CN115473318A - 一种储能系统及主机分配方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种储能系统及主机分配方法；储能系统包括：并联在一起的多个电池系统；每个电池系统中的随机数发生器产生随机数作为本机的地址；获取所有电池系统的地址；将所有电池系统的地址按照预设条件筛选，选出作为储能系统的主机的电池系统，其余电池系统作为储能系统的从机。各个电池系统采用产生随机数作为电池系统地址的方式，无需固化设备地址，且无需通过配置硬件拨码来设置地址从而可以降低硬件成本，也不需要出厂调试提前预置设备地址，更加方便易用；各个电池系统可以根据地址自动选择出主机，保证储能系统一直有一个主机存在，无需新增主机控制器，简化了储能系统的控制逻辑，降低了研发和维护成本。

Description

一种储能系统及主机分配方法

技术领域

本申请涉及储能技术领域，具体涉及一种储能系统及主机分配方法。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，储能系统的应用也越来越广泛，其中，户用储能系统也越来越多。为了在户用储能系统中有电池系统出现故障时，保证户用储能系统的正常使用，以及扩充储能系统的容量，通常采用多电池系统并联的方式。采用多电池系统并联的方式则需要进行多机管理。

现有的多机管理方案中，一般是通过主机控制器和从机控制器分布式架构进行主机从机管理，系统控制过程复杂，研发和维护成本较大；且多机之间会互相竞争主机，频繁触发地址竞争失败。另外，固定主从机后，当主机出现故障时，其他从机也无法使用，导致整个并联系统无法正常使用。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种储能系统及主机分配方法，简化了控制逻辑，降低了成本，提高了稳定性。

为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：

本申请提供一种储能系统，包括：并联在一起的多个电池系统；

每个电池系统中的随机数发生器产生随机数作为本机的地址；

获取所有电池系统的地址；

将所有电池系统的地址按照预设条件筛选，选出作为储能系统的主机的电池系统，其余电池系统作为储能系统的从机。

优选地，当所有电池系统的地址按照预设条件筛选出多个地址符合预设条件时，每个电池系统中的随机数发生器重新产生随机数作为新的地址，将新的地址按照预设条件重新筛选主机，直至选出一个地址符合预设条件的电池系统作为主机。

可选地，将所有电池系统的地址按照大小顺序排序选出地址最小的电池系统作为储能系统的主机。

优选地，当储能系统中有新的电池系统并入时，储能系统中有主机运行时，如果新的电池系统的地址与主机的地址相同，则重新产生随机数，重新选择主机；如果新的电池系统的地址不等于主机的地址，新的电池系统作为从机。

优选地，当主机出现故障或通讯异常时，将所有从机的地址按照预设条件选出新的主机。

可选地，并联在一起的多个电池系统，具体为：

按照电池系统电池电压从小到大的顺序依次并入储能系统。

本申请还提供一种储能系统的主机分配方法，储能系统包括：并联在一起的多个电池系统；

该方法包括：

每个电池系统中的随机数发生器产生随机数作为本机的地址；

获取所有电池系统的地址；

将所有电池系统的地址按照预设条件筛选，选出作为储能系统的主机的电池系统，其余电池系统作为储能系统的从机。

优选地，将所有电池系统的地址按照预设条件筛选，选出作为储能系统的主机的电池系统，具体包括：

当所有电池系统的地址按照预设条件筛选出多个地址符合预设条件时，每个电池系统中的随机数发生器重新产生随机数作为新的地址，将新的地址按照预设条件重新筛选主机，直至选出一个地址符合预设条件的电池系统作为主机。

可选地，将所有电池系统的地址按照预设条件筛选，选出作为储能系统的主机的电池系统，具体包括：

将所有电池系统的地址按照大小顺序排序选出地址最小的电池系统作为储能系统的主机。

优选地，还包括：

当储能系统中有新的电池系统并入时，储能系统中有主机运行时，如果新的电池系统的地址与主机的地址相同，则重新产生随机数，重新选择主机；如果新的电池系统的地址不等于主机的地址，新的电池系统作为从机。

