CN115395603A - 一种储能系统充电电压、功率自动调节方法及系统 - Google Patents

一种储能系统充电电压、功率自动调节方法及系统 Download PDF

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CN115395603A CN202211008888.4A CN202211008888A CN115395603A CN 115395603 A CN115395603 A CN 115395603A CN 202211008888 A CN202211008888 A CN 202211008888A CN 115395603 A CN115395603 A CN 115395603A
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刘明义
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刘承皓
刘大为
裴杰
徐若晨
曹曦
曹传钊
李�昊
孙周婷
雷浩东
胥金平
李楠
范文光
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Abstract

本公开涉及电池储能技术领域，尤其涉及一种储能系统充电电压、功率自动调节方法及系统。其中，该方法，包括：若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取至少一个电池模组对应的电池模组电压集合；根据电池模组电压集合，确定至少一个电池模组对应的簇充电电压；若簇充电电压满足充电条件，则根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电。采用上述方案的本公开可以提高储能系统使用时的便利性以及安全性。

Description

一种储能系统充电电压、功率自动调节方法及系统
技术领域
本公开涉及电池储能技术领域，尤其涉及一种储能系统充电电压、功率自动调节方法及系统。
背景技术
相关技术中，电池储能电站多采用集装箱模式，集装箱内储能系统由多个电池簇并联组成，每个电池簇中包含多个电池模组。随着电池储能电站的运行，电池模组不一致性明显加强，对于相同截止电压，各电池模组存储容量不同，即荷电状态(SOC)不同，久而久之，将形成整个电池簇中的短板，导致整个电池簇充放电量逐渐降低，甚至影响电池储能电站的安全性，而如果直接更换整个电池簇的电池模组，将造成资源的浪费，从而导致储能系统使用时的便利性较低。
发明内容
本公开提供了一种储能系统充电电压、功率自动调节方法及系统，主要目的在于提高储能系统使用时的便利性以及安全性。
根据本公开的一方面，提供了一种储能系统充电电压、功率自动调节方法，包括：
若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取所述至少一个电池模组对应的电池模组电压集合；
根据所述电池模组电压集合，确定所述至少一个电池模组对应的簇充电电压；
若所述簇充电电压满足充电条件，则根据所述簇充电电压，对所述至少一个电池模组进行充电。
可选地，在本公开的一个实施例中，所述获取所述至少一个电池模组对应的电池模组电压集合，包括：
控制至少一个智能充电控制器对所述至少一个电池模组对应的端电压进行检测，得到所述电池模组电压集合，其中，所述智能充电控制器与所述电池模组一一对应。
可选地，在本公开的一个实施例中，所述根据所述电池模组电压集合，确定所述至少一个电池模组对应的簇充电电压，包括：
控制智能储能变流器将所述电池模组电压集合中所有电池模组电压相加，得到所述簇充电电压。
可选地，在本公开的一个实施例中，在所述若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取所述至少一个电池模组对应的第二电池模组电压集合之前，还包括：
控制至少一个智能充电控制器对所述至少一个电池模组对应的电池模组电压进行检测，其中，所述智能充电控制器与所述电池模组一一对应；
若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则控制所述任一电池模组对应的智能充电控制器对所述任一电池模组进行旁路，并控制所述任一电池模组对应的智能充电控制器发送旁路信号至智能储能变流器。
可选地，在本公开的一个实施例中，所述智能充电控制器包括二极管，所述若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则控制所述任一电池模组对应的智能充电控制器对所述任一电池模组进行旁路，包括：
若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则所述任一电池模组对应的二极管导通，以对所述任一电池模组进行旁路。
可选地，在本公开的一个实施例中，在所述若所述簇充电电压满足充电条件，则根据所述簇充电电压，对所述至少一个电池模组进行充电之前，还包括：
若所述簇充电电压不低于充电截止电压，则确定所述簇充电电压满足充电条件；
若所述簇充电电压低于充电截止电压，则确定所述簇充电电压不满足充电条件。
可选地，在本公开的一个实施例中，在所述根据所述电池模组电压集合，确定所述至少一个电池模组对应的簇充电电压之后，还包括：
若所述簇充电电压不满足充电条件，则停止对所述至少一个电池模组进行充电。
根据本公开的另一方面，提供了一种储能系统充电电压、功率自动调节系统，包括：电池簇、智能储能变流器和至少一个智能充电控制器，所述电池簇包括至少一个串联连接的电池模组；其中，
