CN116317007A - 一种电池簇的并联方法、电池管理系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池簇的并联方法、电池管理系统、设备及存储介质,方法包括:确定待并联的至少两个电池簇及各自的单体和总压;根据各单体和总压确定至少两个电池簇中的目标电池簇,并令目标电池簇完成并联;若已并联的电池簇处于充电模式或放电模式,则确定并联电路的并联输出电压,根据并联输出电压对充/放电电池簇进行降流处理;针对待并联的至少两个电池簇中的每个电池簇,当对应的单体和总压与并联输出电压满足并联条件时,通过闭合继电器完成并联。本发明公开的电池簇的并联方法,可以实现电池簇的快速安全并入。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域,尤其涉及一种电池簇的并联方法、电池管理系统、设备及存储介质。
背景技术
在电池管理系统(BMS)中,由于电池模组在出厂时的容量及仓库存储时间的差异,BMS系统在各电池簇并联时可能产生较大的压差,从而引发系统环流。当环流大于一定阈值时,会影响并联系统的正常投切,严重时还会触发故障导致多机系统无法正常工作,影响客户的使用体验。
当前对于多电池簇并入BMS系统时产生系统环流的解决方案有如下三种:
1、通过人为调整待并联系统的总压值,缺点是需要搭配专业的充放电设备,既增加额外组件成本,且人为调整电池总压,不具有可靠性;2、通过SMU与CMU的通信链路控制可并联电池系统的继电器闭合,实现电池的多机并联,缺点是对于户储小系统,增加SMU既增加了硬件成本又增加了产品的体积,不具备美观性和简捷性;3、将CMU采集电池的端电压和逆变器端电压作差值,若满足压差范围则闭合电池系统的继电器,缺点是受逆变器充放电条件的影响,存在几组电池系统长时间无法并入的风险,以及在充放电过程中压差逐渐拉大,无法进行投切;其次,当逆变器对已闭合继电器的电池系统进行充放电时,其余待闭合的电池系统若检测到电池端电压与逆变器端电压满足并入的压差阈值时,会导致继电器带载闭合,造成继电器损伤,影响元器件的使用寿命。
发明内容
本发明提供了一种电池簇的并联方法、电池管理系统、设备及存储介质,以实现电池簇快速安全地并入BMS系统。
根据本发明的一方面,提供了一种电池簇的并联方法,包括:
确定待并联的至少两个电池簇及各自的单体和总压;
根据各所述单体和总压确定所述至少两个电池簇中的目标电池簇,并令所述目标电池簇完成并联;
若已并联的电池簇处于充电模式或放电模式,则确定并联电路的并联输出电压,根据所述并联输出电压对充/放电电池簇进行降流处理;
针对所述待并联的至少两个电池簇中的每个电池簇,当对应的单体和总压与所述并联输出电压满足并联条件时,通过闭合继电器完成并联。
进一步地,根据各所述单体和总压确定所述至少两个电池簇中的目标电池簇,包括:
对各所述单体和总压按从大到小的顺序进行排序;
将所述至少两个电池簇中所述单体和总压最小的电池簇确定为所述目标电池簇。
进一步地,令所述目标电池簇完成并联,包括:
将所述至少两个电池簇中电池簇地址最小的电池簇确定为主机电池簇;
通过所述主机电池簇控制所述目标电池簇充电,充电完成后通过闭合所述目标电池簇的继电器完成并联。
进一步地,若已并联的电池簇处于充电模式,根据所述并联输出电压对充/放电电池簇进行降流处理,包括:
将所述并联输出电压与各所述单体和总压进行比较;
若任一单体和总压大于所述并联输出电压,且电压之差小于等于第一阈值,则向储能变流器发送降流请求;
通过所述储能变流器降低所述充电电池簇的充电电流。
进一步地,若已并联的电池簇处于放电模式,根据所述并联输出电压对充/放电电池簇进行降流处理,包括:
将所述并联输出电压与各所述单体和总压进行比较;
若任一单体和总压小于所述并联输出电压,且电压之差小于等于所述第一阈值,则向所述储能变流器发送降流请求;
通过所述储能变流器降低所述放电电池簇的放电电流。
进一步地,若已并联的电池簇处于充电模式,所述并联条件包括:对应的单体和总压小于所述并联输出电压;