优选地，还包括：

当主机出现故障或通讯异常时，将所有从机的地址按照预设条件选出新的主机。

由此可见，本申请具有如下有益效果：

本申请提供的储能系统，各个电池系统通过电池系统中的随机数发生器产生随机数作为本机地址；获取所有电池系统的地址；将所有电池系统的地址按照预设条件筛选，选出作为储能系统的主机的电池系统，其余电池系统为储能系统的从机。本申请提供的储能系统，各个电池系统采用产生随机数作为电池系统地址的方式，无需固化设备地址，且无需通过配置硬件拨码来设置地址从而可以降低硬件成本，也不需要出厂调试提前预置设备地址，更加方便易用，尤其是对于并联系统中所含电池系统数量较多时适用性更强；各个电池系统可以根据地址自动选择出主机，保证储能系统一直有一个主机存在，该方案可以自动选择出主机，无需新增主机控制器，简化了储能系统的控制逻辑，降低了研发和维护成本。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种储能系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种储能系统的主机分配方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的另一种储能系统的主机分配方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的产生随机数作为本机地址的具体流程图；

图5为本申请实施例提供的筛选出作为储能系统的主机的RACK的具体流程图；

图6为本申请实施例提供的主机自适应转移的具体流程图。

具体实施方式

为了更清楚地理解本申请的各个实施例，下面先对本申请提供的技术方案的具体应用场景进行介绍。

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种储能系统的示意图。

储能系统包括：逆变器100和多个电池系统；其中，电池系统可以是RACK；为方便描述，下面均以电池系统是RACK为例进行介绍。则多个RACK分别为：RACK1、RACK2直至RACKn。n为大于等于2的整数，不限定具体数值。

每个RACK包括多个电池模组，例如户用的RACK包括3-8个电池模组，本申请具体不限定每个RACK包括的电池模组的数量。

多个RACK之间均为并联关系，即RACK1、RACK2直至RACKn的输出端并联在一起连接逆变器100的输入端；逆变器100将电池组件的能量转换后可以给用户的设备供电，例如家电设备等。

以电池组件的能量来自光伏发电为例，在白天光照充足时，光伏发电首先供给负载，多余的能量则为电池组件进行充电，最后多余的能量还可以并网；在晚上时，电池组件释放能量为负载供电，不足的部分再由电网进行补充。

由于多个电池组件之间并联，因此需要对多机并联方案进行管理。传统多机管理方法需要用到主机控制器，成本较高；多机之间互相竞争主机，频繁触发地址竞争失败；主机出现故障时，从机也无法使用，导致整个户用储能系统无法正常使用，稳定性差。

本申请提供的技术方案中，无需新增主机控制器，成本更低，对主机的分配方法更加灵活；在地址竞争冲突时可以进行自适应重新竞争，避免了地址竞争失败；还可以在主机出现故障或断开时进行主机自动转移，不会导致其他从机无法使用，提高了稳定性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。

继续参见图1，本申请实施例提供的储能系统，包括：逆变器100和并联在一起的多个RACK。多个RACK分别为：RACK1、RACK2直至RACKn。n为大于等于2的整数，不限定具体数值。并联在一起的多个RACK的输出端连接逆变器100的输入端。

本申请不具体限定多个RACK并入储能系统的顺序，例如：并联在一起的多个RACK可以按照RACK的电压从小到大的顺序依次并入储能系统中，即依次接入逆变器100的输入端。

