CN115864633A - 储能系统及其控制方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种储能系统及其控制方法、装置,涉及储能技术领域。储能系统包括市电控制电源、第一备用电源、第二备用电源、静态运行负载和动作负载,该方法包括:监测市电控制电源的供电状态;当市电控制电源的供电状态为失电状态时,控制第一备用电源为静态运行负载供电;基于动作负载控制指令,控制第二备用电源为动作负载供电,以使动作负载执行动作负载控制指令,第二备用电源的供电参数大于第一备用电源的供电参数。本公开能够合理分配储能系统在市电控制电源失电时所需备用电源能量,保证系统持续、稳定运行,降低储能系统成本。
Description
技术领域
本公开涉及储能技术领域,尤其涉及一种储能系统、储能系统的控制方法及储能系统的控制装置。
背景技术
储能系统一般包括由一定数量的电芯串联或并联组成的电池模块(或称电池簇),多个电池模块串联组成的电池系统。通常采用单套不间断电源UPS作为储能系统控制回路的备用电源。
然而,为了同时适配储能系统静态及动态运行的功率及容量需求,选择的UPS的容量将远大于储能系统常规静态运行所需容量,存在资源浪费,成本居高不下。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种储能系统及其均衡方法、装置,至少在一定程度上克服相关技术中提供的储能系统的控制方法造成资源浪费、成本居高不下的问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面,提供一种储能系统的控制方法,所述储能系统包括市电控制电源、第一备用电源、第二备用电源、静态运行负载和动作负载,所述控制方法包括:监测所述市电控制电源的供电状态;当所述市电控制电源的供电状态为失电状态时,控制所述第一备用电源对所述静态运行负载供电;基于动作负载控制指令,控制所述第二备用电源为所述动作负载供电,以使所述动作负载执行所述动作负载控制指令,其中,所述第二备用电源的供电参数大于所述第一备用电源的供电参数。
本公开实施方式中,实时监测市电控制电源的供电状态,当监测到市电控制电源的供电状态转变为失电状态时,通过第一备用电源为静态运行负载供电,基于动作负载控制指令,通过第二备用电源为动作负载供电,从而使静态运行负载实现不间断供电、使动作负载执行动作负载控制指令实现储能系统主回路的控制,一方面能够合理分配储能系统在市电控制电源失电时所需备用电源能量,保证系统持续、稳定运行;另一方面,通过控制第二备用电源的供电参数大于第一备用电源的供电参数,分别为动作负载和静态运行负载配置适合的备用电源,减小备用电源容量冗余,又有动作负载供电周期短,可降低储能系统成本。
在本公开的一个实施例中,在所述监测所述市电控制电源的供电状态之后,所述方法还包括:当所述市电控制电源的供电状态为正常状态时,检测所述第二备用电源的电量信息;若所述第二备用电源的电量信息小于或等于预设第一电量比例阈值,则控制所述市电控制电源为所述第二备用电源充电。
在本公开实施方式中,当监测到市电控制电源的供电状态为正常状态时,可以根据第二备用电源的电量信息确定是否需要充电,当第二备用电源的电量信息小于或等于第一电量比例阈值时,表明第二备用电源需充电,从而保证储能系统的稳定性。
在本公开的一个实施例中,所述控制方法还包括:若所述第二备用电源的电量信息大于或等于预设第二电量比例阈值,则控制所述市电控制电源切断与所述第二备用电源的连接,以使所述第二备用电源停止充电,其中,所述第二电量比例阈值大于所述第一电量比例阈值。
在本公开实施方式中,当监测到市电控制电源的供电状态为正常状态时,在第二备用电源充电过程中,第二备用电源的电量信息达到第二电量比例阈值时,表明第二备用电源完成充电,切断市电控制电源与第二备用电源的连接,从而有效防止第二备用电源过度充电,影响第二备用电源的使用寿命。