若已并联的电池簇处于放电模式,所述并联条件包括:对应的单体和总压大于所述并联输出电压。
进一步地,所述方法还包括:
若所述已并联的电池簇的电流均小于并联环流,且各所述单体和总压与所述并联输出电压之差均小于第二阈值,则控制所述待并联的至少两个电池簇按照单体和总压从小到大的顺序依次完成并联。
进一步地,所述方法还包括:
若所述已并联的电池簇的电流均小于并联环流,且各所述单体和总压中存在至少一个单体和总压与所述并联输出电压之差大于等于所述第二阈值,则对所述待并联的至少两个电池簇进行充电,直到各所述单体和总压与所述并联输出电压之差均小于所述第二阈值,控制未并联的电池簇完成并联。
进一步地,控制未并联的电池簇完成并联,包括:
针对各所述未并联的电池簇,当对应的单体和总压小于所述并联输出电压时,通过闭合继电器完成并联。
根据本发明的另一方面,提供了一种电池管理系统,包括:电池管理单元、主控模块和储能变流器;
所述电池管理单元内置于待并联的至少两个电池簇中,用于确定待并联的至少两个电池簇各自的单体和总压,并将各所述单体和总压发送给所述主控模块;
所述主控模块用于根据各所述单体和总压确定所述至少两个电池簇中的目标电池簇,并控制所述目标电池簇完成并联;
若已并联的电池簇处于充电模式或放电模式,则所述主控模块确定并联电路的并联输出电压,根据所述并联输出电压向所述储能变流器发送降流请求,令所述储能变流器响应所述降流请求对充/放电电池簇进行降流处理;
针对所述待并联的至少两个电池簇中的每个电池簇,当对应的单体和总压与所述并联输出电压满足并联条件时,所述主控模块控制继电器闭合完成所述待并联的至少两个电池簇的并联。
可选的,所述主控模块还用于:
对各所述单体和总压按从大到小的顺序进行排序;
将所述至少两个电池簇中所述单体和总压最小的电池簇确定为所述目标电池簇。
可选的,所述主控模块还用于:
将所述至少两个电池簇中电池簇地址最小的电池簇确定为主机电池簇;
通过所述主机电池簇控制所述目标电池簇充电,充电完成后通过闭合所述目标电池簇的继电器完成并联。
可选的,若已并联的电池簇处于充电模式,所述主控模块还用于:
将所述并联输出电压与各所述单体和总压进行比较;
若任一单体和总压大于所述并联输出电压,且电压之差小于等于第一阈值,则向所述储能变流器发送降流请求,令所述储能变流器降低所述充电电池簇的充电电流。
可选的,若已并联的电池簇处于放电模式,所述主控模块还用于:
将所述并联输出电压与各所述单体和总压进行比较;
若任一单体和总压小于所述并联输出电压,且电压之差小于等于所述第一阈值,则向所述储能变流器发送降流请求,令所述储能变流器降低所述放电电池簇的放电电流。
可选的,若已并联的电池簇处于充电模式,所述并联条件包括:对应的单体和总压小于所述并联输出电压;
若已并联的电池簇处于放电模式,所述并联条件包括:对应的单体和总压大于所述并联输出电压。
可选的,所述主控模块还用于若所述已并联的电池簇的电流均小于并联环流,且各所述单体和总压与所述并联输出电压之差均小于第二阈值,则控制所述待并联的至少两个电池簇按照单体和总压从小到大的顺序依次完成并联。
可选的,所述主控模块还用于若所述已并联的电池簇的电流均小于并联环流,且各所述单体和总压中存在至少一个单体和总压与所述并联输出电压之差大于等于所述第二阈值,则对所述待并联的至少两个电池簇进行充电,直到各所述单体和总压与所述并联输出电压之差均小于所述第二阈值,控制未并联的电池簇完成并联。
可选的,所述主控模块还用于:
针对各所述未并联的电池簇,当对应的单体和总压小于所述并联输出电压时,通过闭合继电器完成并联。
根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
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计算机程序,所述计算机程序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本发明任一实施例所述的电池簇的并联方法。
