CN114156971A - 储能充放电控制的方法、装置及设备、储能系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种储能充放电控制的方法、装置及设备、储能系统，储能充放电控制的方法包括：获取储能系统的电池的荷电状态并检测；若检测到荷电状态小于第一阈值，获取电网电压；在电网电压处于正常状态时控制储能系统进入充电模式；反之，控制储能系统进入低功耗模式；和/或，若检测到荷电状态大于第二阈值，获取电网电压和当前时间并检测；在电网电压不处于正常状态且当前时间满足预设用电时间时，控制储能系统进入放电模式；在电网电压处于正常状态，或者当前时间不满足预设用电时间时，控制储能系统进入待机模式。如此，满足了储能系统的合理充放电需求，保证了电池安全的充放电过程，有效延长了电池使用寿命，同时，避免了对用户侧的依赖。
Description
技术领域
本申请涉及储能系统技术领域，具体涉及一种储能充放电控制的方法、装置及设备、储能系统。
背景技术
在储能系统高速发展的阶段，如何解决储能的合理充放电需求显得尤为重要。
相关技术中，现有的储能充放电控制方法主要有两种，一种是采用用户指令控制，即储能的充放电工作是根据用户在交互显示界面输入指令来控制。但用户指令控制的方式不仅依赖于用户的操作，受人为因素的影响，还容易存在过充和过放的情况，很容易损害储能电池的各项物理化学特性，影响储能电池的使用寿命。另一种是采用时间指令控制，即根据预先设定的充放电时间完成充放电。但这种时间指令控制的方式不灵活，不能综合考虑电池的状态，无法确保储能充放电的安全工作。
发明内容
本申请提供一种储能充放电控制的方法、装置及设备、储能系统，用于解决现有的储能系统无法在脱离人为控制的同时保障安全、合理的充放电工作的技术问题。
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充放电控制的方法，包括：
获取储能系统的电池的荷电状态，并对所述荷电状态进行检测；
若检测到所述荷电状态小于第一阈值，获取电网电压，并判断所述电网电压是否处于正常状态；在所述电网电压处于所述正常状态时，控制所述储能系统进入充电模式；在所述电网电压不处于所述正常状态时，控制所述储能系统进入低功耗模式；和/或，
若检测到所述荷电状态大于第二阈值，获取电网电压，并判断所述电网电压是否处于正常状态，以及，当前时间是否满足预设用电时间；在所述电网电压不处于正常状态，且当前时间满足预设用电时间时，控制所述储能系统进入放电模式；在所述电网电压处于正常状态，或者，当前时间不满足预设用电时间时，控制所述储能系统进入待机模式。
可选的，所述获取储能系统的电池的荷电状态之前，所述方法还包括：
检测所述储能系统的电池是否满足电池安全运行条件；
若所述储能系统的电池满足所述电池安全运行条件，则执行后续步骤。
可选的，所述检测所述储能系统的电池是否满足电池安全运行条件，包括：
获取所述电池的运行参数；
检测所述运行参数是否满足所述电池安全运行条件。
可选的，所述电池安全运行条件包括：电压处于预设电压区间，且电流处于预设电流区间；
所述检测所述储能系统的电池是否满足电池安全运行条件，包括：
获取所述电池的运行参数；所述运行参数包括所述电池的电压值和电流值；
检测所述电压值是否处于所述预设电压区间，以及，所述电流值是否处于所述预设电流区间；
若所述电压值处于所述预设电压区间，且所述电流值处于所述预设电流区间，则所述电池满足所述电池安全运行条件；反之，则所述电池不满足所述电池安全运行条件。
可选的，所述方法还包括：
检测所述储能系统是否出现故障；
若所述储能系统出现故障，则控制所述储能系统进入故障模式。
可选的，所述判断所述电网电压是否处于正常状态，包括：
检测所述电网电压是否处于预设阈值区间；
若所述电网电压处于所述预设阈值区间，则所述电网电压处于正常状态；若所述电网电压不处于所述预设阈值区间，则所述电网电压不处于正常状态。