在本公开的一个实施例中,所述基于动作负载控制指令,控制所述第二备用电源为所述动作负载供电,以使所述动作负载执行所述动作负载控制指令,包括:当监测到所述市电控制电源的供电状态恢复为正常状态时,若存在未执行完毕的动作负载控制指令,则暂停所述未执行完毕的动作负载控制指令,控制所述市电控制电源为所述静态运行负载供电,控制所述市电控制电源为所述动作负载供电;继续执行所述未执行完毕的动作负载控制指令直至所述未执行完毕的动作负载控制指令执行完毕。
本公开实施方式中,当监测到市电控制电源的供电状态恢复至正常状态时,判断是否存在未执行完毕的动作负载控制指令,当存在为执行完毕的动作负载控制指令时,等待该动作负载控制指令执行完毕之后,进行第一备用电源、第二备用电源与市电控制电源的切换,有效防止将动作负载由第二备用电源立即切换至市电控制电源供电,可能造成控制信号波动,导致动作负载报错的问题发生,从而保证储能系统的稳定性。
在本公开的一个实施例中,所述方法还包括:若不存在未执行完毕的动作负载控制指令,则控制所述第一备用电源对所述静态运行负载供电,控制所述市电控制电源为所述动作负载供电。
本公开实施方式中,当监测到市电控制电源的供电状态恢复至正常状态时,若所有动作负载控制指令均已执行完毕,则直接进行第一备用电源、第二备用电源与市电控制电源的切换,从而保证储能系统的稳定性。
在本公开的一个实施例中,所述静态运行负载包括电池管理系统BMS和不间断电源控制负载中的至少一项。
在本公开实施方式中,通过第一备用电源为BMS和不间断电源控制负载供电,从而保证储能系统静态运行所需的后备电源需求,提升储能系统的稳定性,避免采用单套UPS作为后备电源为适配需求所导致的UPS电源容量及功率配置过大的情况发生,有效降低成本。
在本公开的一个实施例中,所述动作负载包括断路器和继电器线圈中的至少一项。
在本公开实施方式中,通过第二备用电源为储能系统主回路例如断路器分励或高压继电器分励线圈动作等短时大功率负载所需的后备电源需求,避免采用单套UPS作为后备电源为适配需求所导致的UPS电源容量及功率配置过大的情况发生,有效降低成本。
在本公开的一个实施例中,所述第一备用电源为不间断电源;所述第二备用电源为超级电容组。
本公开实施方式中,当市电控制电源失电时,通过不间断电源为静态运行负载供电,超级电容器为动作负载供电,避免采用单套UPS作为后备电源为适配需求所导致的UPS电源容量及功率配置过大的情况发生,超级电容组具有充放电速率快、充放电电流大、功率比大等优势,满足适配储能系统主回路分合动作所需的短时大功率输出需求,保障储能系统安全稳定运行,同时,降低了储能系统成本。
根据本公开的另一个方面,还提供了一种储能系统的控制装置,所述储能系统包括市电控制电源、第一备用电源、第二备用电源、静态运行负载和动作负载,所述控制装置包括:监测模块,用于监测所述市电控制电源的供电状态;控制模块,用于当所述市电控制电源的供电状态为失电状态时,控制所述第一备用电源为所述静态运行负载供电;基于动作负载控制指令,控制所述第二备用电源为所述动作负载供电,以使所述动作负载执行所述动作负载控制指令,其中,所述第二备用电源的供电参数大于所述第一备用电源的供电参数。本公开实施方式中,结合上述的储能系统的控制方法,一方面能够合理分配储能系统在市电控制电源失电时所需备用电源能量,保证系统持续、稳定运行;另一方面,通过控制第二备用电源的供电参数大于第一备用电源的供电参数,分别为动作负载和静态运行负载配置适合的备用电源,减小备用电源容量冗余,又有动作负载供电周期短,可降低储能系统成本。
根据本公开的另一个方面,还提供了一种储能系统,包括市电控制电源、第一备用电源、第二备用电源、静态运行负载、动作负载、以及上述的储能系统的控制装置。本公开实施方式中,结合储能系统的控制装置,合理分配储能系统在市电控制电源失电时所需备用电源能量,保证系统持续、稳定运行,减小备用电源容量冗余,又有动作负载供电周期短,可降低储能系统成本。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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示出本公开实施例提供的一种储能系统的控制方法流程图;
图2示出本公开实施例提供的一种市电控制电源的供电状态恢复为正常状态时储能系统的控制方法流程图;