每个RACK包括一个控制器，每个RACK中的随机数发生器产生随机数作为本机的地址。其中，随机数发生器可以为控制器中的一个软件。

其中，不同的RACK可能会产生相同的随机数作为地址。

获取所有RACK的地址。

本申请不具体限定获取所有RACK的地址的具体实现方式，例如：可以是通过总线通信获取。

获取所有RACK的地址，以便根据每个RACK的地址按照预设条件分配主机和从机，应该理解，可以每个RACK均对所有RACK的地址按照预设条件进行排序。

将所有RACK的地址按照预设条件筛选，选出作为储能系统的主机的RACK，其余RACK作为储能系统的从机。

本申请不具体限定预设条件的具体实现方式，例如：可以是将地址最小的RACK作为主机，也可以是将地址最大的RACK作为主机，也可以为其他的规则进行排序。

本申请提供的储能系统，各个RACK通过RACK中的随机数发生器产生随机数作为本机地址；各个RACK之间通过总线通信，因此，各个RACK可以通过总线获知其他RACK的地址；将所有RACK的地址按照预设条件筛选，选出作为储能系统的主机的RACK，其余RACK为储能系统的从机。本申请提供的储能系统，各个RACK采用产生随机数作为地址的方式，无需固化设备地址，且无需通过配置硬件拨码来设置地址从而可以降低硬件成本，也不需要出厂调试提前预置设备地址，更加方便易用，尤其是对于并联系统中所含电池系统数量较多时适用性更强；各个RACK可以根据地址自动选择出主机，保证储能系统一直有一个主机存在，该方案可以自动选择出主机，无需新增主机控制器，简化了储能系统的控制逻辑，降低了研发和维护成本。

由于不同的RACK中的随机数发生器可能会产生相同的随机数作为不同RACK的地址，因此，存在出现多个地址符合预设条件的情况，即存在地址冲突。

当出现多个地址符合预设条件时，每个RACK中的随机数发生器重新产生随机数作为新的地址，将新的地址按照预设条件重新选择主机，直至选出一个地址符合预设条件的RACK作为主机。

储能系统中还会有新的RACK并入，可能导致新的RACK与主机存在地址冲突。

在新的RACK并入时，储能系统中有主机运行时，比较新的RACK的地址与主机的地址；如果相同，表示地址冲突，则重新产生随机数，重新选择主机；如果不同，表示无地址冲突，则新的RACK作为从机。

本申请实施例提供的储能系统，还可以在发生地址冲突时，进行自适应重新竞争，即重新产生随机数作为新的地址，采用新的地址按照预设条件重新选择主机，直至没有地址冲突，消除了地址竞争失败的情况。

储能系统中的RACK选出主机后，主机可能会出现故障或通讯异常等情况，导致无法工作；此时将所有从机的地址按照预设条件选择出新的主机。

本申请实施例提供的储能系统，还可以在主机出现故障或通讯异常等情况时，进行主机自适应转移，即将所有从机的地址按照预设条件选择出新的主机。避免了由于主机出现故障或通讯异常，导致整个系统的主机和从机都无法使用，提高了储能系统的稳定性。

基于以上实施例提供的一种储能系统，本申请实施例还提供了一种储能系统的主机分配方法，下面结合附图进行详细介绍。

参见图2，该图为本申请实施例提供的一种储能系统的主机分配方法的流程图。

本申请实施例提供的储能系统的主机分配方法，应用于以上实施例介绍的储能系统，其中，储能系统包括：逆变器和并联在一起的多个RACK。多个RACK分别为：RACK1、RACK2直至RACKn。并联在一起的多个RACK的输出端连接逆变器。

