化多电平电池储能系统的直流侧额定电压；max(ux,n)为各充电模块分配的第一电压的最大值。
本实施例中，通过计算同相的电池模块中充电模块的可放电能量偏差总和；并获取充电模块所在相的相电压；根据充电模块的可放电能量偏差、充电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各充电模块对应的第一电压，并控制放电模块调整为预设的第二电压；根据第一电压和第二电压，采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。通过向各充电模块分配电压，再采用其他相的电池模块对充电模块进行充电的方式，使得模块化多电平电池储能系统中，相内的各充电电池模块可以同时进行充电，提高了对各电池模块进行电量均衡的效率。
在一个实施例中，如图6所示，其示出了本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图，具体涉及的是根据第一电压、第二电压、充电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流对充电模块进行充电的一种可能的过程，该方法可以包括以下步骤：
步骤620、获取充电模块所在相的额定环流电流。
步骤640、控制充电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制充电模块对应相的环流电流的方向为正。
步骤660、控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为负。
步骤680、根据第一电压、第二电压、充电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
其中，在确定好各充电模块对应的第一电压以及放电模块的第二电压后，还可以对充电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流进行调整。具体地，可以先获取充电模块所在相的额定环流电流，额定环流电流的大小可以通过电池的功能状态确定，再根据公式(9)计算环流电流的大小，控制充电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制充电模块对应相的环流电流的方向为正；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为负。再根据第一电压、第二电压、充电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
Figure BDA0003092370110000101
其中，icirx_ref为充电模块对应相的环流电流；icirN为额定环流电流；iciry_ref为其他相的环流电流。
本实施例中，通过获取充电模块所在相的额定环流电流；控制充电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制充电模块对应相的环流电流的方向为正；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为负；根据第一电压、第二电压、充电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。在对充电模块进行充电时，对模块化多电平电池储能系统的设置简单并易于操作，从而也提高了对各电池模块进行电量均衡的效率。
在一个实施例中，在对放电模块进行电池电量均衡处理时，可以采用其他相的电池模块对所述放电模块进行放电，直到所述放电模块的可放电电量满足所述预设条件。具体地，如图7所示，其示出了本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图，具体涉及的是根据第三电压和第四电压对放电模块进行放电的一种可能的过程，该方法可以包括以下步骤：
步骤720、计算同相的电池模块中放电模块的可放电能量偏差总和。
步骤740、获取放电模块所在相的相电压。
步骤760、根据放电模块的可放电能量偏差、放电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各放电模块对应的第三电压，并控制放电模块调整为预设的第四电压。
步骤780、根据第三电压和第四电压，采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
其中，在采用其他相的电池模块对放电模块进行放电时，与对充电模块进行充电的过程类似。具体地，可以通过公式(10)计算同相的电池模块中放电模块的可放电能量偏差总和，第三电压和第四电压可以通过公式(11)计算得到，第四电压可以是将充电模块的输出端口短接后得到的。最后根据第三电压和第四电压，采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
Figure BDA0003092370110000102
Figure BDA0003092370110000111
其中，ux,n表示为x相第n个电池模块分配的第三电压；UPH为放电模块所在相的相电压。
同样地，为各放电模块分配对应的电压时，各放电模块可输出电压范围也可定义为公式(6)所示的形式，为了保证各放电模块分配的输出电压不超过各放电模块最大可输出电压，需要对相电压进行控制，相电压的初始值可以设定为模块化多电平储能系统直流侧额定电压，如公式(7)所示。当各放电模块分配的第三电压的最大值超出各放电模块可输出电压范围，则需要控制相电压调整到适当的范围，保证各放电模块输出电压满足范围，同时使得相电压尽可能大以实现模块化多电平储能系统快速完成均衡。故当相电压过大时，可按照公式(12)更新相电压。在对相电压进行更新后，可以根据上述实施例中分配第三电压的过程，重新计算各放电模块对应的第三电压，从而向各放电模块分配对应的电压，再进行放电的过程。
Figure BDA0003092370110000112
其中，Ku,smb为电池模块调制系数，取值范围可以设定为(0，1)；UDCN为模块化多电平电池储能系统的直流侧额定电压；max(ux,n)为各放电模块分配的第三电压的最大值。
本实施例中，通过计算同相的电池模块中放电模块的可放电能量偏差总和；获取放电模块所在相的相电压；根据放电模块的可放电能量偏差、放电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各放电模块对应的第三电压，并控制放电模块调整为预设的第四电压；根据第三电压和第四电压，采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。通过向各放电模块分配电压，再采用其他相的电池模块对放电模块进行放电的方式，使得模块化多电平电池储能系统中，相内的各放电电池模块可以同时进行放电，提高了对各电池模块进行电量均衡的效率。
在一个实施例中，如图8所示，其示出了本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图，具体涉及的是根据第三电压、第四电压、放电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流对放电模块进行放电的一种可能的过程，该方法可以包括以下步骤：
