CN115001098A - 一种电池管理方法、装置和储能系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种电池管理方法、装置和储能系统，在本申请实施例中该方法应用于电池管理系统中的储能管理单元，可以直接通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息，该电池管理信息针对该目标电池，然后可以根据该电池管理信息，确定该目标电池对应的储能策略，储能管理单元向目标电池对应的储能变流器发送该储能策略，使该储能变流器基于该储能策略控制该目标电池，从而，本申请可以直接通过控制器局域网络完成储能管理单元与电池管理系统之间的通信，无需进行多次信息格式的转换，同时可以由储能管理单元完成对储能策略的判断，从而实现对目标电池的高效管理，提高了信息通讯效率。

Description

一种电池管理方法、装置和储能系统
技术领域
本申请涉及电池管理技术领域，特别是涉及一种电池管理方法、装置和储能系统。
背景技术
储能系统主要是通过电能存储设备实现对新能源产生的电能及电网瞬间多余电源进行存储，另外在需要用电时，电能存储设备能够根据外部需要向外提供可用电能，从而实现对能源的最优利用。使用储能系统，既能够提升对新能源的利用，降低对传统能源的依赖，同时还能够通过储能系统提升电网的强壮性，优化电网用电、控电能力，降低电力实时性的刚性特点。
然而，在相关技术中，储能系统的各个组成部分之间的通信方式较为繁琐，对于电池的管理效率较差，难以提供良好的电池管理服务。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种电池管理方法和相关装置，可以通过控制器局域网络实现储能系统组成部分之间的高效通信，从而实现对电池的高效管理。
本申请实施例公开了如下技术方案：
第一方面，本申请实施例公开了一种电池管理方法，由储能管理单元执行，所述方法包括：
通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息，所述电池管理信息针对所述目标电池；
根据所述电池管理信息，确定所述目标电池对应的储能策略；
向所述目标电池对应的储能变流器发送所述储能策略，使所述储能变流器基于所述储能策略控制所述目标电池。
在一种可能的实现方式中，所述电池管理信息为控制器局域网络报文信息，所述控制局域网络报文信息是通入如下方式生成的：
获取待发送的多条子信息；
确定所述目标电池对应的控制局域网络配置信息；
根据所述控制局域网络配置信息，生成所述多条子信息对应的所述控制局域网络报文信息，所述控制局域网络报文信息为单帧信息。
在一种可能的实现方式中，所述控制局域网络配置信息包括控制局域网络标识信息、起始位信息、长度信息和报文周期信息。
在一种可能的实现方式中，所述确定所述目标电池对应的控制局域网络配置信息，包括：
获取所述目标电池对应的环境信息；
根据所述环境信息，确定所述目标电池对应的所述控制局域网络配置信息。
在一种可能的实现方式中，在所述通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息之前，所述方法还包括：
载入所述控制局域网络配置信息。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
获取待更新电池管理信息；
根据所述待更新电池管理信息，更新所述储能策略；
向所述储能变流器发送更新后的储能策略，使所述储能变流器基于所述更新后的储能策略控制所述目标电池。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池管理装置，所述装置包括第一获取单元、确定单元和第一发送单元：
所述第一获取单元，用于通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息，所述电池管理信息针对所述目标电池；
所述确定单元，用于根据所述电池管理信息，确定所述目标电池对应的储能策略；
所述第一发送单元，用于向所述目标电池对应的储能变流器发送所述储能策略，使所述储能变流器基于所述储能策略控制所述目标电池。
在一种可能的实现方式中，所述电池管理信息为控制器局域网络报文信息，所述控制局域网络报文信息是通入如下方式生成的：
获取待发送的多条子信息；
确定所述目标电池对应的控制局域网络配置信息；
根据所述控制局域网络配置信息，生成所述多条子信息对应的所述控制局域网络报文信息，所述控制局域网络报文信息为单帧信息。