该方法包括：

S201：每个RACK中的随机数发生器产生随机数作为本机的地址。

通过随机数发生器产生随机数来进行自适应编码主从机的地址，不固化设备地址。

S202：获取所有RACK的地址。

本申请不具体限定获取所有RACK的地址的具体实现方式，例如：可以通过总线通信获取。

获取所有RACK的地址，以便根据每个RACK的地址按照预设条件分配主机和从机，应该理解，可以每个RACK均对所有RACK的地址按照预设条件进行排序。

S203：将所有RACK的地址按照预设条件筛选，选出作为储能系统的主机的RACK，其余RACK作为储能系统的从机。

本申请不具体限定预设条件的具体实现方式，例如：可以是将地址最小的RACK作为主机，也可以是将地址最大的RACK作为主机，也可以为其他的规则进行排序。

本申请提供的储能系统的主机分配方法，各个RACK通过RACK中的随机数发生器产生随机数作为本机地址；获得所有RACK的地址；将所有RACK的地址按照预设条件筛选，选出作为储能系统的主机的RACK，其余RACK为储能系统的从机。本申请提供的储能系统的主机分配方法，各个RACK采用产生随机数作为电池系统地址的方式无需固化设备地址，且无需通过配置硬件拨码来设置地址从而可以降低硬件成本，也不需要出厂调试提前预置设备地址，更加方便易用，尤其是对于并联系统中所含电池系统数量较多时适用性更强；各个RAKC可以根据随机分配的地址自动选择出主机，保证储能系统一直有一个主机存在，该方法可以自动选择出主机，无需在储能系统中新增主机控制器，简化了储能系统的控制逻辑，降低了研发和维护成本。

由于随机数发生器产生的随机数可能相同，导致存在地址冲突，下面结合附图介绍解决地址冲突问题的具体实现方式。

参见图3，该图为本申请实施例提供的另一种储能系统的主机分配方法的流程图。

该方法包括：

S301：每个RACK中的随机数发生器产生随机数作为本机的地址。

S302：所有RACK通过总线获知其他RACK的地址。

S303：将所有RACK的地址按照预设条件筛选，判断是否存在多个满足预设条件的RACK，如果是，返回执行步骤S301；否则，执行步骤S304。

如果是，表示存在多个满足预设条件的RACK，说明出现了地址冲突；此时返回步骤S301，重新产生随机数作为新的地址，将新的地址按照预设条件筛选，直至选出一个地址符合预设条件的RACK作为主机。

如果否，表示没有地址冲突，直接将选出的RACK作为储能系统的主机。

S304：将选出的RACK作为储能系统的主机，其余RACK作为储能系统的从机。

S305：在储能系统中并入新的RACK。

当有新的RACK并入时，新的RACK中随机数产生器产生的随机数可能与主机的随机数相同，则新的RACK的地址与主机的地址相同，导致出现地址冲突。

S306：判断新的RACK的地址与主机的地址是否相同；如果是，返回执行步骤S301；否则，执行步骤S307。

新的RACK的地址与主机的地址相同，说明出现了地址冲突；此时返回步骤S301，重新产生随机数作为新的地址，将新的地址按照预设条件筛选，直至选出一个地址符合预设条件的RACK作为主机。

新的RACK的地址与主机的地址不同，说明没有地址冲突；此时将新的RACK作为储能系统的从机。

S307：将新的RACK作为储能系统的从机。

其中，储能系统也可以不并入新的RACK。

本申请实施例提供的储能系统的主机分配方法，还可以在发生地址冲突时，进行自适应重新竞争，即重新产生随机数作为新的地址，采用新的地址按照预设条件重新选择主机，直至没有地址冲突，消除了地址竞争失败的情况。

另外，该方法还可以包括：

当主机出现故障或通讯异常时，将所有从机的地址按照预设条件选出新的主机。

本申请实施例提供的储能系统的主机分配方法，还可以在主机出现故障或通讯异常等情况时，进行主机自适应转移，即将所有从机的地址按照预设条件选择出新的主机。避免了由于主机出现故障或通讯异常，导致整个系统的主机和从机都无法使用，提高了储能系统的稳定性。

