CN114006452B

CN114006452B - Ems对发电机的储能管理方法、装置、设备及存储介质

Info

Publication number: CN114006452B
Application number: CN202210000405.XA
Authority: CN
Inventors: 欧阳海平; 郭晨霏
Original assignee: Shenzhen NYY Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen NYY Technology Co Ltd
Priority date: 2022-01-04
Filing date: 2022-01-04
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2042-01-04
Also published as: CN114006452A

Abstract

本发明涉及发电机储能领域，公开了一种EMS对发电机的储能管理方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：发送参数读取指令至发电机中，接收发电机传输的发电参数；判断发电机充电电压是否大于蓄电池电压；若不大于，则判断发电机油位是否小于最大充电油位；若小于最大充电油位，则发送油位填充指令至预置管理端口中，重新发送参数读取指令至发电机中；若不小于最大充电油位，则判断发电机油压是否大于增速压强阈值；若不大于增速压强阈值，则发送转速增加指令至管理端口中，重新发送参数读取指令至发电机中；若大于，则发送电连接断开指令至预置管理端口中，以便断开发电机与蓄电池的电连接；若大于，则将发电机与蓄电池确定为正常充电过程中。

Description

EMS对发电机的储能管理方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及发电机储能领域，尤其涉及一种EMS对发电机的储能管理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

EMS（储能管理系统）在电能管理上是为可以调节储能过程中的电压和电流的系统，在各个储能场景中大规模应用。EMS储能的调节依据主要是电压、电流、功率等一些常规的电学参数。由于EMS对最核心的电学参数有比较好的调节性能，使得EMS具有较为通用适应性。

但是，正因为EMS主要针对通用电学参数，由此EMS在每个具体应用场景上都缺乏一点针对性而换来通用性。在柴油发电机与储能蓄电池之间的充放电上，EMS无法从实际的化学能转换为电能上控制，经常会出现柴油发电机转动过快、油压太高损坏发电集机本身，而也会出现柴油发电机输送电压过大导致储能蓄电池损伤。因此，需要一种技术解决当前的EMS系统对柴油发电机的储能控制不足导致发电机和蓄电池损伤的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于解决当前的EMS系统对柴油发电机的储能控制不足导致发电机和蓄电池损伤的技术问题。

本发明第一方面提供了一种EMS对发电机的储能管理方法，所述 EMS对发电机的储能管理方法应用于发电机和蓄电池中，所述发电机与所述蓄电池进行电连接，所述EMS对发电机的储能管理方法包括：

发送参数读取指令至所述发电机中，以及接收所述发电机传输的发电参数，其中，所述发电参数包括：发电机油压、发电机油位、发电机充电电压、蓄电池电压；

判断所述发电机充电电压是否大于所述蓄电池电压；

若所述发电机充电电压不大于所述蓄电池电压，则判断所述发电机油位是否小于预置最大充电油位；

若所述发电机油位小于最大充电油位，则发送油位填充指令至预置管理端口中，重新发送参数读取指令至所述发电机中；

若所述发电机油位不小于最大充电油位，则判断所述发电机油压是否大于预置增速压强阈值；

若所述发电机油压不大于增速压强阈值，则发送转速增加指令至预置管理端口中，重新发送参数读取指令至所述发电机中；

若所述发电机油压大于增速压强阈值，则发送电连接断开指令至预置管理端口中，以便断开所述发电机与所述蓄电池的电连接；

若所述发电机充电电压大于所述蓄电池电压，则将所述发电机与所述蓄电池确定为正常充电过程中。

可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，在所述发送油位填充指令至预置管理端口中，重新发送参数读取指令至所述发电机中之前，还包括：

判断所述发电机油位是否小于预置最小运转油位；

若小于最小运转油位，则发送停机指令至预置管理端口，用于停止所述发电机的运转发电。

可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，在所述发送参数读取指令至所述发电机中，以及接收所述发电机传输的发电参数之后，在所述判断所述发电机充电电压是否大于所述蓄电池电压之前，还包括：