图3示出本公开实施例提供的另一种市电控制电源的供电状态恢复为正常状态时储能系统的控制方法流程图;
图4示出本公开实施例提供的一种第二备用电源充电控制方法流程图;
图5示出本公开实施例提供的另一种第二备用电源充电控制方法流程图;
图6示出本公开实施例提供的一种储能系统的控制装置的结构示意图;
图7示出本公开实施例提供的一种储能系统的结构示意图;
图8示出本公开实施例提供的另一种储能系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
文中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确需要说明的是限定。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
在储能系统的供电控制过程中,通常配置单套不间断电源(UninterruptiblePower System,UPS)作为系统控制回路的后备电源(或称备用电源),UPS的容量选择需要同时适配系统常规的静态运行容量需求、以及系统主回路开断设备动作时的动态运行容量需求。
通常地,系统常规静态运行功率较小,且静态运行所需备用电源的保障时间需要在30min以上;对于系统动态运行而言,需求功率较大、开断设备动作时间短,动态运行所需备用电源保障时间通常在秒量级。此时,难以选择合理的UPS容量需求。
在相关技术中,为了适配储能系统静态运行级动态运行时的容量或功率需求,通常选择UPS的容量远远大于系统常规静态运行所需的容量,配置一定冗余,该方式存在资源浪费,提高成本。
因此,需要设计一种能够减小储能系统的备用电源冗余、低成本的储能系统的控制方法、储能系统。
基于此,本公开提供了一种储能系统的控制方法,实时监测市电控制电源的供电状态,当监测到市电控制电源的供电状态转变为失电状态时,通过第一备用电源为静态运行负载供电,基于动作负载控制指令,通过第二备用电源为动作负载供电,从而使静态运行负载实现不间断供电、使动作负载执行动作负载控制指令实现储能系统主回路的控制,一方面能够合理分配储能系统在市电控制电源失电时所需备用电源能量,保证系统持续、稳定运行;另一方面,通过控制第二备用电源的供电参数大于第一备用电源的供电参数,分别为动作负载和静态运行负载配置适合的备用电源,减小备用电源容量冗余,又有动作负载供电周期短,可降低储能系统成本。
需要指出的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
下面结合附图及实施例对本示例实施方式进行详细说明。
本公开实施例中提供了一种储能系统的控制方法,该方法可以由任意具有计算处理能力的系统执行,例如,本公开实施例的储能系统的控制方法可以由电池管理系统执行;在另一些实施例中,还可以由电池管理系统与其他系统或设备进行交互实现。
图1示出本公开实施例提供的一种储能系统的控制方法的流程图。如图1所示,本公开实施例中的储能系统的控制方法,储能系统包括市电控制电源、第一备用电源、第二备用电源、静态运行负载和动作负载。该方法包括:
S102、监测市电控制电源的供电状态。
在一个实施例中,上述的市电控制电源的供电状态,市电控制电源的供电状态包括失电状态和正常状态,可以通过监测市电控制电源的输出电信号而确定,当市电控制电源的供电状态为正常状态时,通过市电控制电源为静态运行负载和动作负载供电;当市电控制电源的供电状态为失电状态时,通过市电控制电源无法为静态运行负载和动作负载正常供电,储能系统的运行无法保证。
示例性的,监测市电控制电源的输出电压,当市电控制电源的输出电压处于预设电压范围内时,表明市电控制电源能够正常为动作负载和静态运行负载供电,此时,将市电控制电源的供电状态定义为正常状态。
示例性的,当市电控制电源的输出电压超出预设电压范围时,表明市电控制电源无法提供动作负载或静态运行负载所需电压或所需功率等,此时,市电控制电源的供电状态定义为失电状态。
市电控制电源的供电状态可以采用文字、数字、符号等方式进行标识,本公开不做具体限定,例如,可以将正常状态标记为0,将失电状态标记为1。
需要说明的是,除了监控市电控制电源的输出电压,还可以采用监测市电控制电源的其他输出电信号(例如,输出功率等),以确定市电控制电源的供电状态,本公开不做具体限定。
