CN113872293A

CN113872293A - 储能系统充放电的控制方法、装置及设备、储能系统

Info

Publication number: CN113872293A
Application number: CN202111179018.9A
Authority: CN
Inventors: 杨婵; 李恒; 曾安; 陈金奇
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2021-10-08
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2021-12-31

Abstract

本申请涉及一种储能系统充放电的控制方法、装置及设备、储能系统，储能系统充放电的控制方法包括：检测储能系统的充放电状态；在充放电状态为充电状态时，获取储能系统的剩余电量；检测剩余电量是否满足第一预设条件；若剩余电量满足第一预设条件，控制储能系统停止充电；在充放电状态为放电状态时，获取储能系统的放电深度；检测放电深度是否满足第二预设条件；若放电深度满足第二预设条件，控制储能系统停止放电。如此，可以通过控制充放电深度缓解电池运行压力，减少电池损耗，延长电池使用寿命。

Description

储能系统充放电的控制方法、装置及设备、储能系统

技术领域

本申请涉及储能系统技术领域，具体涉及一种储能系统充放电的控制方法、装置及设备、储能系统。

背景技术

近年来，为应对日益严峻的能源危机和环境污染，实现低碳经济和可持续发展，各个国家和地区大量开发利用以风力和光伏为代表的分布式可再生能源。但由于可再生能源出力具有随机性、间歇性和波动性等特点，随着其渗透率不断提高，电网的安全稳定运行也会受到威胁。在此背景下，储能系统因其平抑可再生能源发电的波动性、提高电网可靠性和改善电能质量等作用受到广泛关注。

相关技术中，储能系统的应用主要分为配网侧储能和用户侧储能，针对用户侧储能，储能系统的电池寿命基本上可以通过循环次数来计算。然而，在储能系统运行过程中，电池运行压力大，并且，充放电状态的不适宜很容易影响到电池的使用寿命，造成较高的损耗，给用户带来很多不便。

发明内容

本申请提供一种储能系统充放电的控制方法、装置及设备、储能系统，用于解决现有的用户侧储能系统中电池运行压力大、使用寿命损耗高的技术问题。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

本申请的第一方面提供一种储能系统充放电的控制方法，包括：

检测储能系统的充放电状态；

在所述充放电状态为充电状态时，获取所述储能系统的剩余电量；检测所述剩余电量是否满足第一预设条件；若所述剩余电量满足所述第一预设条件，控制所述储能系统停止充电；

在所述充放电状态为放电状态时，获取所述储能系统的放电深度；检测所述放电深度是否满足第二预设条件；若所述放电深度满足所述第二预设条件，控制所述储能系统停止放电。

可选的，所述检测储能系统的充放电状态，包括：

获取当前时间；

基于预先设置的充放电时间策略，根据所述当前时间检测所述充放电状态。

可选的，所述第一预设条件包括：所述剩余电量大于第一阈值。

可选的，所述第一阈值的表达式包括：

N＝-12894x⁵+37860x⁴+42699x³+23528x²+6785.4x+12446.2

E_m＝2NEx

其中，x为第一阈值，N为最大充放电循环次数，E_m为电池寿命周期内吞吐的标准电量，E为电池的额定容量。

可选的，所述第一阈值包括95％。

可选的，所述第二预设条件包括：所述放电深度大于第二阈值。

可选的，所述第二阈值包括0.8。

可选的，所述检测所述剩余电量是否满足第一预设条件之后，所述方法还包括：

若所述剩余电量不满足所述第一预设条件，保持充电状态并获取所述储能系统的充电运行情况；

检测所述充电运行情况，并在所述充电运行情况为异常时，发出第一预警信息。

可选的，所述检测所述放电深度是否满足第二预设条件之后，所述方法还包括：

若所述放电深度不满足所述第二预设条件，保持放电状态并获取所述储能系统的放电运行情况；

检测所述放电运行情况，并在所述放电运行情况为异常时，发出第二预警信息。

本申请的第二方面提供一种储能系统充放电的控制装置，包括：

检测模块，用于检测储能系统的充放电状态；

第一控制模块，用于在所述充放电状态为充电状态时，获取所述储能系统的剩余电量；检测所述剩余电量是否满足第一预设条件；若所述剩余电量满足所述第一预设条件，控制所述储能系统停止充电；

第二控制模块，用于在所述充放电状态为放电状态时，获取所述储能系统的放电深度；检测所述放电深度是否满足第二预设条件；若所述放电深度满足所述第二预设条件，控制所述储能系统停止放电。

本申请的第三方面提供一种储能系统充放电的控制设备，包括：

处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于调用并执行所述存储器中计算机程序，以执行如本申请的第一方面所述的方法。