判断所述发电参数中是否存在非标记定义参数；

若存在非标记定义参数，则将所述非标记定义参数从所述发电参数中删除。

可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，在所述发送参数读取指令至所述发电机中之前，还包括：

基于MODBUS-RTU协议与所述发电机建立通讯连接。

可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，在所述将所述发电机与所述蓄电池确定为正常充电过程中之后，还包括：

读取所述蓄电池的最大存储电压；

判断所述发电机充电电压是否大于所述最大存储电压；

若大于所述最大存储电压，则发送转速降低指令至预置管理端口中。

可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述接收所述发电机传输的发电参数包括：

接收所述发电机传输的反馈数据；

读取所述反馈数据中的寄存器地址字符串；

根据预置寄存器地址分析表，查询出所述寄存器地址字符串对应的发电参数种类；

读取所述寄存器地址字符串对应的实体数据，将所述实体数据确定为所述发电参数种类对应的数据值。

可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述接收所述发电机传输的发电参数还包括：

校验判断所述发电参数中是否均存在发电机油压、发电机油位、发电机充电电压、蓄电池电压的数据；

若不均存在，则发送管理异常信息至预置管理端口中。

本发明第二方面提供了一种EMS对发电机的储能管理装置，所述EMS对发电机的储能管理装置包括：

所述EMS对发电机的储能管理装置包括：

参数读取模块，用于发送参数读取指令至所述发电机中，以及接收所述发电机传输的发电参数，其中，所述发电参数包括：发电机油压、发电机油位、发电机充电电压、蓄电池电压；

电压判断模块，用于判断所述发电机充电电压是否大于所述蓄电池电压；

油位判断模块，用于若所述发电机充电电压不大于所述蓄电池电压，则判断所述发电机油位是否小于预置最大充电油位；

油位填充模块，用于若所述发电机油位小于最大充电油位，则发送油位填充指令至预置管理端口中，重新发送参数读取指令至所述发电机中；

油压判断模块，用于若所述发电机油位不小于最大充电油位，则判断所述发电机油压是否大于预置增速压强阈值；

转速增加模块，用于若所述发电机油压不大于增速压强阈值，则发送转速增加指令至预置管理端口中，重新发送参数读取指令至所述发电机中；

连接断开模块，用于若所述发电机油压大于增速压强阈值，则发送电连接断开指令至预置管理端口中，以便断开所述发电机与所述蓄电池的电连接；

确定模块，用于所述发电机充电电压若大于所述蓄电池电压，则将所述发电机与所述蓄电池确定为正常充电过程中。

本发明第三方面提供了一种EMS对发电机的储能管理设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述EMS对发电机的储能管理设备执行上述的EMS对发电机的储能管理方法。

本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的EMS对发电机的储能管理方法。

在本发明实施例中，通过对柴油发电机的发电机油压、发电机油位、发电机充电电压和蓄电池电压进行整体分析，避免油压过大、油位过低、充电电压过大。分析实际出现但不出现在传统EMS系统上的参数数据，解决当前的EMS系统对柴油发电机的储能控制不足导致发电机和蓄电池损伤的技术问题。

附图说明

图1为本发明实施例中EMS对发电机的储能管理方法的一个实施例示意图；

图2为本发明实施例中EMS对发电机的储能管理装置的一个实施例示意图；

图3为本发明实施例中EMS对发电机的储能管理装置的另一个实施例示意图；

图4为本发明实施例中EMS对发电机的储能管理设备的一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种EMS对发电机的储能管理方法、装置、设备及存储介质。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中EMS对发电机的储能管理方法的一个实施例，所述 EMS对发电机的储能管理方法应用于发电机和蓄电池中，所述发电机与所述蓄电池进行电连接，所述EMS对发电机的储能管理方法包括：

101、发送参数读取指令至发电机中，以及接收发电机传输的发电参数，其中，发电参数包括：发电机油压、发电机油位、发电机充电电压、蓄电池电压；

在本实施例中，发电机与蓄电池进行电能连接，也会存在信号之间的传输直接测量蓄电池内部的电压，EMS只与发电机之间进行信息传输，将发电机油压、发电机油位、发电机充电电压、蓄电池电压数据一起读取。