所述智能充电控制器与所述电池模组一一对应、并联连接，用于对所述电池模组进行电压检测，得到所述电池模组对应的电池模组电压，并在所述电池模组电压高于模组截止电压时，旁路所述电池模组，发送旁路信号至所述智能储能变流器；
所述智能储能变流器分别与所述电池簇和所述至少一个智能充电控制器连接，用于根据所述至少一个智能充电控制器输入的电池模组电压集合，确定簇充电电压，并在所述簇充电电压满足充电条件时，根据所述簇充电电压对至少一个所述电池模组进行充电。
可选地，在本公开的一个实施例中，所述智能充电控制器包括并联连接的二极管和电压传感器；其中，
所述二极管与所述电池模组并联连接，用于在所述电池模组对应的电池模组电压高于模组截止电压时，旁路所述电池模组，其中，所述二极管的死区电压和所述模组截止电压相同；
所述电压传感器分别与所述电池模组和所述智能储能变流器连接，用于对所述电池模组的端电压进行检测，并输出所述电池模组对应的电池模组电压至所述智能储能变流器。
可选地，在本公开的一个实施例中，所述智能储能变流器包括簇电压调节器和变功率控制系统；其中，
所述簇电压调节器分别与所述至少一个智能充电控制器和所述变功率控制系统连接，用于根据所述至少一个智能充电控制器输入的电池模组电压集合，确定所述簇充电电压；
所述变功率控制系统与所述电池簇串联连接，用于在所述簇充电电压满足充电条件时，将交流电网输入的交流电压转换为所述簇充电电压，并根据所述簇充电电压对至少一个所述电池模组进行充电。
根据本公开的另一方面，提供了一种储能系统充电电压、功率自动调节系统，包括：
集合获取单元，用于若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取所述至少一个电池模组对应的电池模组电压集合；
电压确定单元，用于根据所述电池模组电压集合，确定所述至少一个电池模组对应的簇充电电压；
模组充电单元，用于若所述簇充电电压满足充电条件，则根据所述簇充电电压，对所述至少一个电池模组进行充电。
可选地，在本公开的一个实施例中，所述集合获取单元，用于获取所述至少一个电池模组对应的电池模组电压集合时，具体用于：
控制至少一个智能充电控制器对所述至少一个电池模组对应的端电压进行检测，得到所述电池模组电压集合，其中，所述智能充电控制器与所述电池模组一一对应。
可选地，在本公开的一个实施例中，所述电压确定单元，用于根据所述电池模组电压集合，确定所述至少一个电池模组对应的簇充电电压时，具体用于：
控制智能储能变流器将所述电池模组电压集合中所有电池模组电压相加，得到所述簇充电电压。
可选地，在本公开的一个实施例中，所述系统还包括电压检测单元和信号发送单元，用于在所述若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取所述至少一个电池模组对应的第二电池模组电压集合之前：
所述电压检测单元，用于控制至少一个智能充电控制器对所述至少一个电池模组对应的电池模组电压进行检测，其中，所述智能充电控制器与所述电池模组一一对应；
所述信号发送单元，用于若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则控制所述任一电池模组对应的智能充电控制器对所述任一电池模组进行旁路，并控制所述任一电池模组对应的智能充电控制器发送旁路信号至智能储能变流器。
可选地，在本公开的一个实施例中，所述智能充电控制器包括二极管，所述信号发送单元，用于若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则控制所述任一电池模组对应的智能充电控制器对所述任一电池模组进行旁路时，具体用于：
若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则所述任一电池模组对应的二极管导通，以对所述任一电池模组进行旁路。
可选地，在本公开的一个实施例中，所述系统还包括条件确定单元，用于在所述若所述簇充电电压满足充电条件，则根据所述簇充电电压，对所述至少一个电池模组进行充电之前：
所述条件确定单元，用于若所述簇充电电压不低于充电截止电压，则确定所述簇充电电压满足充电条件；
所述条件确定单元，还用于若所述簇充电电压低于充电截止电压，则确定所述簇充电电压不满足充电条件。
可选地，在本公开的一个实施例中，所述系统还包括充电停止单元，用于在所述根据所述电池模组电压集合，确定所述至少一个电池模组对应的簇充电电压之后：
所述充电停止单元，用于若所述簇充电电压不满足充电条件，则停止对所述至少一个电池模组进行充电。
根据本公开的另一方面，提出了一种储能系统充电电压、功率自动调节系统，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述一方面中任一项所述的方法。
根据本公开的另一方面，提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行前述一方面中任一项所述的方法。
根据本公开的另一方面，提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现前述一方面中任一项所述的方法。
在本公开一个或多个实施例中，通过若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取至少一个电池模组对应的电池模组电压集合；根据电池模组电压集合，确定至少一个电池模组对应的簇充电电压；若簇充电电压满足充电条件，则根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电。因此，通过在获取到任一电池模组对应的旁路信号时，重新确定簇充电电压，即储能系统充电电压，可以自动调节储能系统充电电压、功率，避免因恒功率充电导致的电池过充、电流过大等安全风险，可以提高储能系统使用时的安全性，可以全面提高电站运行安全性，可以减少更换整个电池簇的电池模组的情况，可以提高储能系统使用时的便利性。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出本公开实施例提供的第一种储能系统充电电压、功率自动调节方法的流程示意图；