S104、当市电控制电源的供电状态为失电状态时,控制第一备用电源为静态运行负载供电;基于动作负载控制指令,控制第二备用电源为动作负载供电,以使动作负载执行动作负载控制指令,其中,第二备用电源的供电参数大于第一备用电源的供电参数。
在一个实施例中,当监测到市电控制电源的供电状态由0转变为1时,表明市电控制电源的供电状态由正常状态转变为失电状态,此时,市电控制电源无法为静态运行负载和动作负载正常供电。
需要说明的是,静态运行负载可以包括电池管理系统(Battery ManagementSystem,BMS)和不间断电源控制负载中的至少一项,静态运行负载运行功率较小,且静态运行所需备用电源保障时间在30min以上,通过第一备用电源为控制静态运行负载供电,从而保证储能系统静态运行所需的后备电源需求,提升储能系统的稳定性,避免采用单套UPS作为后备电源为适配需求所导致的UPS电源容量及功率配置过大的情况发生,有效降低成本。
在一个实施例中,动作负载包括断路器和继电器线圈中的至少一项。动作负载运行功率较大,开断设备动作时间短,所需备用电源保障时间通常在秒量级,通过第二备用电源为储能系统主回路例如断路器分励或高压继电器分励线圈动作等短时大功率负载所需的后备电源需求,避免采用单套UPS作为后备电源为适配需求所导致的UPS电源容量及功率配置过大的情况发生,有效降低成本。
基于动作负载和静态运行负载所需备用电源特性,第一备用电源与第二备用电源的供电参数不同,备用电源的供电参数包括备用电源的容量、功率、放电速率中的至少一项。第二备用电源的供电参数大于第一备用电源的供电参数包括以下中的至少一项:第二备用电源的容量大于第一备用电源的容量;第二备用电源的功率大于第一备用电源的功率;第二备用电源的放电速率大于第一备用电源的放电速率。
需要说明的是,第一备用电源的性能参数需要结合静态运行负载的用电需求而定;第二备用电源的性能参数需要结合动作负载的用电需求而定,本公开不做具体限定。
本公开实施例实时监测市电控制电源的供电状态,当监测到市电控制电源的供电状态转变为失电状态时,通过第一备用电源为静态运行负载供电,基于动作负载控制指令,通过第二备用电源为动作负载供电,从而使静态运行负载实现不间断供电、使动作负载执行动作负载控制指令实现储能系统主回路的控制,一方面能够合理分配储能系统在市电控制电源失电时所需备用电源能量,保证系统持续、稳定运行;另一方面,通过控制第二备用电源的供电参数大于第一备用电源的供电参数,分别为动作负载和静态运行负载配置适合的备用电源,减小备用电源容量冗余,又有动作负载供电周期短,可降低储能系统成本。
在一个实施例中,可以将第一备用电源配置为不间断电源,将第二备用电源配置为超级电容组。当市电控制电源失电时,通过不间断电源为静态运行负载供电,超级电容器为动作负载供电,避免采用单套UPS作为后备电源为适配需求所导致的UPS电源容量及功率配置过大的情况发生,超级电容组具有充放电速率快、充放电电流大、功率比大等优势,满足适配储能系统主回路分合动作所需的短时大功率输出需求,保障储能系统安全稳定运行,同时,降低了储能系统成本。
需要说明的是,第二备用电源还可以采用其他较第一备用电源容量大的电源,本公开不做具体限定。
图2示出本公开实施例提供的一种市电控制电源的供电状态恢复为正常状态时储能系统的控制方法流程图。在图1实施例的基础上,S104进一步包括S106~S108,以对市电控制电源的供电状态恢复为正常状态时的控制方式进行限定。如图2所示,在一个实施例中,本公开提供的一种储能系统的控制方法包括S102~S108。具体地,该方法包括:
S106、当监测到市电控制电源的供电状态为正常状态时,若存在未执行完毕的动作负载控制指令,则暂停未执行完毕的动作负载控制指令,控制市电控制电源为静态运行负载供电,控制市电控制电源为动作负载供电;
S108、继续执行未执行完毕的动作负载控制指令直至未执行完毕的动作负载控制指令执行完毕;
需要说明的是,上述S102~S104的实现方式与前述实施例的具体实现方式相同,此处不再赘述。