步骤820、获取放电模块所在相的额定环流电流。
步骤840、控制放电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制放电模块对应相的环流电流的方向为负。
步骤860、控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为正。
步骤880、根据第三电压、第四电压、放电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
其中，在确定好各放电模块对应的第三电压以及充电模块的第四电压后，还可以对放电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流进行调整。具体地，可以先获取放电模块所在相的额定环流电流，再根据公式(13)计算环流电流的大小，控制放电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制放电模块对应相的环流电流的方向为负；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为正。再根据第三电压、第四电压、放电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
Figure BDA0003092370110000121
其中，icirx_ref为放电模块对应相的环流电流；icirN为额定环流电流；iciry_ref为其他相的环流电流。
本实施例中，通过获取放电模块所在相的额定环流电流；控制放电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制放电模块对应相的环流电流的方向为负；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为正；根据第三电压、第四电压、放电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。在对放电模块进行放电时，对模块化多电平电池储能系统的设置简单并易于操作，从而也提高了对各电池模块进行电量均衡的效率。
在一个实施例中，如图9所示，其示出了本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法的流程图，具体涉及的是判断可放电电量是否满足预设条件的一种可能的过程，该方法可以包括以下步骤：
步骤920、根据充电模块及放电模块的可放电电量，分别计算充电模块及放电模块的平均可放电能量。
步骤940、获取充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值。
步骤960、判断充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与充电模块的平均可放电能量之间的比值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与放电模块的平均可放电能量之间的比值是否均小于预设阈值。
步骤980、若是，则确定充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
其中，根据充电模块及放电模块的可放电电量，可以通过公式(2)分别计算充电模块及放电模块的平均可放电能量，再通过公式(14)判断充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与充电模块的平均可放电能量之间的比值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与放电模块的平均可放电能量之间的比值是否均小于预设阈值，可选地，预设阈值可以通过考虑电池管理系统的误差后，根据需求设定为3％；若小于预设阈值，则确定充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
Figure BDA0003092370110000131
本实施例中，通过根据充电模块及放电模块的可放电电量，分别计算充电模块及放电模块的平均可放电能量；获取充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值；判断充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与充电模块的平均可放电能量之间的比值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与放电模块的平均可放电能量之间的比值是否均小于预设阈值；若是，则确定充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。通过将可放电能量偏差的最大绝对值与平均可放电能量之间的比值与预设阈值比较的方式，确定充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量是否满足预设条件，计算方式简单且易于实现，也提高了确定充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件的效率。
在一个实施例中，本申请实施例提供的一种电池电量均衡方法可以包括以下步骤：
步骤1001、从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块。
步骤1002、获取同相的电池模块中每个电池模块的电池参数；根据电池参数计算每个电池模块的可放电电量；基于每个电池模块的可放电电量，计算每个电池模块的可放电能量偏差；根据每个电池模块的可放电能量偏差，确定电池模块为充电模块或放电模块。
步骤1003、计算同相的电池模块中充电模块的可放电能量偏差总和；获取充电模块所在相的相电压；根据充电模块的可放电能量偏差、充电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各充电模块对应的第一电压，并控制放电模块调整为预设的第二电压。
步骤1004、获取充电模块所在相的额定环流电流；控制充电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制充电模块对应相的环流电流的方向为正；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为负；根据第一电压、第二电压、充电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
步骤1005、计算同相的电池模块中放电模块的可放电能量偏差总和；获取放电模块所在相的相电压；根据放电模块的可放电能量偏差、放电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各放电模块对应的第三电压，并控制放电模块调整为预设的第四电压。