本申请的第二方面提供一种储能充放电控制的装置，包括：
获取与检测模块，用于获取储能系统的电池的荷电状态，并对所述荷电状态进行检测；
第一控制模块，用于在检测到所述荷电状态小于第一阈值时，获取电网电压，并判断所述电网电压是否处于正常状态；在所述电网电压处于所述正常状态时，控制所述储能系统进入充电模式；在所述电网电压不处于所述正常状态时，控制所述储能系统进入低功耗模式；和/或，
第二控制模块，用于在检测到所述荷电状态大于第二阈值时，获取电网电压，并判断所述电网电压是否处于正常状态，以及，当前时间是否满足预设用电时间；在所述电网电压不处于正常状态，且当前时间满足预设用电时间时，控制所述储能系统进入放电模式；在所述电网电压处于正常状态，或者，当前时间不满足预设用电时间时，控制所述储能系统进入待机模式。
可选的，还包括故障检测模块，所述故障检测模块用于：
检测所述储能系统是否出现故障；
若所述储能系统出现故障，则控制所述储能系统进入故障模式。
本申请的第三方面提供一种储能充放电控制的设备，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充放电控制的设备。
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，首先获取储能系统的电池的荷电状态，并对荷电状态进行检测，以判断当前电池是否要进行充放电控制。在检测到荷电状态小于第一阈值时，确定电池电量不足，继而获取电网电压，并判断电网电压是否处于正常状态。在电网电压处于正常状态时，说明当前电网可以供电，则控制储能系统进入充电模式；在电网电压不处于正常状态时，说明当前电网无法供电，则控制储能系统进入低功耗模式。和/或，在检测到荷电状态大于第二阈值时，说明电池中有充足的电量，继而获取电网电压，判断电网电压是否处于正常状态，同时，判断当前时间是否满足预设用电时间。在电网电压不处于正常状态，且当前时间满足预设用电时间时，说明当前电网无法供电，用户需要用电，则控制储能系统进入放电模式，以提供电量给用户；在电网电压处于正常状态，或者，当前时间不满足预设用电时间时，说明当前电网可以供电，或者用户不需要用电，此时无需储能系统供电，则控制储能系统进入待机模式。如此，通过自适应充放电逻辑自行响应储能系统的合理充放电需求，保证了电池安全的充放电过程，可以有效延长电池使用寿命，同时，避免了对用户侧的依赖，提升了用户体验。
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充放电控制的方法的流程图。
图2是本申请另一个实施例提供的一种储能充放电控制的装置的结构示意图。
图3是本申请另一个实施例提供的一种储能充放电控制的设备的结构示意图。
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充放电控制的方法的流程图。本申请的实施例提供一种储能充放电控制的方法，如图所示，储能充放电控制的方法至少可以包括如下步骤：
步骤11、获取储能系统的电池的荷电状态，并对荷电状态进行检测。
在储能系统正常运行时，获取储能系统的电池的荷电状态，就可以为后续控制的进行提供理论依据。基于此，在进行荷电状态的检测时，为了确定当前电池是否适合提供电源，可以设置第一阈值和第二阈值。其中，第一阈值小于第二阈值。第一阈值可以是用于判断电池是否电量不足的阈值，荷电状态小于第一阈值时，确定电池电量不足，需要进行充电。第二阈值可以是用于判断电量是否饱和的阈值，荷电状态大于第二阈值时，确定电量充足，不需要进行充电。应用时，第一阈值可以为10％，第二阈值可以为90％。
具体的，第一阈值和第二阈值的数值可以根据实际需求进行设置，此处不作限定。
实施时，在检测到荷电状态小于第一阈值时，执行后续步骤12；在检测到荷电状态大于第二阈值时，执行后续步骤13。