在一个实施例中,可以通过动作负载执行动作负载控制指令的结果来判断是否存在未执行完毕的动作负载控制指令,若动作负载已完成开合操作,则判定未存在执行完毕的动作负载控制指令;若动作负载未完成开合操作,则判定存在执行完毕的动作负载控制指令。
当存在未执行完毕的动作负载控制指令时,暂停未执行完毕的动作负载控制指令控制第一备用电源由工作状态切换为旁路状态,此时,受控于第一备用电源供电状态的第一控制开关由断开状态转换为闭合状态,第二备用电源随着第一控制开关的状态切换,自动停止对动作负载供电,当完成备用电源切换至市电控制电源的切换后,继续执行未执行完毕的动作负载控制指令,实时监测动作负载的执行结果,直至动作负载开合操作执行完毕,从而实现系统的平稳过渡。
本公开实施方式中,当监测到市电控制电源的供电状态恢复至正常状态时,判断是否存在未执行完毕的动作负载控制指令,当存在为执行完毕的动作负载控制指令时,首先暂停未执行完毕的动作负载控制指令,等待第一备用电源、第二备用电源与市电控制电源的切换之后,再继续该动作负载控制指令执行完毕,有效防止将动作负载由第二备用电源立即切换至市电控制电源供电,可能造成控制信号波动,导致动作负载报错的问题发生,从而保证储能系统的稳定性。
图3示出本公开另一种市电控制电源的供电状态恢复为正常状态时储能系统的控制方法流程图。在图1或图2实施例的基础上,在上述S104中还包括S110,以对市电控制电源的供电状态由失电状态恢复至正常状态时的控制方式进行限定。如图3所示,在一个实施例中,本公开提供的一种储能系统的控制方法包括S102~104、S110。具体地,该方法包括:
S108、若不存在未执行完毕的动作负载控制指令,则控制市电控制电源为静态运行负载供电,控制市电控制电源为动作负载供电。
需要说明的是,上述的S102~S104的实现方式与前述实施例的具体实现方式相同,此处不再赘述。
本公开中,当监测到市电控制电源的供电状态恢复至正常状态时,若所有动作负载控制指令均已执行完毕,则表明在储能系统中,只有静态运行负载通过第一备用电源供电,此时,直接将第一备用电源切换至市电控制电源为静态运行负载供电,受控于第一备用电源的供电状态的第一控制开关由断开状态转变为闭合状态,第二备用电源不再为动作负载供电,通过进行第一备用电源、第二备用电源与市电控制电源的切换,从而保证储能系统的稳定性。
图4示出本公开实施例提供的一种第二备用电源充电控制方法流程图。在图1实施例的基础上,在S102之后增加S112~S114,以实现第二备用电源的充电控制。在一个实施例中,如图4所示,本公开实施例提供的储能系统的控制方法,包括S102~S104、S112~S114。具体地,该方法包括:
S112、当市电控制电源的供电状态为正常状态时,检测第二备用电源的电量信息;
S114、若第二备用电源的电量信息小于或等于预设第一电量比例阈值,则控制市电控制电源为第二备用电源充电。
需要说明的是,上述的S102~S104的实现方式与前述实施例的具体实现方式相同,此处不再赘述。
在一个实施例中,第二备用电源的电量信息可以通过第二备用电源的电量模块直接读取。例如电量模块可以为第二备用电源上的显示屏,显示屏中设有用于指示第二备用电源电量信息的图标。
第二备用电源的电量信息还可以通过采集第二备用电源的电参数,根据第二备用电源的电参数计算得到电量信息。
第二备用电源的电量信息可以采用百分比的形式表示。
上述的第一电量比例阈值可以预先配置于控制装置内,控制装置通过比较第二备用电源的电量信息与预设第一电量比例阈值的大小,根据比较结果判断第二备用电源是否需要充电。第一电量比例阈值可以根据实际情况而定,例如,第一电量比例阈值可以配置为30%、40%等。
需要说明的是,第二备用电源的电量信息的获取方式、以及第一电量比例阈值的取值仅是为说明本公开实例而提供的示例,不应将其作为对本公开保护范围的限定,可以根据实际情况选择与储能系统更契合的获取方式,或者第一电量比例阈值的取值等。
在其他实施例中,还可以通过采集第二备用电源的电参数,计算第二备用电源的剩余电量,比较剩余电量与电量阈值之间的大小关系,进而确定第二备用电源是否需要充电,本公开不做具体限定。