步骤1006、获取放电模块所在相的额定环流电流；控制放电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制放电模块对应相的环流电流的方向为负；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为正；根据第三电压、第四电压、放电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
步骤1007、根据充电模块及放电模块的可放电电量，分别计算充电模块及放电模块的平均可放电能量；获取充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值；判断充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与充电模块的平均可放电能量之间的比值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与放电模块的平均可放电能量之间的比值是否均小于预设阈值；若是，则确定充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
本实施例提供的电池电量均衡方法中各步骤，其实现原理和技术效果与前面各电池电量均衡方法实施例中类似，在此不再赘述。本实施例中各步骤的实现方式只是一种举例，对各实现方式不作限定，各步骤的顺序在实际应用中可进行调整，只要可以实现各步骤的目的即可。
在本申请实施例提供的技术方案中，由于在对模块化多电平电池储能系统中的各电池模块的电量进行均衡时，通过将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块，同时对相内的充电模块进行充电，或同时对相内的放电模块进行放电，不需要针对模块化多电平电池储能系统中的各子模块一一进行充放电，从而提高了对各电池模块进行电量均衡的效率；并且，采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，在模块化多电平电池储能系统中的相内和相间进行电池电量的转移，可以快速的使相内和相间的电池模块均达到电量均衡，进一步提高了对各电池模块进行电量均衡的效率。
应该理解的是，虽然图2-9的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-9中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
另外，本申请还对图3中具体的模块化多电平电池储能系统进行了研究，其中，模块化多电平电池储能系统为40KW的储能系统，直流侧额定电压400V，交流侧额定相电压110V，每个桥臂有N＝8个子模块，整个系统共48个子模块。桥臂电抗0.2mH，交流侧并网电抗0.1mH，额定环流电流为20A，电池模块调制比为0.8。并设定各电池模块的电池为由16节3.2V/100Ah磷酸铁锂电池单体串联组成标称电压51.2V，标称容量20Ah组成的。电池SOC的运行上限均设为0.9，运行下限均设为0.1。
1、获取模块化多电平电池储能系统各模块电池的电压、SOC、SOH、SOF、额定容量，PCS控制器通过通讯方式定时每1s从电池管理系统获取三相共48个电池模块的电池参数，获取的信息如下：
A相电池模块的电池参数：
剩余电量百分比SOCa＝[0.55,0.46,0.53,0.58,0.47,0.51,0.52,0.50,0.50,0.44,0.48,0.46,0.43,0.50,0.48,0.54]
健康度SOHa＝[0.93,0.91,0.90,0.92,0.95,0.92,0.91,0.90,0.95,0.92,0.94,0.91,0.93,0.96,0.91,0.92]
电池标称电压VN＝[51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2]，单位V；
电池额定容量CN＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20]，单位Ah；
可放电电流Idchg＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20]，单位A；
可充电电流Ichg＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20]，单位A。
B相电池模块的电池参数：
剩余电量百分比SOCb＝[0.64,0.58,0.60,0.50,0.63,0.62,0.57,0.56,0.64,0.60,0.62,0.56,0.58,0.58,0.62,0.43]；
健康度SOHb＝[0.94,0.97,0.92,0.90,0.90,0.94,0.93,0.94,0.90,0.95,0.97,0.94,0.90,0.95,0.90,0.95]；
电池标称电压VN＝[51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2]，单位V；
电池额定容量CN＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20]，单位Ah；
可放电电流Idchg＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20]，单位A；
可充电电流Ichg＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20]，单位A。
C相电池模块的电池参数：
剩余电量百分比SOCc＝[0.73,0.73,0.70,0.71,0.75,0.73,0.70,0.73,0.71,0.79,0.75,0.72,0.57,0.76,0.65,0.54]；
健康度SOHc＝[0.92,0.91,0.95,0.91,0.92,0.95,0.93,0.90,0.92,0.95,0.94,0.94,0.93,0.94,0.93,0.95]；
电池标称电压VN＝[51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2]，单位V；
电池额定容量CN＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20]，单位Ah；
可放电电流Idchg＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20]，单位A；
可充电电流Ichg＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20]，单位A。
2、计算出A相各电池模块的可放电能量：SODEa＝[428.54,335.46,396.29,452.20,359.94,386.25,391.37,368.64,389.12,320.31,365.77,335.46,314.27,393.22,354.10,414.52]，单位Wh；
A相各电池模块的平均可放电能量：SODEaavg＝375.34Wh；
A相各电池模块的可放电能量偏差：ΔSODEa＝[53.20,-39.88,20.95,76.86,-15.41,10.91,16.03,-6.70,13.78,-55.03,-9.57,-39.88,-61.08,17.88,-21.24,39.17]，单位Wh。