步骤12、获取电网电压，并判断电网电压是否处于正常状态；在电网电压处于正常状态时，控制储能系统进入充电模式；在电网电压不处于正常状态时，控制储能系统进入低功耗模式。
其中，低功耗模式为储能系统特殊的待机模式，指储能系统在电网无输入并且自身储能电量小于第一阈值时，为防止电池在电网输入之前电量损耗完全，只提供处理器电源和通讯电源，其余用电芯片或模块器件全部断开供电，以维持更长时间的电网输入等待。
步骤13、获取电网电压，并判断电网电压是否处于正常状态，以及，当前时间是否满足预设用电时间；在电网电压不处于正常状态，且当前时间满足预设用电时间时，控制储能系统进入放电模式；在电网电压处于正常状态，或者，当前时间不满足预设用电时间时，控制储能系统进入待机模式。
以上是本申请的储能充放电控制的方法的一种实施方式，在一些其他的情况下，储能充放电控制的方法还可以是至少包括步骤11和步骤12；或者，储能充放电控制的方法至少包括步骤11和步骤13。
本实施例中，首先获取储能系统的电池的荷电状态，并对荷电状态进行检测，以判断当前电池是否要进行充放电控制。在检测到荷电状态小于第一阈值时，确定电池电量不足，继而获取电网电压，并判断电网电压是否处于正常状态。在电网电压处于正常状态时，说明当前电网可以供电，则控制储能系统进入充电模式；在电网电压不处于正常状态时，说明当前电网无法供电，则控制储能系统进入低功耗模式。和/或，在检测到荷电状态大于第二阈值时，说明电池中有充足的电量，继而获取电网电压，判断电网电压是否处于正常状态，同时，判断当前时间是否满足预设用电时间。在电网电压不处于正常状态，且当前时间满足预设用电时间时，说明当前电网无法供电，用户需要用电，则控制储能系统进入放电模式，以提供电量给用户；在电网电压处于正常状态，或者，当前时间不满足预设用电时间时，说明当前电网可以供电，或者用户不需要用电，此时无需储能系统供电，则控制储能系统进入待机模式。如此，通过自适应充放电逻辑自行响应储能系统的合理充放电需求，保证了电池安全的充放电过程，可以有效延长电池使用寿命，同时，避免了对用户侧的依赖，提升了用户体验。
一些实施例中，为了保证电池的安全充放电过程，在获取储能系统的电池的荷电状态之前，储能充放电控制的方法还可以包括：检测储能系统的电池是否满足电池安全运行条件；若储能系统的电池满足电池安全运行条件，则执行后续步骤。
实施时，在检测储能系统的电池是否满足电池安全运行条件时，可以获取电池的运行参数；检测运行参数是否满足电池安全运行条件。
其中，电池安全运行条件可以包括：电压处于预设电压区间，且电流处于预设电流区间。相应的，在检测储能系统的电池是否满足电池安全运行条件时，可以获取电池的运行参数；其中，运行参数可以包括电池的电压值和电流值；检测电压值是否处于预设电压区间，以及，电流值是否处于预设电流区间；若电压值处于预设电压区间，且电流值处于预设电流区间，则电池满足电池安全运行条件；反之，则电池不满足电池安全运行条件。
实际应用中，预设电压区间可以设置为100V＜电压≤146V，预设电流区间可以设置为0A＜电流≤22A。如此，在检测到电池的电压值处于(100V，146V]，电流值处于(0A，22A]时，才能确定储能系统的电池满足电池安全运行条件。
具体的，预设电压区间和预设电流区间的具体区间范围值，可以根据实际需求进行设置，此处不作限定。
一些实施例中，为了进一步保障储能充放电过程的安全，储能充放电控制的方法还可以包括：检测储能系统是否出现故障；若储能系统出现故障，则控制储能系统进入故障模式；若储能系统没有出现故障，则无需进入故障模式。即，一旦检测到储能系统出现故障，便直接控制储能系统进入故障模式，以避免因故障问题对电池造成损害。
一些实施例中，在上述判断电网电压是否处于正常状态时，可以检测电网电压是否处于预设阈值区间；若电网电压处于预设阈值区间，则电网电压处于正常状态；若电网电压不处于预设阈值区间，则电网电压不处于正常状态。