在本公开中,当监测到市电控制电源的供电状态为正常状态时,可以根据第二备用电源的电量信息确定是否需要充电,当第二备用电源的电量信息小于或等于第一电量比例阈值时,表明第二备用电源需充电,从而保证储能系统的稳定性。
图5示出本公开实施例提供的另一种第二备用电源充电控制方法流程图。在图4实施例的基础上,在S112之后,还包括S116,以对第二备用电源停止充电的情形进行限定。如图5所示,在一个实施例中,本公开提供的储能系统的控制方法包括S102~S104、S112~S116。具体地,该方法包括:
S116、若第二备用电源的电量信息大于或等于预设第二电量比例阈值,则控制市电控制电源切断与第二备用电源的连接,以使第二备用电源停止充电,第二电量比例阈值大于第一电量比例阈值。
需要说明的是,上述的S102~S104、S112~S114的实现方式与前述实施例的具体实现方式相同,此处不再赘述。
上述的第二电量比例阈值可以预先配置于控制装置内,控制装置通过比较第二备用电源的电量信息与预设第二电量比例阈值的大小,根据比较结果判断第二备用电源是否完成充电。第二电量比例阈值可以根据实际情况而定,本公开不做特殊限定,例如,第二电量比例阈值可以配置为95%、100%等。
在本公开中,当监测到市电控制电源的供电状态恢复为正常状态时,在第二备用电源充电过程中,第二备用电源的电量信息达到第二电量比例阈值时,表明第二备用电源完成充电,切断市电控制电源与第二备用电源的连接,从而有效防止第二备用电源过度充电,影响第二备用电源的使用寿命。
基于同一发明构思,本公开实施例中还提供了一种储能系统的控制装置,如下面的实施例所述。由于该装置实施例解决问题的原理与上述方法实施例相似,因此该装置实施例的实施可以参见上述方法实施例的实施,重复之处不再赘述。
如图6所示,本公开实施例提供的一种储能系统的控制装置600,储能系统包括市电控制电源、第一备用电源、第二备用电源、静态运行负载和动作负载,该装置包括监控模块601和控制模块602。
其中,监测模块601,用于监测市电控制电源的供电状态;
控制模块602,用于当市电控制电源的供电状态为失电状态时,控制第一备用电源为静态运行负载供电;基于动作负载控制指令,控制第二备用电源为动作负载供电,以使动作负载执行动作负载控制指令,其中,第二备用电源的供电参数大于第一备用电源的供电参数。
在一个实施例中,该装置还包括未显示在附图中的检测模块,检测模块用于当市电控制电源的供电状态为正常状态时,检测第二备用电源的电量信息;
控制模块602,用于若第二备用电源的电量信息小于或等于预设第一电量比例阈值,则控制市电控制电源为第二备用电源充电。
在一个实施例中,控制模块602,还用于若第二备用电源的电量信息大于或等于预设第二电量比例阈值,则控制市电控制电源切断与第二备用电源的连接,以使第二备用电源停止充电,其中,第二电量比例阈值大于第一电量比例阈值。
在一个实施例中,控制模块602,还用于当监测到市电控制电源的供电状态为正常状态时,若存在未执行完毕的动作负载控制指令,则暂停未执行完毕的动作负载控制指令,控制市电控制电源为静态运行负载供电,控制市电控制电源为动作负载供电;继续执行为执行完毕的动作负载控制指令直至未执行完毕的动作负载控制指令执行完毕。
在一个实施例中,控制模块602,还用于若不存在未执行完毕的动作负载控制指令,则控制市电控制电源为静态运行负载供电,控制市电控制电源为动作负载供电。
需要说明的是,静态运行负载包括电池管理系统BMS和不间断电源控制负载中的至少一项。
需要说明的是,动作负载包括断路器和继电器线圈中的至少一项。
需要说明的是,第一备用电源为不间断电源;第二备用电源为超级电容组。
本公开实施例提供的储能系统的控制装置,实时监测市电控制电源的供电状态,当监测到市电控制电源的供电状态转变为失电状态时,通过第一备用电源为静态运行负载供电,基于动作负载控制指令,通过第二备用电源为动作负载供电,从而使静态运行负载实现不间断供电、使动作负载执行动作负载控制指令实现储能系统主回路的控制,一方面能够合理分配储能系统在市电控制电源失电时所需备用电源能量,保证系统持续、稳定运行;另一方面,通过控制第二备用电源的供电参数大于第一备用电源的供电参数,分别为动作负载和静态运行负载配置适合的备用电源,减小备用电源容量冗余,又有动作负载供电周期短,可降低储能系统成本。