根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的电池簇的并联方法。
本发明实施例公开的电池簇的并联方法,首先确定待并联的至少两个电池簇及各自的单体和总压,然后根据各单体和总压确定至少两个电池簇中的目标电池簇,并令目标电池簇完成并联,若已并联的电池簇处于充电模式或放电模式,则确定并联电路的并联输出电压,根据并联输出电压对充/放电电池簇进行降流处理,最后针对待并联的至少两个电池簇中的每个电池簇,当对应的单体和总压与并联输出电压满足并联条件时,通过闭合继电器完成并联。其中,当已并联的电池簇处于充电模式时充/放电电池簇为充电电池簇,当已并联的电池簇处于放电模式时充/放电电池簇为放电电池簇。本发明公开的电池簇的并联方法,通过对电池簇并联时的多种情况进行划分,根据不同情况分别判定并联的条件,可以使各电池簇快速并入系统,避免盲目并机引发大的环流,提高了系统的安全性和稳定性,提高元器件的使用寿命,并且在充电模式与放电模式下依然可以实现电池簇的并联。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,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是根据本发明实施例一提供的一种电池簇的并联方法的流程图;
图2是根据本发明实施例一提供的一种电池簇的并联方法的整体流程图;
图3是根据本发明实施例二提供的一种电池簇的并联方法的流程图;
图4是根据本发明实施例二提供的一种目标电池簇的并联过程示意图;
图5为根据本发明实施例三提供的一种电池管理系统的结构示意图;
图6是实现本发明实施例四的电池簇的并联方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种电池簇的并联方法的流程图,本实施例可适用于控制待并联的电池簇并入电池管理系统的情况,该方法可以由电池管理系统来执行。如图1所示,该方法包括:
S110、确定待并联的至少两个电池簇及各自的单体和总压。
其中,电池簇(RACK)是由电池单体采用串联、并联或串并联等连接方式,且与储能变流器及附属设施连接后可以实现独立运行的电池组合体,每个电池簇可以由多个电池模块(PACK)组成,每个电池模块又可以由多个电芯(cell)组成。单体和总压为电池簇中各电芯的电压之和。
电池管理系统(BMS)一般分为三级架构:
1、电池管理单元(BMU):内置在电池模块中,具有电芯电压和温度采样、被动均衡等功能,是电池模块(PACK)级别的BMS,采用无软件设计,通过差分UART菊花链实现通信及控制功能;
2、CMU:内置在开关盒中,具有SOC计算、控制PACK BMS、控制主功率电路通断等功能,是电池簇(RACK)级别的BMS;
3、SMU:内置在直流配电柜中,具有环境监控(选配)、控制RACK BMS,控制主率电路通断功能,是系统(SYSTEM)级别的BMS。
其中,一个CMU可以连接多个BMU,每一个BMU设置在一个电池模块PACK中,多个PACK组成一个电池簇RACK。在BMS中,一般存在多个RACK,在闭合RACK中的主回路继电器后,该RACK并入系统与系统中其他的RACK并联。
在本实施例中,待并联的电池簇是存在并联需求的电池簇,它们各自的单体和总压可以根据自身包含的电芯电压计算得到。
S120、根据各单体和总压确定至少两个电池簇中的目标电池簇,并令目标电池簇完成并联。
其中,目标电池簇为从待并联的至少两个电池簇中确定的其中一个电池簇,在进行电池簇并联时率先闭合该电池簇的继电器,使其运行并完成并联。
在本实施例中,目标电池簇可以根据各待并联的电池簇的单体和总压确定,例如,可以将待并联的电池簇中单体和总压最低或最高的电池簇确定为目标电池簇。
S130、若已并联的电池簇处于充电模式或放电模式,则确定并联电路的并联输出电压,根据并联输出电压对充/放电电池簇进行降流处理。