3、将A相各电池模块划分为充电模块及放电模块：
A相充电模块编号：[2,5,8,10,11,12,13,15]；
A相放电模块编号：[1,3,4,6,7,9,14,16]。
4、采用其他相的电池模块对充电模块进行电池电量均衡处理：
充电模块的可放电能量偏差之和：ΔSODEa,csum＝-248.78Wh；
相电压的初始值：UPH＝UDCN＝400V；
向各充电模块分配对应的第一电压，得到A相各充电模块的第一电压：Uan＝[0,64.12,0,0,24.77,0,0,10.77,0,88.49,15.38,64.12,98.20,0,34.15,0]；
各充电模块可输出最大电压：Umax＝Ku,smb×VN＝0.8×51.2＝40.96V；
各充电模块分配的第一电压的最大值超出各充电模块可输出电压范围，需要对相电压进行更新，更新后的相电压为：
Figure BDA0003092370110000171
重新向各充电模块分配对应的第一电压，得到A相各充电模块的第一电压：Uan＝[0,26.74,0,0,10.33,0,0,4.49,0,36.91,6.42,26.74,40.96,0,14.25,0]；
设定充电模块对应相位以及其他组相的环流电流：icira_ref＝20A；icirb_ref＝-10A；icirc_ref＝-10A。
5、判断充电模块的可放电电量是否满足预设条件：
充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与充电模块的平均可放电能量之间的比值为K＝16.27％，不满足小于预设阈值的条件。此时，需要重复上述计算过程，直到充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与充电模块的平均可放电能量之间的比值小于3％。
6、采用其他相的电池模块对放电模块进行电池电量均衡处理：
放电模块的可放电能量偏差之和：ΔSODEa,dsum＝248.78Wh；
相电压的初始值：UPH＝UDCN＝400V；
向各放电模块分配对应的第三电压，得到A相各放电模块的第三电压：Uan＝[85.54,0,33.68,123.57,0,17.54,25.78,0,22.15,0,0,0,0,28.74,0,62.99]；
各放电模块可输出最大电压：Umax＝Ku,smb×VN＝0.8×51.2＝40.96V；
各放电模块分配的第三电压的最大值超出各放电模块可输出电压范围，需要对相电压进行更新，更新后的相电压为：
Figure BDA0003092370110000172
重新向各放电模块分配对应的第三电压，得到A相各放电模块的第三电压：Uan＝[28.35,0,11.16,40.96,0,5.82,8.54,0,7.34,0,0,0,0,9.53,0,20.88]；
设定放电模块对应相位以及其他组相的环流电流：icira_ref＝-20A；icirb_ref＝10A；icirc_ref＝10A。
7、判断放电模块的可放电电量是否满足预设条件：
放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与放电模块的平均可放电能量之间的比值为K＝20.48％，不满足小于预设阈值的条件。此时，需要重复上述计算过程，直到放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与放电模块的平均可放电能量之间的比值小于3％。
8、此时，重复上述过程分别判断B相和C相各充电模块以及各放电模块均达到电量均衡，最终实现模块化多电平电池储能系统中各电池模块的电量均衡。
请参考图10，其示出了本申请实施例提供的一种电池电量均衡装置1000的框图。如图10所示，该电池电量均衡装置1000可以包括：获取模块1002、划分模块1004和均衡模块1006，其中：
获取模块1002，用于从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块；模块化多电平电池储能系统包括至少两相的电池模块；
划分模块1004，用于针对每相的电池模块，将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块；
均衡模块1006，用于采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，直到充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件
在一个实施例中，划分模块1004可以包括获取单元、第一计算单元、第二计算单元和确定单元，其中，获取单元用于获取同相的电池模块中每个电池模块的电池参数；第一计算单元用于根据电池参数计算每个电池模块的可放电电量；第二计算单元用于基于每个电池模块的可放电电量，计算每个电池模块的可放电能量偏差；确定单元用于根据每个电池模块的可放电能量偏差，确定电池模块为充电模块或放电模块。
在一个实施例中，均衡模块1006包括充电单元和放电单元，其中，充电单元用于采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件；放电单元用于采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
在一个实施例中，充电单元具体用于计算同相的电池模块中充电模块的可放电能量偏差总和；获取充电模块所在相的相电压；根据充电模块的可放电能量偏差、充电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各充电模块对应的第一电压，并控制放电模块调整为预设的第二电压；根据第一电压和第二电压，采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
在一个实施例中，充电单元还用于获取充电模块所在相的额定环流电流；控制充电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制充电模块对应相的环流电流的方向为正；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为负；根据第一电压、第二电压、充电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
在一个实施例中，均衡模块1006还包括：计算单元、获取单元、判断单元和确定单元，其中，计算单元用于根据充电模块及放电模块的可放电电量，分别计算充电模块及放电模块的平均可放电能量；获取单元用于获取充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值；判断单元用于判断充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与充电模块的平均可放电能量之间的比值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与放电模块的平均可放电能量之间的比值是否均小于预设阈值；确定单元用于若是，则确定充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