进一步的，在101之前还包括：

1011、基于MODBUS-RTU协议与发电机建立通讯连接。

在本实施例中，EMS系统与发电机之间是通过MODBUS-RTU协议进行信息传输。

优选的，在“接收发电机传输的发电参数”可以执行以下步骤：

1012、接收发电机传输的反馈数据；

1013、读取反馈数据中的寄存器地址字符串；

1014、根据预置寄存器地址分析表，查询出寄存器地址字符串对应的发电参数种类；

1015、读取寄存器地址字符串对应的实体数据，将实体数据确定为发电参数种类对应的数据值。

在1012-1015步骤中，反馈数据实际上是一长串的字符串，例如：0A 10 04 00 0002 04 02 74 7C BA，反馈数据0A标识为控制器的ID号，01标识为功能代码，04 00为16进制数据转成十进制为1024，是寄存器地址，00 02写两个字节的含义，04为写4个字节的含义，02 74为实体数据内容，即为1024的内容，7C BA为CRC校验码。将1024在寄存器地址分析表中查询出1024为“发电机油压”，而实体数据为02 74（十六进制）转换为十进制为8052，即确定该传输指令中的发电机油压为8052kpa。

表1、寄存器地址分析表

测点描述	寄存器地址	读/写	测量范围L	测量范围H	比例因子	单位	位/符号
								发电机油压	1024	R	0	10000	1	Kpa	16
发电机燃油油位	1025	R	0	130	1	%	16
								充电发电机电压	1028	R	0	40	0.1	V	16
蓄电池电压	1029	R	0	40	0.1	V	16

1016、校验判断发电参数中是否均存在发电机油压、发电机油位发电机充电电压、蓄电池电压的数据；

1017、若不均存在，则发送管理异常信息至预置管理端口中。

在1016、1017步骤中，发电参数有多个数据，但不一定都是发电机油压、发电机油位发电机充电电压、蓄电池电压的数据。在接收时就要逐一确定，避免参数缺少无法进行控制，一旦有缺少就要发送管理异常信息到管理端口，由工作人员去现场排查解决数据无法读取的问题。

102、判断发电机充电电压是否大于蓄电池电压；

在本实施例中，本发明是从整体转换处理，一旦充电电压比蓄电池电压小了则会导致电流逆流这对发电机会产生损害。

进一步的，在101之后，在102之前，还可以执行以下：

1021、判断发电参数中是否存在非标记定义参数；

1022、若存在非标记定义参数，则将非标记定义参数从发电参数中删除。

在1021、1022步骤中，实际上非标记定义参数是发电机给用户自定义的接口，这里忽略这些定义接口参数。灵活传感器可定义为发电机的水温、发电机的发电频率、相电流、总无功功率的传感器，而此刻传感器的数据为多余的数据直接删除不进行处理。

103、若发电机充电电压不大于蓄电池电压，则判断发电机油位是否小于预置最大充电油位；

104、若发电机油位小于最大充电油位，则发送油位填充指令至预置管理端口中，重新发送参数读取指令至发电机中；

在103、104步骤中，主要是分析发电机的油位是否会超过最大发电电压需要的最小油位，也即是最大充电油位，如果没有超过该油位，就无法完全控制发电机进行转速增加，强行增加转速会损害发电机。发送油位填充指令至预置管理端口后，重新回到101步骤进行分析。