本申请的第四方面提供一种储能系统，包括如本申请的第三方面所述的储能系统充放电的控制设备。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请的方案中，首先检测储能系统的充放电状态，在充放电状态为充电状态时，获取储能系统的剩余电量，通过判断剩余电量是否满足第一预设条件，可以确定出当前充电过程中是否会对电池造成较大损耗。当剩余电量满足第一预设条件时，电池开始出现较大损耗，则控制储能系统停止充电，以减少电池损耗。同样的，在充放电状态为放电状态时，获取储能系统的放电深度，并检测放电深度是否满足第二预设条件。当放电深度满足第二预设条件时，电池开始出现较大损耗，则控制储能系统停止放电。如此，可以通过控制充放电深度缓解电池运行压力，减少电池损耗，延长电池使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请一个实施例提供的一种储能系统充放电的控制方法的流程图。

图2是本申请另一个实施例提供的一种储能系统充放电的控制装置的结构示意图。

图3是本申请另一个实施例提供的一种储能系统充放电的控制设备的结构示意图。

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，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

参见图1是本申请一个实施例提供的一种储能系统充放电的控制方法的流程图。本申请的实施例提供一种储能系统充放电的控制方法，如图所示，储能系统充放电的控制方法至少可以包括如下步骤：

步骤11、检测储能系统的充放电状态。

实施时，可以首先判断当前储能系统的充放电状态，在确定充放电状态为充电状态时，执行步骤12；在确定充放电状态为放电状态时，执行步骤13。

步骤12、获取储能系统的剩余电量；检测剩余电量是否满足第一预设条件；若剩余电量满足第一预设条件，控制储能系统停止充电。

步骤13、获取储能系统的放电深度；检测放电深度是否满足第二预设条件；若放电深度满足第二预设条件，控制储能系统停止放电。

本实施例中，首先检测储能系统的充放电状态，在充放电状态为充电状态时，获取储能系统的剩余电量，通过判断剩余电量是否满足第一预设条件，可以确定出当前充电过程中是否会对电池造成较大损耗。当剩余电量满足第一预设条件时，电池开始出现较大损耗，则控制储能系统停止充电，以减少电池损耗。同样的，在充放电状态为放电状态时，获取储能系统的放电深度，并检测放电深度是否满足第二预设条件。当放电深度满足第二预设条件时，电池开始出现较大损耗，则控制储能系统停止放电。如此，可以通过控制充放电深度缓解电池运行压力，减少电池损耗，延长电池使用寿命。

为了减少电池的损耗，将储能系统的效益最大化，一些实施例中，可以根据电价高峰时间和低峰时间设置储能系统的充放电时间策略。例如，充放电时间策略可以是：0-4点电价低谷，充电；9-11点电价高峰，放电；12-16点电价较低，充电；19-21点电价较高，放电。如此，在对储能系统的充放电状态进行检测时，可以获取当前时间，并基于预先设置的充放电时间策略，根据当前时间判断出储能系统是处于充电状态还是放电状态。

一些实施例中，第一预设条件可以包括：剩余电量大于第一阈值。如此，在确定了当前充放电状态为充电状态时，可以获取储能系统的剩余电量，并检测剩余电量是否大于等于第一阈值。如果剩余电量大于第一阈值，则说明剩余电量满足第一预设条件，此时，如果继续充电，则会对电池造成较大的损耗，所以，当剩余电量满足第一预设条件时，可以控制储能系统停止充电，以减少对电池的损耗。

实施时，电池可以是锂电池。

具体实施时，可以采集锂电池运行在不同的充放电深度与其对应的最大充放电循环次数的实验数据，对其间的关系进行拟合，构建模型，对应的函数如下所示：

N＝-12894x⁵+37860x⁴+42699x³+23528x²+6785.4x+12446.2 (1)

E_m＝2NEx (2)

基于公式(1)和公式(2)，可以计算得到第一阈值。

本实施例中，第一阈值可以设置为95％，即，电池的剩余电量处于0～0.95区间时，电池充电状态良好。随着剩余电量的增加，锂电池在寿命周期内吞吐的总电量增大，对电池寿命的衰减影响程度减小；当锂电池的剩余电量为95％时，电池在寿命周期内吞吐的总电量最大，是电池唇干运行的最佳工作状态，而超过95％则会对电池造成较大损耗。

一些实施例中，第一阈值也可以根据实际需求进行设置，此处不作限定。

为了进一步保证电池损耗较小，上述第二预设条件可以包括：放电深度大于第二阈值。

实施时，对于放电状态可以设置放电深度区间，通过对储能系统运行状态的实验可以得到：在放电过程中，在放电深度达到0.8时，电池的状态会出现一个拐点，超过该值，电池恶化程度加剧，因此可以设置该值为最大放电深度，即第二阈值可以设置为0.8。相应的，放电深度区间可以是0～0.8。

实际应用中，放电深度越小时，对电池的寿命影响越小，但是过小的放电深度没有意义，考虑到放电收益等问题，可以将最小放电深度设置为0.2，如此，放电深度区间可以是0.2～0.8。

具体的，第二阈值也可以根据实际需求进行设置，此处不作限定。

一些实施例中，在检测剩余电量是否满足第一预设条件之后，储能系统充放电的控制方法还可以包括：若剩余电量不满足第一预设条件，保持充电状态并获取储能系统的充电运行情况；检测充电运行情况，并在充电运行情况为异常时，发出第一预警信息。