图2示出本公开实施例提供的第二种储能系统充电电压、功率自动调节方法的流程示意图；
图3示出本公开实施例提供的第一种储能系统充电电压、功率自动调节系统的结构示意图；
图4示出本公开实施例提供的智能充电控制器的结构示意图；
图5示出本公开实施例提供的智能储能变流器的结构示意图；
图6示出本公开实施例提供的第二种储能系统充电电压、功率自动调节系统的结构示意图；
图7示出本公开实施例提供的第三种储能系统充电电压、功率自动调节系统的结构示意图；
图8示出本公开实施例提供的第四种储能系统充电电压、功率自动调节系统的结构示意图；
图9示出本公开实施例提供的第五种储能系统充电电压、功率自动调节系统的结构示意图；
图10是用来实现本申请实施例的储能系统充电电压、功率自动调节方法的储能系统充电电压、功率自动调节系统的框图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。相反，本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
相关技术中，在原有储能系统基础上增加一层直流/直流DC/DC变换器对下接储能单元进行控制。同时，采用由开关管、二极管、电感、电容等器件组成的优化器对电池模组进行旁路或串联导通控制。
易于理解的是，采用DC/DC变换器虽然可以提高控制粒度，但由于DC/DC变换器将造成一定程度能量损失，会极大地降低电压转换效率。同时，优化器结构复杂，在实际工程项目中，一旦某个小组件出现异常，整个优化器将无法工作，直接导致整个电池簇故障退出。
下面结合具体的实施例对本申请进行详细说明。
在第一个实施例中，如图1所示，图1示出本公开实施例提供的第一种储能系统充电电压、功率自动调节方法的流程示意图，该方法可依赖于计算机程序实现，可运行于进行储能系统充电电压、功率自动调节的系统上。该计算机程序可集成在应用中，也可作为独立的工具类应用运行。该方法可以应用于任一电池模组处于充电状态。
具体的，该储能系统充电电压、功率自动调节方法包括：
S101，若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取至少一个电池模组对应的电池模组电压集合；
根据一些实施例，电池模组指的是将若干单体电芯通过导电连接件串并联成一个电源后得到的模组。该电池模组并不特指某一固定模组。例如，当电池模组中的电芯数量发生变化时，该电池模组可以发生变化。当电池模组中的电芯连接关系发生变化时，该电池模组也可以发生变化。其中，该至少一个电池模组串联连接。
在一些实施例中，旁路信号指的是将任一电池模组在充电回路中所处的回路切换至另一条回路上而不影响对其他电池模组进行充电时该任一电池模组发出的信号。该旁路信号并不特指某一固定信号。
根据一些实施例，电池模组电压指的是电池模组对应的电压信号。该电池模组电压并不特指某一固定电压。例如，当电池模组发生变化时，该电池模组电压可以发生变化。
在一些实施例中，电池模组电压集合指由至少一个电池模组电压汇聚而成的一个集合。电池模组电压集合中的电池模组电压与电池模组一一对应。该电池模组电压集合并不特指某一固定集合。例如，当电池模组发生变化时，该电池模组电压集合可以发生变化。
易于理解的是，当进行储能系统充电电压、功率自动调节时，若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则可以获取至少一个电池模组对应的电池模组电压集合。
S102，根据电池模组电压集合，确定至少一个电池模组对应的簇充电电压；
根据一些实施例，簇充电电压指的是对电池模组进行充电时采用的充电电压。该簇充电电压并不特指某一固定电压。例如，当电池模组发生变化时，该簇充电电压可以发生变化。当电池模组电压集合发生变化时，该簇充电电压也可以发生变化。
易于理解的是，当获取到至少一个电池模组对应的电池模组电压集合时，可以根据该电池模组电压集合，确定至少一个电池模组对应的簇充电电压。
S103，若簇充电电压满足充电条件，则根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电。
根据一些实施例，充电条件指的是判断是否可以对至少一个电池模组进行充电时采用的条件。该充电条件并不特指某一固定条件。例如，当获取到针对充电条件的条件修改指令时，该充电条件可以发生变化。
易于理解的是，当获取到至少一个电池模组对应的簇充电电压时，若判断该簇充电电压满足充电条件，则可以根据该簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电。
综上，本公开实施例提出的方法，通过若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取至少一个电池模组对应的电池模组电压集合；根据电池模组电压集合，确定至少一个电池模组对应的簇充电电压；若簇充电电压满足充电条件，则根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电。因此，通过在获取到任一电池模组对应的旁路信号时，重新确定簇充电电压，即储能系统充电电压，可以自动调节储能系统充电电压、功率，避免因恒功率充电导致的电池过充、电流过大等安全风险，可以提高储能系统使用时的安全性，可以全面提高电站运行安全性，可以减少更换整个电池簇的电池模组的情况，可以提高储能系统使用时的便利性。