具体实施时，预设阈值区间可以设置为(198V，242V]，如此，电网电压小于等于198V，或者，电网电压大于242V时，都属于电网过欠压的状态，即电网电压不处于正常状态。电网电压在正常状态提供电量，不在正常状态时不提供电量。
具体的，预设阈值区间的区间范围值可以根据实际需求进行设置，此处不作限定。
基于相同的技术构思，本申请的实施例还提供一种储能充放电控制的装置，如图2所示，该装置可以包括：获取与检测模块201，用于获取储能系统的电池的荷电状态，并对荷电状态进行检测；第一控制模块202，用于在检测到荷电状态小于第一阈值时，获取电网电压，并判断电网电压是否处于正常状态；在电网电压处于正常状态时，控制储能系统进入充电模式；在电网电压不处于正常状态时，控制储能系统进入低功耗模式；第二控制模块203，用于在检测到荷电状态大于第二阈值时，获取电网电压，并判断电网电压是否处于正常状态，以及，当前时间是否满足预设用电时间；在电网电压不处于正常状态，且当前时间满足预设用电时间时，控制储能系统进入放电模式；在电网电压处于正常状态，或者，当前时间不满足预设用电时间时，控制储能系统进入待机模式。
受应用场景的影响，储能充放电控制的装置也可以是只包括获取与检测模块201和第一控制模块202，或者，获取与检测模块201和第二控制模块203。也就是说，储能充放电控制的装置存在三种情况：第一种是储能充放电控制的装置可以包括获取与检测模块201、第一控制模块202和第二控制模块203；第二种是储能充放电控制的装置可以包括获取与检测模块201和第一控制模块202；第三种是储能充放电控制的装置可以包括获取与检测模块201和第二控制模块203。
可选的，储能充放电控制的装置还可以包括检测模块，检测模块用于：检测储能系统的电池是否满足电池安全运行条件；若储能系统的电池满足电池安全运行条件，则执行后续步骤。
可选的，在检测储能系统的电池是否满足电池安全运行条件时，检测模块，可以用于：获取电池的运行参数；检测运行参数是否满足电池安全运行条件。
可选的，上述电池安全运行条件可以包括：电压处于预设电压区间，且电流处于预设电流区间；相应的，在检测储能系统的电池是否满足电池安全运行条件时，检测模块，具体可以用于：获取电池的运行参数；运行参数包括电池的电压值和电流值；检测电压值是否处于预设电压区间，以及，电流值是否处于预设电流区间；若电压值处于预设电压区间，且电流值处于预设电流区间，则电池满足电池安全运行条件；反之，则电池不满足电池安全运行条件。
可选的，储能充放电控制的装置还可以包括故障检测模块，故障检测模块具体可以用于：检测储能系统是否出现故障；若储能系统出现故障，则控制储能系统进入故障模式。
可选的，在判断电网电压是否处于正常状态时，第一控制模块202，具体可以用于：检测电网电压是否处于预设阈值区间；若电网电压处于预设阈值区间，则电网电压处于正常状态；若电网电压不处于预设阈值区间，则电网电压不处于正常状态。同样的，第二控制模块203，也可以用于检测电网电压是否处于预设阈值区间；若电网电压处于预设阈值区间，则电网电压处于正常状态；若电网电压不处于预设阈值区间，则电网电压不处于正常状态。
本申请实施例提供的储能充放电控制的装置的具体实施方案可以参考以上任意例所述的储能充放电控制的方法的实施方式，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充放电控制的设备，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充放电控制的方法。
本申请实施例提供的储能充放电控制的设备的具体实施方案可以参考以上任意例所述的储能充放电控制的方法的实施方式，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充放电控制的设备。
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 (10)