储能系统在运行过程中大多是处于正常运行的状态，但也会出现因故障导致的异常情况，通过检测充电运行情况可以在储能系统出现故障时及时发送第一预警信息给工作人员，以便于工作人员可以及时发现问题并处理，确保储能系统的正常运行。

相应的，在检测放电深度是否满足第二预设条件之后，储能系统充放电的控制方法还可以包括：若放电深度不满足第二预设条件，保持放电状态并获取储能系统的放电运行情况；检测放电运行情况，并在放电运行情况为异常时，发出第二预警信息。

其中，发出第一预警信息和发出第二预警信息可以是以文字的方式发出，也可以是以声音的方式发出。

具体的，第一预警信息和第二预警信息的内容可以根据实际要求进行设置，此处不作限定。

基于相同的技术构思，本申请的实施例提供一种储能系统充放电的控制装置，如图2所示，该装置可以包括：检测模块201，用于检测储能系统的充放电状态；第一控制模块202，用于在充放电状态为充电状态时，获取储能系统的剩余电量；检测剩余电量是否满足第一预设条件；若剩余电量满足第一预设条件，控制储能系统停止充电；第二控制模块203，用于在充放电状态为放电状态时，获取储能系统的放电深度；检测放电深度是否满足第二预设条件；若放电深度满足第二预设条件，控制储能系统停止放电。

可选的，在检测储能系统的充放电状态时，检测模块201，具体可以用于：获取当前时间；基于预先设置的充放电时间策略，根据所述当前时间检测所述充放电状态。

上述第一预设条件可以包括剩余电量大于第一阈值。

其中，第一阈值的表达式可以参见公式(1)和(2)。

实施时，第一阈值可以设置为95％。

可选的，第二预设条件可以包括：放电深度大于第二阈值。实施时，第二阈值可以设置为0.8。

可选的，在检测剩余电量是否满足第一预设条件之后，第一控制模块202还可以用于：若剩余电量不满足第一预设条件，保持充电状态并获取储能系统的充电运行情况；检测充电运行情况，并在充电运行情况为异常时，发出第一预警信息。

可选的，在检测放电深度是否满足第二预设条件之后，第二控制模块203，还可以用于：若放电深度不满足第二预设条件，保持放电状态并获取储能系统的放电运行情况；检测放电运行情况，并在放电运行情况为异常时，发出第二预警信息。

本申请实施例提供的储能系统充放电的控制装置的具体实施方案可以参考以上任意例所述的储能系统充放电的控制方法的实施方式，此处不再赘述。

基于相同的技术构思，本申请的实施例提供一种储能系统充放电的控制设备，如图3所示，该设备具体可以包括：处理器301，以及与处理器301相连接的存储器302；存储器302用于存储计算机程序；处理器301用于调用并执行存储器302中计算机程序，以执行如以上任意实施例所述的储能系统充放电的控制方法。

本申请实施例提供的储能系统充放电的控制设备的具体实施方案可以参考以上任意例所述的储能系统充放电的控制方法的实施方式，此处不再赘述。

基于相同的技术构思，本申请的实施例提供一种储能系统，包括如以上任意实施例所述的储能系统充放电的控制设备。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种储能系统充放电的控制方法，其特征在于，包括：

检测储能系统的充放电状态；

2.根据权利要求1所述的储能系统充放电的控制方法，其特征在于，所述检测储能系统的充放电状态，包括：

获取当前时间；

3.根据权利要求1所述的储能系统充放电的控制方法，其特征在于，所述第一预设条件包括：所述剩余电量大于第一阈值。

4.根据权利要求3所述的储能系统充放电的控制方法，其特征在于，所述第一阈值的表达式包括：

N＝-12894x⁵+37860x⁴+42699x³+23528x²+6785.4x+12446.2

E_m＝2NEx

5.根据权利要求3所述的储能系统充放电的控制方法，其特征在于，所述第一阈值包括95％。

6.根据权利要求1所述的储能系统充放电的控制方法，其特征在于，所述第二预设条件包括：所述放电深度大于第二阈值。

7.根据权利要求6所述的储能系统充放电的控制方法，其特征在于，所述第二阈值包括0.8。

8.根据权利要求1所述的储能系统充放电的控制方法，其特征在于，所述检测所述剩余电量是否满足第一预设条件之后，所述方法还包括：

9.根据权利要求1所述的储能系统充放电的控制方法，其特征在于，所述检测所述放电深度是否满足第二预设条件之后，所述方法还包括：

10.一种储能系统充放电的控制装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测储能系统的充放电状态；

11.一种储能系统充放电的控制设备，其特征在于，包括：

处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于调用并执行所述存储器中计算机程序，以执行如权利要求1-9任一项所述的方法。

12.一种储能系统，其特征在于，包括如权利要求11所述的储能系统充放电的控制设备。