请参见图2，图2示出本公开实施例提供的第二种储能系统充电电压、功率自动调节方法的流程示意图。
具体的，该储能系统充电电压、功率自动调节方法包括：
S201，控制至少一个智能充电控制器对至少一个电池模组对应的电池模组电压进行检测；
根据一些实施例，智能充电控制器指的是对电池模组的充电状态进行控制时采用的控制器。该智能充电控制器还可以对电池模组对应的电池模组电压进行检测。该智能充电控制器与电池模组一一对应。该智能充电控制器并不特指某一固定控制器。例如，当智能充电控制器对应的电路发生变化时，该智能充电控制器可以发生变化。
易于理解的是，当进行储能系统充电电压、功率自动调节时，可以控制至少一个智能充电控制器对至少一个电池模组对应的电池模组电压进行检测。
S202，若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则控制任一电池模组对应的智能充电控制器对任一电池模组进行旁路，并控制任一电池模组对应的智能充电控制器发送旁路信号至智能储能变流器；
根据一些实施例，模组截止电压指的是判断是否需要对电池模组进行旁路时采用的电压。该模组截止电压并不特指某一固定电压。例如，当电池模组发生变化时，该模组截止电压可以发生变化。当获取到针对充电截止电压的电压修改指令时，该模组截止电压也可以发生变化。
在一些实施例中，智能充电控制器中可以设置二极管，从而当任一电池模组对应的电池模组电压大于充电截止电压，控制任一电池模组对应的智能充电控制器对任一电池模组进行旁路时，若该任一电池模组对应的电池模组电压大于充电截止电压，则该任一电池模组对应的二极管导通，以对任一电池模组进行旁路。
在一些实施例中，任一电池模组对应的二极管与该任一电池模组并联连接。
根据一些实施例，智能储能变流器(Power Conversion System，PCS)指的是利用交流电网输入的交流电压对至少一个电池模组进行充电时采用的变流器。该智能储能变流器并不特指某一固定变流器。例如，当智能储能变流器对应的结构发生变化时，该智能储能变流器可以发生变化。
在一些实施例中，该智能储能变流器可以响应于任一电池模组输入的旁路信号，调整对至少一个电池模组进行充电时的充电功率，即簇充电电压。
易于理解的是，当控制至少一个智能充电控制器对至少一个电池模组对应的电池模组电压进行检测时，若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则可以控制任一电池模组对应的智能充电控制器对任一电池模组进行旁路，并控制任一电池模组对应的智能充电控制器发送旁路信号至智能储能变流器。
S203，若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则控制至少一个智能充电控制器对至少一个电池模组对应的端电压进行检测，得到电池模组电压集合；
根据一些实施例，智能充电控制器中可以包括电压传感器。从而，电压传感器与电池模组并联连接，可以对电池模组对应的端电压进行检测，得到电池模组电压。
易于理解的是，当进行储能系统充电电压、功率自动调节时，若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则可以控制至少一个智能充电控制器对至少一个电池模组对应的端电压进行检测，得到电池模组电压集合。
S204，控制智能储能变流器将电池模组电压集合中所有电池模组电压相加，得到簇充电电压；
例如，当电池模组电压集合中包含电池模组电压A1-100V、电池模组电压A2-0V、电池模组电压A3-200V，则智能储能变流器可以将电池模组电压A1、电池模组电压A2和电池模组电压A3进行相加，得到簇充电电压300V。
其中，电池模组电压为0V表示该电池模组电压对应的电池模组被旁路。
易于理解的是，当获取到电池模组电压集合时，可以控制智能储能变流器将电池模组电压集合中所有电池模组电压相加，得到簇充电电压。
S205，若簇充电电压不低于充电截止电压，则确定簇充电电压满足充电条件；
根据一些实施例，充电截止电压指的是判断是否需要对电池模组进行充电时采用的电压。该充电截止电压并不特指某一固定电压。例如，当获取到针对充电截止电压的电压修改指令时，该充电截止电压可以发生变化。
在一些实施例中，电池模组的数量为M，且每个电池模组内包括N个电芯，其中，M和N均为不小于1的正整数。电芯的电芯截止电压可以为Vcell，智能储能变流器对应的上限运行电压可以为VPCS-max，智能储能变流器对应的下限运行电压可以为VPCS-min。因此，智能储能变流器对应的运行电压VPCS的变化范围可以为VPCS-min≤VPCS≤VPCS-max，也就是：VPCS-min≤M*N*Vcell≤VPCS-max。
在一些实施例中，当任一电池模组对应的电池模组电压达到模组截止电压时，该电池模组可以被智能充电控制器旁路，此时，簇充电电压将降低N*Vcell。若有P个电池模组对应的电池模组电压达到模组截止电压，则簇充电电压将降低P*N*Vcell。其中，1≤P≤M，且P为正整数。
从而，可以根据智能储能变流器对应的下限运行电压VPCS-min确定电池模组的最大熔断数量P，具体可以参考公式：(P-1)*N*Vcell＜VPCS-min≤P*N*Vcell。
也就是说，当越来越多的电池模组对应的电池模组电压达到模组截止电压，并达到临界值((P-1)*N*Vcell＜VPCS-min≤P*N*Vcell)时，如果继续对该至少一个电池模组进行充电，直至第P+1个电池模组对应的电池模组电压达到模组截止电压，则需要停止对至少一个电池模组进行充电，否则簇充电电压将低于智能储能变流器的下限运行电压VPCS-min。