为了更清楚地介绍本申请的方案，下面分别介绍各个步骤的具体实现方式。

参见图4，该图为本申请实施例提供的产生随机数作为本机地址的具体流程图。

每个RACK中的随机数发生器产生随机数作为本机的地址，具体包括：

S401：等待随机事件。

随机事件是指随机数发生器产生随机数。

S402：获取自身的地址。

S403：外发自身的地址。

S404：汇总所有RACK的地址。

以RACK之间通过总线通信为例，因此需要将各个RACK的自身的地址外发给总线，由总线进行汇总，以便获取所有RACK的地址。

参见图5，该图为本申请实施例提供的筛选出作为储能系统的主机的RACK的具体流程图。

以预设条件是将地址最小的RACK作为主机为例，筛选出作为储能系统的主机的RACK，具体包括：

S501：遍历所有RACK的地址。

S502：将地址按照从小到大的顺序进行排序。

S503：获取最小的地址。

S504：判断自身的地址等于最小的地址，如果是，执行步骤S505。

以各个RACK均获取所有RACK的地址为例，获取所有RACK的地址后，需要进行比较，判断自身的地址是否为最小。

S505：设置当前RACK为主机，主机标志位置1，保存主机的地址。本申请以标志位为1时作为主机为例，也可以为其他数值，不具体限定，另外，主机标志位置1，可以用来查询主机标志位来判断目前储能系统是否存在主机。

参见图6，该图为本申请实施例提供的主机自适应转移的具体流程图。

当主机出现故障或通讯异常时，将所有从机的地址按照预设条件选出新的主机，具体包括：

S601：判断主机是否出现故障或通讯异常，如果是，执行步骤S602。

S602：清除主机标志位。

S603：所有从机进入筛选出作为储能系统的主机的RACK的流程。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种储能系统，其特征在于，包括：并联在一起的多个电池系统；

每个所述电池系统中的随机数发生器产生随机数作为本机的地址；

获取所有电池系统的地址；

将所有所述电池系统的地址按照预设条件筛选，选出作为所述储能系统的主机的电池系统，其余电池系统作为所述储能系统的从机。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，当所有电池系统的地址按照预设条件筛选出多个地址符合所述预设条件时，每个电池系统中的随机数发生器重新产生随机数作为新的地址，将所述新的地址按照所述预设条件重新筛选主机，直至选出一个地址符合所述预设条件的电池系统作为所述主机。

3.根据权利要求1或2所述的储能系统，其特征在于，将所有电池系统的地址按照大小顺序排序选出地址最小的电池系统作为所述储能系统的主机。

4.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，当所述储能系统中有新的电池系统并入时，所述储能系统中有主机运行时，如果新的电池系统的地址与所述主机的地址相同，则重新产生随机数，重新选择主机；如果新的电池系统的地址不等于所述主机的地址，所述新的电池系统作为从机。

5.根据权利要求1-4任一项所述的储能系统，其特征在于，当所述主机出现故障或通讯异常时，将所有从机的地址按照所述预设条件选出新的主机。

6.根据权利要求1-5任一项所述的储能系统，其特征在于，所述并联在一起的多个电池系统，具体为：

按照电池系统电池电压从小到大的顺序依次并入所述储能系统。

7.一种储能系统的主机分配方法，其特征在于，所述储能系统包括：并联在一起的多个电池系统；

该方法包括：

每个所述电池系统中的随机数发生器产生随机数作为本机的地址；

获取所有电池系统的地址；

将所有所述电池系统的地址按照预设条件筛选，选出作为所述储能系统的主机的电池系统，其余电池系统作为所述储能系统的从机。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所有电池系统的地址按照预设条件筛选，选出作为所述储能系统的主机的电池系统，具体包括：

当所有电池系统的地址按照预设条件筛选出多个地址符合所述预设条件时，每个电池系统中的随机数发生器重新产生随机数作为新的地址，将所述新的地址按照所述预设条件重新筛选主机，直至选出一个地址符合所述预设条件的电池系统作为所述主机。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述将所有电池系统的地址按照预设条件筛选，选出作为所述储能系统的主机的电池系统，具体包括：

将所有电池系统的地址按照大小顺序排序选出地址最小的电池系统作为所述储能系统的主机。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述储能系统中有新的电池系统并入时，所述储能系统中有主机运行时，如果新的电池系统的地址与所述主机的地址相同，则重新产生随机数，重新选择主机；如果新的电池系统的地址不等于所述主机的地址，所述新的电池系统作为从机。

11.根据权利要求7-10任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述主机出现故障或通讯异常时，将所有从机的地址按照所述预设条件选出新的主机。

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