进一步的，在104之后，还可以执行以下步骤：

1041、判断发电机油位是否小于预置最小运转油位；

1042、若小于最小运转油位，则发送停机指令至预置管理端口，用于停止发电机的运转发电。

在1041、1042步骤中，判断发电机油位小于最小可以运转的油位例如2%，此时不能直接增加油量，要立刻停止发电，等待油量添加高于2%这样才不会损害发电机。

105、若发电机油位不小于最大充电油位，则判断发电机油压是否大于预置增速压强阈值；

在本实施例中，增速压强阈值是允许发电机增加转速的最大油压阈值，超过了该阈值则不能再增加转速，以免压强过大。一般来说增速压强阈值略小于设计的发电机油压限制压强。

106、若发电机油压不大于增速压强阈值，则发送转速增加指令至预置管理端口中，重新发送参数读取指令至发电机中；

在本实施例中，发送转速增加指令之后，为了进一步监控电压变化则需要回到101步骤重新测量数据控制发电机的充电电压。

107、若发电机油压大于增速压强阈值，则发送电连接断开指令至预置管理端口中，以便断开发电机与蓄电池的电连接；

在本实施例中，压强过高则会导致电压太大，需要立刻断开电连接保证蓄电池不会被过高电压破坏，而在发送完断开指令后则可以再发送降速指令，以保护发电机。

108、若发电机充电电压大于蓄电池电压，则将发电机与蓄电池确定为正常充电过程中。

在本实施中，发电机的发电电压大于蓄电池的电压是正常需要维持的过程，判断出是大于的数据过程，标记为正常充电过程中即可，在标记后还可以周期性检测发电电压与蓄电池的电压的大小，以维持该状态的结果。

进一步的，在108之后，还可以执行以下步骤：

1081、读取蓄电池的最大存储电压；

1082、判断发电机充电电压是否大于最大存储电压；

1083、若大于最大存储电压，则发送转速降低指令至预置管理端口中。

在1081-1083步骤中，发电机转速的增加会增大发电的电压量与频率，这是显然的，但是不断增加电压会导致蓄电池过载。由此蓄电池的最大存储电压可以预先设置在EMS系统中，不断比对发电机充电电压是否超过这个蓄电池最大极限，如果超过了蓄电池最大极限，则需要将发电机转速降低，以维持在充电过程中不会损坏蓄电池。

上面对本发明实施例中EMS对发电机的储能管理方法进行了描述，下面对本发明实施例中EMS对发电机的储能管理装置进行描述，请参阅图2，本发明实施例中EMS对发电机的储能管理装置一个实施例，所述EMS对发电机的储能管理装置包括：

参数读取模块201，用于发送参数读取指令至所述发电机中，以及接收所述发电机传输的发电参数，其中，所述发电参数包括：发电机油压、发电机油位、发电机充电电压、蓄电池电压；

电压判断模块202，用于判断所述发电机充电电压是否大于所述蓄电池电压；

油位判断模块203，用于若所述发电机充电电压不大于所述蓄电池电压，则判断所述发电机油位是否小于预置最大充电油位；

油位填充模块204，用于若所述发电机油位小于最大充电油位，则发送油位填充指令至预置管理端口中，重新发送参数读取指令至所述发电机中；

油压判断模块205，用于若所述发电机油位不小于最大充电油位，则判断所述发电机油压是否大于预置增速压强阈值；

转速增加模块206，用于若所述发电机油压不大于增速压强阈值，则发送转速增加指令至预置管理端口中，重新发送参数读取指令至所述发电机中；

连接断开模块207，用于若所述发电机油压大于增速压强阈值，则发送电连接断开指令至预置管理端口中，以便断开所述发电机与所述蓄电池的电连接；

确定模块208，用于若所述发电机充电电压大于所述蓄电池电压，则将所述发电机与所述蓄电池确定为正常充电过程中。

请参阅图3，本发明实施例中EMS对发电机的储能管理装置的另一个实施例，所述EMS对发电机的储能管理装置包括：

其中，所述EMS对发电机的储能管理装置还包括停机模块209，所述停机模块209具体用于：

判断所述发电机油位是否小于预置最小运转阈值；

其中，所述EMS对发电机的储能管理装置还包括删除模块210，所述删除模块210具体用于：

判断所述发电参数中是否存在传感器定义接口参数；

若存在传感器定义接口参数，则将所述传感器定义接口参数从所述发电参数中删除。

其中，所述EMS对发电机的储能管理装置还包括通讯建立模块211，所述通讯建立模块211具体用于：

基于MODBUS-RTU协议与所述发电机建立通讯连接。

其中，所述EMS对发电机的储能管理装置还包括转速减少模块212，所述转速减少模块212具体用于：

读取所述蓄电池的最大存储电压；

判断所述发电机充电电压是否大于所述最大存储电压；

其中，所述参数读取模块201具体用于：

接收所述发电机传输的反馈数据；

读取所述反馈数据中的寄存器地址字符串；

其中，所述参数读取模块201还具体用于：

若不均存在，则发送管理异常信息至预置管理端口中。

上面图2和图3从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的EMS对发电机的储能管理装置进行详细描述，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中EMS对发电机的储能管理设备进行详细描述。