易于理解的是，当获取到簇充电电压时，若判断该簇充电电压不低于充电截止电压，则可以确定簇充电电压满足充电条件。
S206，若簇充电电压满足充电条件，则根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电；
根据一些实施例，根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电时，可以控制智能储能变流器将交流电网输入的交流电压转换为簇充电电压，从而根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电。
易于理解的是，当判断该簇充电电压满足充电条件时，可以根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电。
S207，若簇充电电压低于充电截止电压，则确定簇充电电压不满足充电条件；
易于理解的是，当获取到簇充电电压时，若判断该簇充电电压不低于充电截止电压，则可以确定簇充电电压不满足充电条件。
S208，若簇充电电压不满足充电条件，则停止对至少一个电池模组进行充电。
易于理解的是，当判断簇充电电压不满足充电条件时，可以停止对至少一个电池模组进行充电。
综上，本公开实施例提出的方法，首先，通过控制至少一个智能充电控制器对至少一个电池模组对应的电池模组电压进行检测，若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则控制任一电池模组对应的智能充电控制器对任一电池模组进行旁路，并控制任一电池模组对应的智能充电控制器发送旁路信号至智能储能变流器；因此，通过每一个智能充电控制器单独控制对应的电池模组，并控制智能充电控制器在电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压时旁路该电池模组，结构简单高效，可以降低旁路电池模组时的故障率，同时，可以给未达到于模组截止电压的电池模组继续充电，可以充分利用电池模组的每一份存储容量，可以提高储能电站的电池使用率和充放电效率。接着，若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则控制至少一个智能充电控制器对至少一个电池模组对应的端电压进行检测，得到电池模组电压集合，控制智能储能变流器将电池模组电压集合中所有电池模组电压相加，得到簇充电电压，若簇充电电压低于充电截止电压，则确定簇充电电压满足充电条件，若簇充电电压满足充电条件，则根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电，若簇充电电压低于充电截止电压，则确定簇充电电压不满足充电条件，若簇充电电压不满足充电条件，则停止对至少一个电池模组进行充电；因此，通过在获取到任一电池模组对应的旁路信号时，重新确定簇充电电压，即储能系统充电电压，可以自动调节储能系统充电电压、功率，避免因恒功率充电导致的电池过充、电流过大等安全风险，可以提高储能系统使用时的安全性，可以全面提高电站运行安全性，可以减少更换整个电池簇的电池模组的情况，可以提高储能系统使用时的便利性。
本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
下述为本公开系统实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开系统实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。
请参见图3，其示出本公开实施例提供的第一种储能系统充电电压、功率自动调节系统的结构示意图。
具体的，该储能系统充电电压、功率自动调节系统，包括，电池簇、智能储能变流器4和至少一个智能充电控制器3，电池簇包括至少一个串联连接的电池模组1；其中，
智能充电控制器3与电池模组1一一对应、并联连接，用于对电池模组1进行电压检测，得到电池模组1对应的电池模组电压，并在电池模组电压高于模组截止电压时，旁路电池模组1，发送旁路信号至智能储能变流器4；
智能储能变流器4分别与电池簇和至少一个智能充电控制器3连接，用于根据至少一个智能充电控制器3输入的电池模组电压集合，确定簇充电电压，并在簇充电电压满足充电条件时，根据簇充电电压对至少一个电池模组3进行充电。
根据一些实施例，本公开实施例提供的储能系统充电电压、功率自动调节系统可以应用于电池簇处于充电状态。当电池簇处于放电状态时，智能充电控制器3可以处于闲置状态，即非工作状态，储能系统按照常规电站运行模式进行放电。
在本公开实施例中，如图3所示，电池模组1中包括至少一个串联连接的电芯单元2。其中，电芯单元2中包括至少一个并联连接的电芯。具体的，电芯单元2对应的电芯容量大于容量阈值。
在一些实施例中，容量阈值并不特指某一固定阈值。例如，当获取到针对容量阈值的阈值修改指令时，该容量阈值可以发生变化。
易于理解的是，对于容量较小的电芯，先并联为电芯容量大于容量阈值的电池模组1再进行串联连接。对于容量较大的电芯，直接作为电池模组1进行串联连接，可以提高电芯的使用效果。
在本公开实施例中，图4示出本公开实施例提供的智能充电控制器的结构示意图。如图4所示，智能充电控制器3包括并联连接的二极管301和电压传感器302；其中，
二极管301与电池模组1并联连接，用于在电池模组1对应的电池模组电压高于模组截止电压时，旁路电池模组1，其中，二极管301的死区电压和模组截止电压相同；