其中,当已并联的电池簇处于充电模式时,充/放电电池簇为充电电池簇;当已并联的电池簇处于放电模式时,充/放电电池簇为放电电池簇。
在本实施例中,当目标电池簇已经完成并联之后,若在BMS系统中,存在已并联的电池簇处于充电模式或放电模式,此时储能变流器(PCS)以大功率强制对其进行充电或放电,则可以在满足降流条件时减小相应的充电电流或放电电流。其中,处于充电模式或放电模式的已并联的电池簇可以是上一步骤中完成并联的目标电池簇之外的其他电池簇。
可选的,若已并联的电池簇处于充电模式,则可以在满足降流条件时向PCS发送降流请求,通过PCS控制充电电池簇继续以较小的电流进行充电。类似的,若已并联的电池簇处于放电模式,也可以通过在满足降流条件时向PCS发送降流请求的方式降低放电电池簇的放电电流。
S140、针对待并联的至少两个电池簇中的每个电池簇,当对应的单体和总压与并联输出电压满足并联条件时,通过闭合继电器完成并联。
其中,并联输出电压为并联之后的电池簇输出侧电压,可以通过AD采样器采集PCS端电压得到。
在本实施例中,当对充/放电电池簇完成降流之后,在充电模式下,每个待并联的电池簇可以根据自身的单体和总压与并联输出电压之间的压差判断自身是否满足并联条件,当条件满足时,闭合继电器完成并联。
可选的,若已并联的电池簇处于充电模式,并联条件可以是:对应的单体和总压小于并联输出电压;若已并联的电池簇处于放电模式,并联条件可以是:对应的单体和总压大于并联输出电压。
具体的,令并联输出电压为Ua,待闭合电池簇的单体和总压为Ub,则在充电模式下,每个待并联电池簇的并联条件为Ub<Ua;在放电模式下,每个待并联电池簇的并联条件为Ub>Ua。
进一步地,若已并联的电池簇的电流均小于并联环流,且各单体和总压与并联输出电压之差均小于第二阈值,则控制待并联的至少两个电池簇按照单体和总压从小到大的顺序依次完成并联。
在本实施例中,若已并联的电池簇不处于充电模式或放电模式,各电池簇均处于静置或小电流状态,即此时已并联的电池簇的电流均小于并联环流,在此情况下,可以判断待并联的各电池簇的单体和总压与并联输出电压之间的压差是否满足并联条件,即判断待并联的各电池簇的单体和总压与并联输出电压之差是否均小于第二阈值。若满足上述条件,则可以将待并联的各电池簇按照单体和总压从小到大的顺序依次完成并联。其中,第二阈值的具体数值可以根据实际需求进行设定。
进一步地,若已并联的电池簇的电流均小于并联环流,且各单体和总压中存在至少一个单体和总压与并联输出电压之差大于等于第二阈值,则对所述待并联的至少两个电池簇进行充电,直到各单体和总压与并联输出电压之差均小于第二阈值,控制未并联的电池簇完成并联。
在本实施例中,若已并联的电池簇的电流均小于并联环流,但是待并联的各电池簇的单体和总压与并联输出电压之间的压差不满足并联条件,即存在至少一个待并联电池簇的单体和总压与并联输出电压之间的压差大于等于第二阈值,在此情况下,可以请求PCS从单体和总压最低的电池簇开始进行紧急充电,直到各单体和总压与并联输出电压之差均小于第二阈值,再令未并联的电池簇完成并联。
优选地,PCS以小电流对电池簇进行充电。
可选的,控制未并联的电池簇完成并联的方式可以是:针对各未并联的电池簇,当对应的单体和总压小于并联输出电压时,通过闭合继电器完成并联。
在本实施例中,上述紧急充电步骤完成后,对于各个未并联的电池簇,若自身的单体和总压小于并联输出电压,则可以闭合继电器,完成并联。
图2是本发明实施例提供的一种电池簇的并联方法的整体流程图,如图所示,令单体和总压最小的电池簇率先并入系统完成并联后,根据电池簇电流判断当前已并联的电池簇是否处于充电模式或放电模式。在充电模式下,根据并联输出电压判断是否满足对充电电池簇进行降流的条件,若满足,则请求储能变流器(PCS)降流,之后,当未并联的电池簇的单体和总压小于并联输出电压后,该电池簇并入系统。放电模式与充电模式类似,不同在于最后的电池簇并联条件为单体和总压大于并联输出电压。当已并联电池簇不处于充电或放电模式,则判断各待并联电池簇与并联输出电压之间的压差是否满足压差条件,若均小于设定阈值,则按照单体和总压从小到大的顺序依次并入;若不满足压差条件,则请求PCS以小电流充电,直到各单体和总压与并联输出电压之差均设定阈值,各未并联的电池簇在单体和总压小于并联输出电压时并入系统。