在一种可能的实现方式中，所述控制局域网络配置信息包括控制局域网络标识信息、起始位信息、长度信息和报文周期信息。
在一种可能的实现方式中，所述确定所述目标电池对应的控制局域网络配置信息，包括：
获取所述目标电池对应的环境信息；
根据所述环境信息，确定所述目标电池对应的所述控制局域网络配置信息。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括载入单元：
载入所述控制局域网络配置信息。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括第二获取单元、更新单元和第二发送单元：
所述第二获取单元，用于获取待更新电池管理信息；
所述更新单元，用于根据所述待更新电池管理信息，更新所述储能策略；
所述第二发送单元，用于向所述储能变流器发送更新后的储能策略，使所述储能变流器基于所述更新后的储能策略控制所述目标电池。
第三方面，本申请实施例提供了一种储能系统，所述储能系统包括目标电池、储能管理单元、电池管理系统和储能变流器：
所述储能管理单元，用于通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息，所述电池管理信息针对所述目标电池；
根据所述电池管理信息，确定所述目标电池对应的储能策略；
向所述目标电池对应的储能变流器发送所述储能策略，使所述储能变流器基于所述储能策略控制所述目标电池。
由上述技术方案可以看出，在本申请实施例中该方法应用于电池管理系统中的储能管理单元，可以直接通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息，该电池管理信息针对该目标电池，然后可以根据该电池管理信息，确定该目标电池对应的储能策略，储能管理单元向目标电池对应的储能变流器发送该储能策略，使该储能变流器基于该储能策略控制该目标电池，从而，本申请可以直接通过控制器局域网络完成储能管理单元与电池管理系统之间的通信，无需进行多次信息格式的转换，同时可以由储能管理单元完成对储能策略的判断，从而实现对目标电池的高效管理，提高了信息通讯效率。
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为本申请实施例提供的一种电池管理方法的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种电池管理方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种电池管理方法的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种实际应用场景中电池管理方法的流程图；
图5为本申请实施例提供的一种电池管理装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。
储能系统主要由电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，简称BMS)、储能管理单元(Energy Management Unit，简称EMU)和储能变流器(Power Conversion System，简称PCS)构成，三者之间的通信架构如图1所示。电池作为储能系统中极为重要的一次设备，用来存储通过风能、光能、潮汐能等新能源产生的电能，同时也用来存储电网中阶段性多余的电能；另外，电池还会在外部需要用电时向往输出电能。因此对电池的精准管理是储能系统中极为重要的需求。
对电池进行充电时，需要根据电池特点对外部输入的电能进行转换，从而得到满足电池要求的电气参数才能够对电池进行充电；而在使用电池对外放电时，也需要将电池中输出的电能转换为外部需要的电气参数后才能够接入外部电网中。在储能系统中使用储能变流器设备完成对电池输入、输出电气参数的转换。精准控制电池充放电需要对电池自身以及外部数据进行较为全面的分析作为支撑，因此，为了提高对电池的管理效率，一方面需要储能系统的各个组成部分之间能够高效通信，另一方面需要能够对储能策略进行高效判断。
然而，在相关技术中，储能管理单元与电池管理系统之间的信息传输需要经过多次信息格式的转换，同时储能策略的确定效率较慢，难以实现对电池的高效管理。
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种电池管理方法和相关装置，可以通过控制器局域网络实现储能系统组成部分之间的高效通信，从而实现对电池的高效管理。
可以理解的是，该方法可以应用于处理设备上，该处理设备为能够进行电池管理的处理设备，例如可以为储能系统中的储能管理单元。