图4是本发明实施例提供的一种EMS对发电机的储能管理设备的结构示意图，该EMS对发电机的储能管理设备400可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器（central processing units，CPU）410（例如，一个或一个以上处理器）和存储器420 ，一个或一个以上存储应用程序433或数据432的存储介质430（例如一个或一个以上海量存储设备）。其中，存储器420和存储介质430可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质430的程序可以包括一个或一个以上模块（图示没标出），每个模块可以包括对EMS对发电机的储能管理设备400中的一系列指令操作。更进一步地，处理器410可以设置为与存储介质430通信，在EMS对发电机的储能管理设备400上执行存储介质430中的一系列指令操作。

基于EMS对发电机的储能管理设备400还可以包括一个或一个以上电源440，一个或一个以上有线或无线网络接口450，一个或一个以上输入输出接口460，和/或，一个或一个以上操作系统431，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图4展示的EMS对发电机的储能管理设备结构并不构成对基于EMS对发电机的储能管理设备的限定，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。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述EMS对发电机的储能管理方法的步骤。

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，上述描述的系统或装置、单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述集成的单元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全部或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（read-only memory，ROM）、随机存取存储器（random access memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种EMS对发电机的储能管理方法，其特征在于，所述 EMS对发电机的储能管理方法应用于发电机和蓄电池中，所述发电机与所述蓄电池进行电连接，所述EMS对发电机的储能管理方法包括：

判断所述发电机充电电压是否大于所述蓄电池电压；

若所述发电机油位不小于最大充电油位，则判断所述发电机油压是否大于预置增速压强阈值，其中，所述增速压强阈值是允许发电机增加转速的最大油压阈值；

2.根据权利要求1所述的EMS对发电机的储能管理方法，其特征在于，在所述发送油位填充指令至预置管理端口中，重新发送参数读取指令至所述发电机中之前，还包括：

判断所述发电机油位是否小于预置最小运转油位；

3.根据权利要求1所述的EMS对发电机的储能管理方法，其特征在于，在所述发送参数读取指令至所述发电机中，以及接收所述发电机传输的发电参数之后，在所述判断所述发电机充电电压是否大于所述蓄电池电压之前，还包括：

判断所述发电参数中是否存在非标记定义参数；

4.根据权利要求1所述的EMS对发电机的储能管理方法，其特征在于，在所述发送参数读取指令至所述发电机中之前，还包括：

基于MODBUS-RTU协议与所述发电机建立通讯连接。

5.根据权利要求1所述的EMS对发电机的储能管理方法，其特征在于，在所述将所述发电机与所述蓄电池确定为正常充电过程中之后，还包括：

读取所述蓄电池的最大存储电压；

判断所述发电机充电电压是否大于所述最大存储电压；

6.根据权利要求1所述的EMS对发电机的储能管理方法，其特征在于，所述接收所述发电机传输的发电参数包括：

接收所述发电机传输的反馈数据；

读取所述反馈数据中的寄存器地址字符串；

7.根据权利要求1所述的EMS对发电机的储能管理方法，其特征在于，所述接收所述发电机传输的发电参数还包括：

若不均存在，则发送管理异常信息至预置管理端口中。

8.一种EMS对发电机的储能管理装置，其特征在于，所述EMS对发电机的储能管理装置包括：

油压判断模块，用于若所述发电机油位不小于最大充电油位，则判断所述发电机油压是否大于预置增速压强阈值，其中，所述增速压强阈值是允许发电机增加转速的最大油压阈值；

9.一种EMS对发电机的储能管理设备，其特征在于，所述EMS对发电机的储能管理设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；

所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述EMS对发电机的储能管理设备执行如权利要求1-7中任一项所述的EMS对发电机的储能管理方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的EMS对发电机的储能管理方法。