在一个实施例中，上述电池参数包括每个电池模块的电压、剩余电量百分比、健康度、额定容量。
在一个实施例中，放电单元具体用于计算同相的电池模块中放电模块的可放电能量偏差总和；获取放电模块所在相的相电压；根据放电模块的可放电能量偏差、放电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各放电模块对应的第三电压，并控制放电模块调整为预设的第四电压；根据第三电压和第四电压，采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
在一个实施例中，放电单元还用于获取放电模块所在相的额定环流电流；控制放电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制放电模块对应相的环流电流的方向为负；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为正；根据第三电压、第四电压、放电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
关于电池电量均衡装置的具体限定可以参见上文中对于电池电量均衡方法的限定，在此不再赘述。上述电池电量均衡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的操作。
在本申请的一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块；模块化多电平电池储能系统包括至少两相的电池模块；针对每相的电池模块，将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块；采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，直到充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取同相的电池模块中每个电池模块的电池参数；根据电池参数计算每个电池模块的可放电电量；基于每个电池模块的可放电电量，计算每个电池模块的可放电能量偏差；根据每个电池模块的可放电能量偏差，确定电池模块为充电模块或放电模块。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件；采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
计算同相的电池模块中充电模块的可放电能量偏差总和；获取充电模块所在相的相电压；根据充电模块的可放电能量偏差、充电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各充电模块对应的第一电压，并控制放电模块调整为预设的第二电压；根据第一电压和第二电压，采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取充电模块所在相的额定环流电流；控制充电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制充电模块对应相的环流电流的方向为正；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为负；根据第一电压、第二电压、充电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据充电模块及放电模块的可放电电量，分别计算充电模块及放电模块的平均可放电能量；获取充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值；判断充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与充电模块的平均可放电能量之间的比值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与放电模块的平均可放电能量之间的比值是否均小于预设阈值；若是，则确定充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，上述电池参数包括每个电池模块的电压、剩余电量百分比、健康度、额定容量。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
计算同相的电池模块中放电模块的可放电能量偏差总和；获取放电模块所在相的相电压；根据放电模块的可放电能量偏差、放电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各放电模块对应的第三电压，并控制放电模块调整为预设的第四电压；根据第三电压和第四电压，采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取放电模块所在相的额定环流电流；控制放电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制放电模块对应相的环流电流的方向为负；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为正；根据第三电压、第四电压、放电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
本申请实施例提供的计算机设备，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
在本申请的一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块；模块化多电平电池储能系统包括至少两相的电池模块；针对每相的电池模块，将同相的电池模块划分为充电模块及放电模块；采用其他相的电池模块对充电模块及放电模块进行电池电量均衡处理，直到充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取同相的电池模块中每个电池模块的电池参数；根据电池参数计算每个电池模块的可放电电量；基于每个电池模块的可放电电量，计算每个电池模块的可放电能量偏差；根据每个电池模块的可放电能量偏差，确定电池模块为充电模块或放电模块。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件；采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