除此之外,如图7所示,本公开还提供了一种储能系统,包括市电控制电源701、第一备用电源702、第二备用电源703、静态运行负载704、动作负载705、以及上述的储能系统的控制装置600。结合储能系统的控制装置600,合理分配储能系统在市电控制电源701失电时所需备用电源能量,保证系统持续、稳定运行,减小备用电源容量冗余,又有动作负载供电周期短,可降低储能系统成本。
图8示出本公开实施例提供的另一种储能系统的结构示意图。如图8所示,本公开实施例提供的储能系统,包括市电控制电源701、第一备用电源702、第二备用电源703、静态运行负载704、动作负载705、第一开关电源801、第二开关电源802、第一控制开关804、第二控制开关805、双向稳压电源803。
其中,第一控制开关804受控于第一备用电源702的供电状态,第二控制开关805受控于动作负载控制指令。第一控制开关804可以为UPS失电干接点,当UPS工作在旁路状态时,第一控制开关804处于闭合状态;当UPS工作在工作状态时,第一控制开关804处于断开状态。第二控制开关805可以为BMS控制干接点,第二BMS控制干接点处于常开状态;当BMS发出动作负载控制指令时,响应动作负载控制指令,第二控制开关805处于闭合状态。
需要说明的是,第一控制开关804除了采用受控于第一备用电源702的供电状态进行控制的方式之外,还可以采用受控于BMS控制信号的方式实现,只要能够实现通过第一控制开关804将市电控制电源701接入或切出动作负载的供电回路即可,本公开不做具体限定。
当市电控制电源701的供电状态为正常状态时,市电控制电源701、第一开关电源801、第一控制开关804、第二控制开关805连接动作负载705,构成动作负载705的供电回路,市电控制电源701、第一开关电源801、第一控制开关804、双向稳压电源803连接第二备用电源703,构成第二备用电源703的充电回路。
当市电控制电源701的供电状态为失电状态时,第二备用电源703、双向稳压电源803、第二控制开关805连接动作负载705,构成第二备用电源703的放电回路,以通过第二备用电源703为动作负载705供电。
在一个实施例中,第一备用电源702可以为UPS,静态运行负载704包括BMS和UPS控制负载中的至少一项。
第二开关电源802用于将市电控制电源701或第一备用电源702输出的交流电源转换为直流电压,以对静态运行负载704供电。
下面以第一备用电源702为UPS为例进行说明。
在实际运行过程中,市电控制电源701的供电状态为正常状态时,市电控制电源701为UPS回路供电,UPS工作在旁路状态,市电控制电源701直接为第二开关电源802供电,第二开关电源802将市电控制电源701整流为直流电源,为BMS等各类不间断电源控制负载供电。
当市电控制电源701的供电状态为失电状态时,UPS工作在工作状态,UPS为第二开关电源802供电,第二开关电源802将UPS电源整流为直流电源,为BMS等各种不间断电源控制负载供电。
第二备用电源703可以为超级电容组,动作负载705包括断路器和继电器线圈中的至少一项。第一开关电源801用于将市电控制电源701整流为直流电源。
在实际运行过程中,市电控制电源701的供电状态为正常状态时,市电控制电源为超级电容组和动作负载705供电,第一开关电源801将市电控制电源701整流为直流电源,此时,受控于UPS的第一控制开关804处于闭合状态,第一开关电源801通过双向稳压电源803为超级电容组进行充电。当BMS发出主回路开断设备分合信号,受控于动作负载控制指令的第二控制开关805闭合,第一开关电源801为动作负载705供电,进行储能系统主回路的分合操作。
需要说明的是,通过双向稳压电源803能够控制超级电容组的充放电过程,以及市电控制电源701正常状态时,超级电容组不会对动作负载705供电。
当市电控制电源701的供电状态为失电状态时,受控于UPS的第一控制开关804处于断开状态,超级电容组通过双向稳压电源803放电,防止超级电容组对第一开关电源801倒送电。当BMS发出主回路开断设备分合信号时,受控于动作负载控制指令的第二控制开关805闭合,超级电容组为动作负载705供电,进行储能系统主回路的分合操作。