1.一种储能充放电控制的方法，其特征在于，包括：
获取储能系统的电池的荷电状态，并对所述荷电状态进行检测；
若检测到所述荷电状态小于第一阈值，获取电网电压，并判断所述电网电压是否处于正常状态；在所述电网电压处于所述正常状态时，控制所述储能系统进入充电模式；在所述电网电压不处于所述正常状态时，控制所述储能系统进入低功耗模式；和/或，
若检测到所述荷电状态大于第二阈值，获取电网电压，并判断所述电网电压是否处于正常状态，以及，当前时间是否满足预设用电时间；在所述电网电压不处于正常状态，且当前时间满足预设用电时间时，控制所述储能系统进入放电模式；在所述电网电压处于正常状态，或者，当前时间不满足预设用电时间时，控制所述储能系统进入待机模式。
2.根据权利要求1所述的储能充放电控制的方法，其特征在于，所述获取储能系统的电池的荷电状态之前，所述方法还包括：
检测所述储能系统的电池是否满足电池安全运行条件；
若所述储能系统的电池满足所述电池安全运行条件，则执行后续步骤。
3.根据权利要求2所述的储能充放电控制的方法，其特征在于，所述检测所述储能系统的电池是否满足电池安全运行条件，包括：
获取所述电池的运行参数；
检测所述运行参数是否满足所述电池安全运行条件。
4.根据权利要求3所述的储能充放电控制的方法，其特征在于，所述电池安全运行条件包括：电压处于预设电压区间，且电流处于预设电流区间；
所述检测所述储能系统的电池是否满足电池安全运行条件，包括：
获取所述电池的运行参数；所述运行参数包括所述电池的电压值和电流值；
检测所述电压值是否处于所述预设电压区间，以及，所述电流值是否处于所述预设电流区间；
若所述电压值处于所述预设电压区间，且所述电流值处于所述预设电流区间，则所述电池满足所述电池安全运行条件；反之，则所述电池不满足所述电池安全运行条件。
5.根据权利要求1所述的储能充放电控制的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述储能系统是否出现故障；
若所述储能系统出现故障，则控制所述储能系统进入故障模式。
6.根据权利要求1所述的储能充放电控制的方法，其特征在于，所述判断所述电网电压是否处于正常状态，包括：
检测所述电网电压是否处于预设阈值区间；
若所述电网电压处于所述预设阈值区间，则所述电网电压处于正常状态；若所述电网电压不处于所述预设阈值区间，则所述电网电压不处于正常状态。
7.一种储能充放电控制的装置，其特征在于，包括：
获取与检测模块，用于获取储能系统的电池的荷电状态，并对所述荷电状态进行检测；
第一控制模块，用于在检测到所述荷电状态小于第一阈值时，获取电网电压，并判断所述电网电压是否处于正常状态；在所述电网电压处于所述正常状态时，控制所述储能系统进入充电模式；在所述电网电压不处于所述正常状态时，控制所述储能系统进入低功耗模式；和/或，
第二控制模块，用于在检测到所述荷电状态大于第二阈值时，获取电网电压，并判断所述电网电压是否处于正常状态，以及，当前时间是否满足预设用电时间；在所述电网电压不处于正常状态，且当前时间满足预设用电时间时，控制所述储能系统进入放电模式；在所述电网电压处于正常状态，或者，当前时间不满足预设用电时间时，控制所述储能系统进入待机模式。
8.根据权利要求7所述的储能充放电控制的装置，其特征在于，还包括故障检测模块，所述故障检测模块用于：
检测所述储能系统是否出现故障；
若所述储能系统出现故障，则控制所述储能系统进入故障模式。
9.一种储能充放电控制的设备，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1-6任一项所述的方法。
10.一种储能系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的储能充放电控制的设备。
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