计算同相的电池模块中充电模块的可放电能量偏差总和；获取充电模块所在相的相电压；根据充电模块的可放电能量偏差、充电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各充电模块对应的第一电压，并控制放电模块调整为预设的第二电压；根据第一电压和第二电压，采用其他相的电池模块对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取充电模块所在相的额定环流电流；控制充电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制充电模块对应相的环流电流的方向为正；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为负；根据第一电压、第二电压、充电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对充电模块进行充电，直到充电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据充电模块及放电模块的可放电电量，分别计算充电模块及放电模块的平均可放电能量；获取充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值；判断充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与充电模块的平均可放电能量之间的比值，及放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与放电模块的平均可放电能量之间的比值是否均小于预设阈值；若是，则确定充电模块的可放电电量及放电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，上述电池参数包括每个电池模块的电压、剩余电量百分比、健康度、额定容量。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
计算同相的电池模块中放电模块的可放电能量偏差总和；获取放电模块所在相的相电压；根据放电模块的可放电能量偏差、放电模块的可放电能量偏差总和以及相电压，计算各放电模块对应的第三电压，并控制放电模块调整为预设的第四电压；根据第三电压和第四电压，采用其他相的电池模块对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取放电模块所在相的额定环流电流；控制放电模块对应相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小，且控制放电模块对应相的环流电流的方向为负；控制其他相的环流电流大小调整为额定环流电流的大小的一半，并控制其他相的环流电流的方向为正；根据第三电压、第四电压、放电模块对应相的环流电流以及其他相的环流电流，对放电模块进行放电，直到放电模块的可放电电量满足预设条件。
本实施例提供的计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池电量均衡方法，其特征在于，所述方法包括：
从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块；所述模块化多电平电池储能系统包括至少两相的电池模块；
针对每相的电池模块，将所述同相的电池模块划分为充电模块及放电模块；
采用其他相的电池模块对所述充电模块及所述放电模块进行电池电量均衡处理，直到所述充电模块的可放电电量及所述放电模块的可放电电量满足预设条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述同相的电池模块划分为充电模块及放电模块，包括：
获取所述同相的电池模块中每个电池模块的电池参数；
根据所述电池参数计算所述每个电池模块的可放电电量；
基于所述每个电池模块的可放电电量，计算所述每个电池模块的可放电能量偏差；
根据所述每个电池模块的可放电能量偏差，确定所述电池模块为充电模块或放电模块。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用其他相的电池模块对所述充电模块及所述放电模块进行电池电量均衡处理，直到所述充电模块的可放电电量及所述放电模块的可放电电量满足预设条件，包括：
采用其他相的电池模块对所述充电模块进行充电，直到所述充电模块的可放电电量满足所述预设条件；
采用其他相的电池模块对所述放电模块进行放电，直到所述放电模块的可放电电量满足所述预设条件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用其他相的电池模块对所述充电模块进行充电，直到所述充电模块的可放电电量满足所述预设条件，包括：
计算所述同相的电池模块中充电模块的可放电能量偏差总和；
获取所述充电模块所在相的相电压；
根据所述充电模块的可放电能量偏差、所述充电模块的可放电能量偏差总和以及所述相电压，计算各所述充电模块对应的第一电压，并控制所述放电模块调整为预设的第二电压；
根据所述第一电压和所述第二电压，采用其他相的电池模块对所述充电模块进行充电，直到所述充电模块的可放电电量满足所述预设条件。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电压和所述第二电压，采用其他相的电池模块对所述充电模块进行充电，直到所述充电模块的可放电电量满足所述预设条件，包括：
获取所述充电模块所在相的额定环流电流；
控制所述充电模块对应相的环流电流大小调整为所述额定环流电流的大小，且控制所述充电模块对应相的环流电流的方向为正；
控制所述其他相的环流电流大小调整为所述额定环流电流的大小的一半，并控制所述其他相的环流电流的方向为负；
根据所述第一电压、所述第二电压、所述充电模块对应相的环流电流以及所述其他相的环流电流，对所述充电模块进行充电，直到所述充电模块的可放电电量满足所述预设条件。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用其他相的电池模块对所述充电模块及所述放电模块进行电池电量均衡处理，直到所述充电模块的可放电电量及所述放电模块的可放电电量满足预设条件，包括：
根据所述充电模块及所述放电模块的可放电电量，分别计算所述充电模块及所述放电模块的平均可放电能量；
获取所述充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值，及所述放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值；
判断所述充电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与所述充电模块的平均可放电能量之间的比值，及所述放电模块的可放电能量偏差的最大绝对值与所述放电模块的平均可放电能量之间的比值是否均小于预设阈值；
若是，则确定所述充电模块的可放电电量及所述放电模块的可放电电量满足预设条件。
7.根据权利要求2所述的方法，所述电池参数包括所述每个电池模块的电压、剩余电量百分比、健康度、额定容量。
8.一种电池电量均衡装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于从模块化多电平电池储能系统中依次获取每相的电池模块；所述模块化多电平电池储能系统包括至少两相的电池模块；
划分模块，用于针对每相的电池模块，将所述同相的电池模块划分为充电模块及放电模块；
均衡模块，用于采用其他相的电池模块对所述充电模块及所述放电模块进行电池电量均衡处理，直到所述充电模块的可放电电量及所述放电模块的可放电电量满足预设条件。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
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