需要注意的是,上述储能系统的实例仅是为说明本公开的具体示例,不能将其作为本公开保护范围的限定,在具体实施过程中,还可以具有其他的实现方式,例如功能模块的增减等,本公开不做具体限定。
本公开实施方式中,通过设置第一开关电源801、第一控制开关804、第二控制开关805、双向稳压电源803、动作负载705等与第二备用电源703构成充电回路或放电回路,从而实现第二备用电源703在市电控制电源701正常时进行充电,在市电控制电源701失电时为动作负载705供电,保证系统的稳定性。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (10)
1.一种储能系统的控制方法,其特征在于,所述储能系统包括市电控制电源、第一备用电源、第二备用电源、静态运行负载和动作负载,所述控制方法包括:
监测所述市电控制电源的供电状态;
当所述市电控制电源的供电状态为失电状态时,控制所述第一备用电源为所述静态运行负载供电;
基于动作负载控制指令,控制所述第二备用电源为所述动作负载供电,以使所述动作负载执行所述动作负载控制指令,其中,所述第二备用电源的供电参数大于所述第一备用电源的供电参数。
2.根据权利要求1所述的储能系统的控制方法,其特征在于,在所述监测所述市电控制电源的供电状态之后,所述方法还包括:
当所述市电控制电源的供电状态为正常状态时,检测所述第二备用电源的电量信息;
若所述第二备用电源的电量信息小于或等于预设第一电量比例阈值,则控制所述市电控制电源为所述第二备用电源充电。
3.根据权利要求2所述的储能系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
若所述第二备用电源的电量信息大于或等于预设第二电量比例阈值,则控制所述市电控制电源切断与所述第二备用电源的连接,以使所述第二备用电源停止充电,其中,所述第二电量比例阈值大于所述第一电量比例阈值。
4.根据权利要求1所述的储能系统的控制方法,其特征在于,所述基于动作负载控制指令,控制所述第二备用电源为所述动作负载供电,以使所述动作负载执行所述动作负载控制指令,包括:
当监测到所述市电控制电源的供电状态恢复为正常状态时,若存在未执行完毕的动作负载控制指令,则暂停所述未执行完毕的动作负载控制指令,控制所述市电控制电源为所述静态运行负载供电,控制所述市电控制电源为所述动作负载供电;
继续执行所述未执行完毕的动作负载控制指令直至所述未执行完毕的动作负载控制指令执行完毕。
5.根据权利要求4所述的储能系统的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
若不存在未执行完毕的动作负载控制指令,则控制所述市电控制电源对所述静态运行负载供电,控制所述市电控制电源对所述动作负载供电。
6.根据权利要求1所述的储能系统的控制方法,其特征在于,所述静态运行负载包括电池管理系统BMS和不间断电源控制负载中的至少一项。
7.根据权利要求1所述的储能系统的控制方法,其特征在于,所述动作负载包括断路器和继电器线圈中的至少一项。
8.根据权利要求1所述的储能系统的控制方法,其特征在于,所述第一备用电源为不间断电源;所述第二备用电源为超级电容组。
9.一种储能系统的控制装置,其特征在于,所述储能系统包括市电控制电源、第一备用电源、第二备用电源、静态运行负载和动作负载,所述控制装置包括:
监测模块,用于监测所述市电控制电源的供电状态;
控制模块,用于当所述市电控制电源的供电状态为失电状态时,控制所述第一备用电源为所述静态运行负载供电;
基于动作负载控制指令,控制所述第二备用电源为所述动作负载供电,以使所述动作负载执行所述动作负载控制指令,其中,所述第二备用电源的供电参数大于所述第一备用电源的供电参数。
10.一种储能系统,其特征在于,包括:包括市电控制电源、第一备用电源、第二备用电源、静态运行负载、动作负载、以及权利要求9所述的储能系统的控制装置。
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