参见图2，图2为本申请实施例提供的一种电池管理方法的流程图，该方法包括：
S201：通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息。
其中，该电池管理信息针对目标电池，该目标电池可以为任意具有储能系统的电池，电池管理信息是指与该目标电池自身以及目标电池周围环境相关的信息，该电池管理信息用于分析目标电池对应的电池状态以及运行环境，从而能够基于该电池管理信息对目标电池进行有效管理，使目标电池能够更加良好的运行。
在本申请实施例中，为了实现储能管理单元与电池管理系统之间的高效通信，储能管理单元与电池管理系统之间可以直接通过控制器局域网络(Controller AreaNetwork，简称CAN)进行信息通讯，无需经过其它信息格式的转换。如图3所示，图中①过程为EMU与BMS之间的交互环节，本申请中采用CAN网通讯方式，②过程为EMU与PCS之间的交互环节，本发明中在EMU中完成了储能策略判断，将判断结果直接下发PCS执行，③过程为PCS实现电池充电、放电过程。
S202：根据电池管理信息，确定目标电池对应的储能策略。
储能管理单元可以基于电池管理信息所体现出的电池状态和环境状态，确定出该目标电池对应的储能策略，该储能策略用于对电池的充放电操作进行管理。储能系统运行环境、运行工况都较为复杂，储能策略需要在不同情况下使用不同的处理方式。为方便现场使用，可以在储能管理单元中设计能够根据配置灵活处理的储能策略。储能策略配置格式如下表所示。
EMU设备储能策略示例表
Figure BDA0003703930930000061
S203：向目标电池对应的储能变流器发送储能策略，使储能变流器基于储能策略控制所述目标电池。
如上表中所示，准备下发的信息点的状态可由已经收集到的信息点状态来判断得到。表中[]内的数字表示接入到储能管理单元中各信息点的点号，表中Fomula列中是信息点相关的判断逻辑，当此判断逻辑得到的结果为真时，按照TrueFormula列中的结果输出，否则按照FalseFormula列中的结果输出。其中Fomula列、TrueFormula列、FalseFormula列中的表达式均可按照现场实际需要进行配置。
在本申请实施例中，为了进一步提高电池管理效率，可以由处理能力较强的储能管理单元自身完成对储能策略的确定工作，从而无需储能变流器再对储能策略进行分析，可以直接基于储能管理单元所发送储能策略来控制目标电池，例如可以直接按照接收到的信息对电池进行充电、放电过程的实现。
由上述技术方案可以看出，在本申请实施例中该方法应用于电池管理系统中的储能管理单元，可以直接通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息，该电池管理信息针对该目标电池，然后可以根据该电池管理信息，确定该目标电池对应的储能策略，储能管理单元向目标电池对应的储能变流器发送该储能策略，使该储能变流器基于该储能策略控制该目标电池，从而，本申请可以直接通过控制器局域网络完成储能管理单元与电池管理系统之间的通信，无需进行多次信息格式的转换，同时可以由储能管理单元完成对储能策略的判断，从而实现对目标电池的高效管理，提高了信息通讯效率。
在一种可能的实现方式中，该电池管理信息为控制器局域网络报文信息，即CAN报文信息，为了进一步提高信息发送效率，可以在一条CAN报文信息中融合多条子信息进行发送。首先，电池管理系统可以获取待发送的多条子信息，然后确定该目标电池对应的控制局域网络配置信息，该控制局域网络配置信息用于进行控制器局域网络通信。
电池管理系统可以根据该控制局域网络配置信息，生成多条子信息对应的控制局域网络报文信息，该控制局域网络报文信息为单帧信息，即通过一次控制局域网络报文信息的发送即可实现多条信息的传输，进一步提高了信息输出效率。
其中，在一种可能的实现方式中，该控制局域网络配置信息可以包括控制局域网络标识信息、起始位信息、长度信息和报文周期信息。例如，以下表为例，CAN报文信息配置CANID(标识)信息、起始位信息、长度信息以及报文周期，根据上述信息来确定报文信息。以下表为例，要创建两条CAN报文，CANID分别为68063124与68063125，根据表中的配置可以明确，报文68063124中共有4个信息点，报文周期为100ms，报文68063125中共有4个信息点，报文周期为1000ms。
CAN_ID 起始位 长度/bit 周期/ms
68063124 8 3 100
68063124 11 4 100
68063124 15 7 100
68063124 22 4 100