电压传感器302分别与电池模组1和智能储能变流器4连接，用于对电池模组1的端电压进行检测，并输出电池模组1对应的电池模组电压至智能储能变流器4。
根据一些实施例，当电池模组1在充电时达到模组截止电压时，二极管301导通，从而对电池模组1形成旁路。同时，电压传感器302采集的电池模组电压将形成断崖式下降，并将旁路信号传递给智能储能变流器4。
在一些实施例中，当电池模组1在充电时未达到模组截止电压或处于放电状态时，二极管301不导通，电压传感器302检测电池模组1的端电压，并输出电池模组1对应的电池模组电压至智能储能变流器4。
易于理解的是，智能充电控制器3仅包括二极管301和电压传感器302两个小部件，结构简单高效，故障率低。
在本公开实施例中，图5示出本公开实施例提供的智能储能变流器的结构示意图。如图5所示，智能储能变流器4包括簇电压调节器401和变功率控制系统402；其中，
簇电压调节器401分别与至少一个智能充电控制器3和变功率控制系统402连接，用于根据至少一个智能充电控制器3输入的电池模组电压集合，确定簇充电电压；
变功率控制系统402与电池簇串联连接，用于在簇充电电压满足充电条件时，将交流电网输入的交流电压转换为簇充电电压，并根据簇充电电压对至少一个电池模组进行充电。
根据一些实施例，簇电压调节器401获取到至少一个智能充电控制器3输入的电池模组电压集合时，簇电压调节器401可以根据该电池模组电压集合自动计算簇充电电压，并将计算得到的簇充电电压传递给变功率控制系统402。
在一些实施例中，当变功率控制系统402获取到簇电压调节器401输入的簇充电电压时，变功率控制系统402可以复用储能变流器的功能，将交流电网输入的交流电压转换为簇充电电压，并根据簇充电电压对至少一个电池模组进行充电。
易于理解的是，通过设置变功率控制系统402复用储能变流器的功能，可以降低智能储能变流器的成本。
综上，本公开实施例提出的系统，包括：电池簇、智能储能变流器和至少一个智能充电控制器，电池簇包括至少一个串联连接的电池模组；其中，智能充电控制器与电池模组一一对应、并联连接，用于对电池模组进行电压检测，得到电池模组对应的电池模组电压，并在电池模组电压高于模组截止电压时，旁路电池模组，发送旁路信号至智能储能变流器；智能储能变流器分别与电池簇和至少一个智能充电控制器连接，用于根据至少一个智能充电控制器输入的电池模组电压集合，确定簇充电电压，并在簇充电电压满足充电条件时，根据簇充电电压对至少一个电池模组进行充电。因此，基于电芯-模组-簇结构，在每个电池模组上并联智能充电控制器，可以对每颗电芯单独控制，可以在该电池模组中的电芯充电达到电芯截止电压时自动断开，剩余未达到电芯截止电压的电芯继续充电，可以充分利用电芯的每一份存储容量，可以提高储能电站的电池使用率和充放电效率。同时，根据智能充电控制器运行状态，自动调节簇充电电压、功率，可以避免因恒功率充电导致的电芯过充、电流过大等安全风险，可以提高储能系统使用时的安全性，从而可以全面提高电站运行安全性，还可以减少更换整个电池簇的电池模组的情况，可以提高储能系统使用时的便利性。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种储能系统充电电压、功率自动调节系统。
请参见图6，其示出本公开实施例提供的第二种储能系统充电电压、功率自动调节系统的结构示意图。该储能系统充电电压、功率自动调节系统可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为系统的全部或一部分。该储能系统充电电压、功率自动调节系统600包括集合获取单元601、电压确定单元602和模组充电单元603，其中：
集合获取单元601，用于若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取至少一个电池模组对应的电池模组电压集合；
电压确定单元602，用于根据电池模组电压集合，确定至少一个电池模组对应的簇充电电压；
模组充电单元603，用于若簇充电电压满足充电条件，则根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电。
在本公开实施例中，集合获取单元601，用于获取至少一个电池模组对应的电池模组电压集合时，具体用于：
控制至少一个智能充电控制器对至少一个电池模组对应的端电压进行检测，得到电池模组电压集合，其中，智能充电控制器与电池模组一一对应。
在本公开实施例中，电压确定单元602，用于根据电池模组电压集合，确定至少一个电池模组对应的簇充电电压时，具体用于：
控制智能储能变流器将电池模组电压集合中所有电池模组电压相加，得到簇充电电压。
在本公开实施例中，图7示出本公开实施例提供的第三种储能系统充电电压、功率自动调节系统的结构示意图。如图7所示，该储能系统充电电压、功率自动调节系统600还包括电压检测单元604和信号发送单元605，用于在若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取至少一个电池模组对应的第二电池模组电压集合之前：
电压检测单元604，用于控制至少一个智能充电控制器对至少一个电池模组对应的电池模组电压进行检测，其中，智能充电控制器与电池模组一一对应；
信号发送单元605，用于若任一电池模组对应的电池模组电压大于充电截止电压，则控制任一电池模组对应的智能充电控制器对任一电池模组进行旁路，并控制任一电池模组对应的电压传感器发送旁路信号至智能储能变流器。
在本公开实施例中，智能充电控制器包括二极管，信号发送单元605，用于若任一电池模组对应的电池模组电压大于充电截止电压，则控制任一电池模组对应的智能充电控制器对任一电池模组进行旁路时，具体用于：
若任一电池模组对应的电池模组电压大于充电截止电压，则任一电池模组对应的二极管导通，以对任一电池模组进行旁路。
在本公开实施例中，图8示出本公开实施例提供的第四种储能系统充电电压、功率自动调节系统的结构示意图。如图8所示，该储能系统充电电压、功率自动调节系统600还包括条件确定单元606，用于在若簇充电电压满足充电条件，则根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电之前：
条件确定单元606，用于若簇充电电压低于充电截止电压，则确定簇充电电压满足充电条件；
条件确定单元606，还用于若簇充电电压不低于充电截止电压，则确定簇充电电压不满足充电条件。
在本公开实施例中，图9示出本公开实施例提供的第五种储能系统充电电压、功率自动调节系统的结构示意图。如图9所示，该储能系统充电电压、功率自动调节系统600还包括充电停止单元607，用于在根据电池模组电压集合，确定至少一个电池模组对应的簇充电电压之后：
充电停止单元607，用于若簇充电电压不满足充电条件，则停止对至少一个电池模组进行充电。
需要说明的是，上述实施例提供的储能系统充电电压、功率自动调节系统在执行储能系统充电电压、功率自动调节方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的储能系统充电电压、功率自动调节系统与储能系统充电电压、功率自动调节方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
综上，本公开实施例提出的系统，通过集合获取单元若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取至少一个电池模组对应的电池模组电压集合；电压确定单元根据电池模组电压集合，确定至少一个电池模组对应的簇充电电压；模组充电单元若簇充电电压满足充电条件，则根据簇充电电压，对至少一个电池模组进行充电。因此，通过在获取到任一电池模组对应的旁路信号时，重新确定簇充电电压，即储能系统充电电压，可以自动调节储能系统充电电压、功率，避免因恒功率充电导致的电池过充、电流过大等安全风险，可以提高储能系统使用时的安全性，可以全面提高电站运行安全性，可以减少更换整个电池簇的电池模组的情况，可以提高储能系统使用时的便利性。
本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的获取、存储和应用等，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种储能系统充电电压、功率自动调节系统、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
图10示出了可以用来实施本公开的实施例的示例储能系统充电电压、功率自动调节系统1000的示意性框图。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图10所示，储能系统充电电压、功率自动调节系统1000包括计算单元1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的计算机程序或者从存储单元1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 1003中，还可存储储能系统充电电压、功率自动调节系统1000操作所需的各种程序和数据。计算单元1001、ROM 1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。
储能系统充电电压、功率自动调节系统1000中的多个部件连接至I/O接口1005，包括：输入单元1006，例如键盘、鼠标等；输出单元1007，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元1008，例如磁盘、光盘等；以及通信单元1009，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元1009允许储能系统充电电压、功率自动调节系统1000通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元1001可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元1001的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元1001执行上文所描述的各个方法和处理，例如储能系统充电电压、功率自动调节方法。例如，在一些实施例中，储能系统充电电压、功率自动调节方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元1008。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 1002和/或通信单元1009而被载入和/或安装到储能系统充电电压、功率自动调节系统1000上。当计算机程序加载到RAM 1003并由计算单元1001执行时，可以执行上文描述的储能系统充电电压、功率自动调节方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元1001可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行储能系统充电电压、功率自动调节方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或储能系统充电电压、功率自动调节系统上执行。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据终端)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用终端)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网和区块链网络。