68063125 0 4 1000
68063125 4 3 1000
68063125 7 5 1000
68063125 12 3 1000
CAN报文组帧或解帧时根据上述配置信息进行。对于CANID为68063124的CAN报文，第一个信息点从报文中第8位bit位开始算起，按照长度3位往后数，到第10位截止，也即从第8位到第10位为第一个信息点数据，后面的信息点可同理处理。使用这种能够灵活配置的CAN报文格式后，既能够提高CAN报文通信效率，同时可以灵活通用多种场合。
由此可见，使用此种方法传递BMS信息，能够将多个信息点通过一条CAN报文进行传递，从而有效减少了报文量，提高了BMS与EMU间信息传递效率。
在一种可能的实现方式中，为了使控制局域网络通信能够更加贴合储能系统中各个模块对应的实际环境，在确定目标电池对应的控制局域网络配置信息时，可以先获取该目标电池对应的环境信息，该环境信息用于体现储能系统对应的实际环境情况。电池管理系统可以根据该环境信息，确定目标电池对应的控制局域网络配置信息，从而使该控制局域网络配置信息能够更加贴合储能系统所处的环境，进行更加高效、稳定的信息交流。
此外，在一种可能的实现方式中，为了使储能管理单元能够成功与电池管理系统之间进行控制器局域网络通信，在通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息之前，储能管理单元可以先载入该控制局域网络配置信息，从而使该储能管理单元可以有直接接收并处理控制局域网络报文信息的能力。
在一种可能的实现方式中，若与目标电池相关的环境、运行状态等信息发生了改变，为了能够及时对目标电池进行调节，处理设备可以获取待更新电池管理信息，该待更新电池管理信息是指由于目标电池相关信息发生变化而产生的信息。处理设备可以根据该待更新电池管理信息，更新储能策略，然后向储能变流器更新后的储能策略，使该储能变流器可以基于更新后的储能策略控制所述目标电池。
接下来，将结合一种实际应用场景，对本申请实施例提供的一种电池管理方法进行介绍。参见图4，图4为本申请实施例提供的一种实际应用场景中电池管理方法，该方法包括：
S401：对储能管理单元中需要与电池管理系统间快速传递的输入、输出信息进行整理，明确CAN网报文信息内容。
S402：根据现场情况，对储能管理单元CAN网报文内容进行配置。
S403：根据现场情况，对储能策略判断逻辑进行配置。
S404：储能管理单元载入CAN网报文配置信息，实现与电池管理系统间CAN通讯。
S405：储能管理单元载入储能策略配置信息，并结合各设备信息状态进行储能策略判断。
S406：根据储能策略判断结果，得到准备下发储能变流器的信息，并下发储能变流器。
S407：储能管理单元根据电池管理系统上送信息更新储能策略判断结果。
基于上述实施例提供的一种电池管理方法，本申请实施例还提供了一种电池管理装置，参见图5，图5为本申请实施例提供的一种电池管理装置500的结构框图，所述装置500包括第一获取单元501、确定单元502和第一发送单元503：
所述第一获取单元501，用于通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息，所述电池管理信息针对所述目标电池；
所述确定单元502，用于根据所述电池管理信息，确定所述目标电池对应的储能策略；
所述第一发送单元503，用于向所述目标电池对应的储能变流器发送所述储能策略，使所述储能变流器基于所述储能策略控制所述目标电池。
在一种可能的实现方式中，所述电池管理信息为控制器局域网络报文信息，所述控制局域网络报文信息是通过如下方式生成的：
获取待发送的多条子信息；
确定所述目标电池对应的控制局域网络配置信息；
根据所述控制局域网络配置信息，生成所述多条子信息对应的所述控制局域网络报文信息，所述控制局域网络报文信息为单帧信息。
在一种可能的实现方式中，所述控制局域网络配置信息包括控制局域网络标识信息、起始位信息、长度信息和报文周期信息。
在一种可能的实现方式中，所述确定所述目标电池对应的控制局域网络配置信息，包括：
获取所述目标电池对应的环境信息；
根据所述环境信息，确定所述目标电池对应的所述控制局域网络配置信息。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括载入单元：
载入所述控制局域网络配置信息。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括第二获取单元、更新单元和第二发送单元：
所述第二获取单元，用于获取待更新电池管理信息；