计算机系统可以包括客户机和终端。客户机和终端一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户机-终端关系的计算机程序来产生客户机和终端的关系。终端可以是云终端，又称为云计算终端或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务("Virtual PrivateServer"，或简称"VPS")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。终端也可以为分布式系统的终端，或者是结合了区块链的终端。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储能系统充电电压、功率自动调节方法，其特征在于，包括：
若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取所述至少一个电池模组对应的电池模组电压集合；
根据所述电池模组电压集合，确定所述至少一个电池模组对应的簇充电电压；
若所述簇充电电压满足充电条件，则根据所述簇充电电压，对所述至少一个电池模组进行充电。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述至少一个电池模组对应的电池模组电压集合，包括：
控制至少一个智能充电控制器对所述至少一个电池模组对应的端电压进行检测，得到所述电池模组电压集合，其中，所述智能充电控制器与所述电池模组一一对应。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池模组电压集合，确定所述至少一个电池模组对应的簇充电电压，包括：
控制智能储能变流器将所述电池模组电压集合中所有电池模组电压相加，得到所述簇充电电压。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取所述至少一个电池模组对应的第二电池模组电压集合之前，还包括：
控制至少一个智能充电控制器对所述至少一个电池模组对应的电池模组电压进行检测，其中，所述智能充电控制器与所述电池模组一一对应；
若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则控制所述任一电池模组对应的智能充电控制器对所述任一电池模组进行旁路，并控制所述任一电池模组对应的智能充电控制器发送旁路信号至智能储能变流器。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述智能充电控制器包括二极管，所述若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则控制所述任一电池模组对应的智能充电控制器对所述任一电池模组进行旁路，包括：
若任一电池模组对应的电池模组电压大于模组截止电压，则所述任一电池模组对应的二极管导通，以对所述任一电池模组进行旁路。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述若所述簇充电电压满足充电条件，则根据所述簇充电电压，对所述至少一个电池模组进行充电之前，还包括：
若所述簇充电电压不低于充电截止电压，则确定所述簇充电电压满足充电条件；
若所述簇充电电压低于充电截止电压，则确定所述簇充电电压不满足充电条件。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述电池模组电压集合，确定所述至少一个电池模组对应的簇充电电压之后，还包括：
若所述簇充电电压不满足充电条件，则停止对所述至少一个电池模组进行充电。
8.一种储能系统充电电压、功率自动调节系统，其特征在于，包括：电池簇、智能储能变流器和至少一个智能充电控制器，所述电池簇包括至少一个串联连接的电池模组；其中，
所述智能充电控制器与所述电池模组一一对应、并联连接，用于对所述电池模组进行电压检测，得到所述电池模组对应的电池模组电压，并在所述电池模组电压高于模组截止电压时，旁路所述电池模组，发送旁路信号至所述智能储能变流器；
所述智能储能变流器分别与所述电池簇和所述至少一个智能充电控制器连接，用于根据所述至少一个智能充电控制器输入的电池模组电压集合，确定簇充电电压，并在所述簇充电电压满足充电条件时，根据所述簇充电电压对至少一个所述电池模组进行充电。
9.一种储能系统充电电压、功率自动调节系统，其特征在于，包括：
集合获取单元，用于若获取到任一电池模组对应的旁路信号，则获取所述至少一个电池模组对应的电池模组电压集合；
电压确定单元，用于根据所述电池模组电压集合，确定所述至少一个电池模组对应的簇充电电压；
模组充电单元，用于若所述簇充电电压满足充电条件，则根据所述簇充电电压，对所述至少一个电池模组进行充电。
10.一种储能系统充电电压、功率自动调节系统，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
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