所述更新单元，用于根据所述待更新电池管理信息，更新所述储能策略；
所述第二发送单元，用于向所述储能变流器发送更新后的储能策略，使所述储能变流器基于所述更新后的储能策略控制所述目标电池。
本申请实施例还提供了一种储能系统，其特征在于，所述储能系统包括目标电池、储能管理单元、电池管理系统和储能变流器：
所述储能管理单元，用于通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息，所述电池管理信息针对所述目标电池；
根据所述电池管理信息，确定所述目标电池对应的储能策略；
向所述目标电池对应的储能变流器发送所述储能策略，使所述储能变流器基于所述储能策略控制所述目标电池。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质可以是下述介质中的至少一种：只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池管理方法，其特征在于，由储能管理单元执行，所述方法包括：
通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息，所述电池管理信息针对所述目标电池；
根据所述电池管理信息，确定所述目标电池对应的储能策略；
向所述目标电池对应的储能变流器发送所述储能策略，使所述储能变流器基于所述储能策略控制所述目标电池。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池管理信息为控制器局域网络报文信息，所述控制局域网络报文信息是通入如下方式生成的：
获取待发送的多条子信息；
确定所述目标电池对应的控制局域网络配置信息；
根据所述控制局域网络配置信息，生成所述多条子信息对应的所述控制局域网络报文信息，所述控制局域网络报文信息为单帧信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制局域网络配置信息包括控制局域网络标识信息、起始位信息、长度信息和报文周期信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标电池对应的控制局域网络配置信息，包括：
获取所述目标电池对应的环境信息；
根据所述环境信息，确定所述目标电池对应的所述控制局域网络配置信息。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息之前，所述方法还包括：
载入所述控制局域网络配置信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取待更新电池管理信息；
根据所述待更新电池管理信息，更新所述储能策略；
向所述储能变流器发送更新后的储能策略，使所述储能变流器基于所述更新后的储能策略控制所述目标电池。
7.一种电池管理装置，其特征在于，所述装置包括第一获取单元、确定单元和第一发送单元：
所述第一获取单元，用于通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息，所述电池管理信息针对所述目标电池；
所述确定单元，用于根据所述电池管理信息，确定所述目标电池对应的储能策略；
所述第一发送单元，用于向所述目标电池对应的储能变流器发送所述储能策略，使所述储能变流器基于所述储能策略控制所述目标电池。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电池管理信息为控制器局域网络报文信息，所述控制局域网络报文信息是通入如下方式生成的：
获取待发送的多条子信息；
确定所述目标电池对应的控制局域网络配置信息；
根据所述控制局域网络配置信息，生成所述多条子信息对应的所述控制局域网络报文信息，所述控制局域网络报文信息为单帧信息。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制局域网络配置信息包括控制局域网络标识信息、起始位信息、长度信息和报文周期信息。
10.一种储能系统，其特征在于，所述储能系统包括目标电池、储能管理单元、电池管理系统和储能变流器：
所述储能管理单元，用于通过控制器局域网络获取目标电池对应的电池管理系统发送的电池管理信息，所述电池管理信息针对所述目标电池；
根据所述电池管理信息，确定所述目标电池对应的储能策略；
向所述目标电池对应的储能变流器发送所述储能策略，使所述储能变流器基于所述储能策略控制所述目标电池。
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