本发明实施例提供的电池簇的并联方法,首先确定待并联的至少两个电池簇及各自的单体和总压,然后根据各单体和总压确定至少两个电池簇中的目标电池簇,并令目标电池簇完成并联,若已并联的电池簇处于充电模式或放电模式,则确定并联电路的并联输出电压,根据并联输出电压对充/放电电池簇进行降流处理,最后针对待并联的至少两个电池簇中的每个电池簇,当对应的单体和总压与并联输出电压满足并联条件时,通过闭合继电器完成并联。其中,当已并联的电池簇处于充电模式时充/放电电池簇为充电电池簇,当已并联的电池簇处于放电模式时充/放电电池簇为放电电池簇。本发明公开的电池簇的并联方法,通过对电池簇并联时的多种情况进行划分,根据不同情况分别判定并联的条件,可以使各电池簇快速并入系统,避免盲目并机引发大的环流,提高了系统的安全性和稳定性,提高元器件的使用寿命,并且在充电模式与放电模式下依然可以实现电池簇的并联。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的一种电池簇的并联方法的流程图,本实施例为上述实施例的细化。如图3所示,该方法包括:
S210、确定待并联的至少两个电池簇及各自的单体和总压。
其中,电池簇(RACK)是由电池单体采用串联、并联或串并联等连接方式,且与储能变流器及附属设施连接后可以实现独立运行的电池组合体,每个电池簇可以由多个电池模块(PACK)组成,每个电池模块又可以由多个电芯(cell)组成。单体和总压为电池簇中各电芯的电压之和。
在本实施例中,待并联的电池簇是存在并联需求的电池簇,它们各自的单体和总压可以根据自身包含的电芯电压计算得到。
S220、对各单体和总压按从大到小的顺序进行排序,将至少两个电池簇中单体和总压最小的电池簇确定为目标电池簇。
其中,目标电池簇是待并联电池簇中率先完成并联的电池簇。
在本实施例中,确定目标电池簇的方式可以是,根据各待并联的电池簇的单体和总压的大小,将单体和总压最小的电池簇确定为目标电池簇。
具体的,可以通过排序的方式确定待并联的电池簇中单体和总压最小的电池簇。
S230、将至少两个电池簇中电池簇地址最小的电池簇确定为主机电池簇,通过主机电池簇控制目标电池簇充电,充电完成后通过闭合目标电池簇的继电器完成并联。
在本实施例中,目标电池簇并联的方式可以是,先在待并联的电池簇中选择一个电池簇作为主机电池簇,以主机电池簇控制目标电池簇的并联。
可选的,主机电池簇可以是待并联的各电池簇中地址最小的电池簇,在本实施例中,确定电池簇的方法可以有多种,并不限定主机电池簇只能为地址最小的电池簇。确定主机电池簇后,可以通过主机电池簇控制目标电池簇充电,在充电完成后,令目标电池簇闭合继电器,并入系统完成并联。
图4是本发明实施例提供的一种目标电池簇的并联过程示意图,如图所示,确定目标电池簇后,令该电池簇上电,然后进入自检模式,若无故障则通过储能变流器向目标电池簇下发运行指令或直接令目标电池簇黑启动,目标电池簇开始预充电。在预充成功后,目标电池簇进入运行模式,若有故障,则进入故障模式进行故障排查,根据排查结果进入相应的自检模式、故障模式或关机。
S240、若已并联的电池簇处于充电模式,则确定并联电路的并联输出电压,将并联输出电压与各单体和总压进行比较,若任一单体和总压大于并联输出电压,且电压之差小于等于第一阈值,则向储能变流器发送降流请求,通过储能变流器降低充电电池簇的充电电流。
在本实施例中,在充电模式下,对充电电池簇进行降流处理,即降低充电电池簇的充电电流的条件可以是,任一待并联的电池簇的单体和总压大于并联输出电压,且电压之差小于等于第一阈值。若满足上述条件,可以通过储能变流器降低充电电池簇的充电电流。
其中,第一阈值的具体数值可以根据实际需求进行设定。
S250、若已并联的电池簇处于放电模式,则确定并联电路的并联输出电压,将并联输出电压与各单体和总压进行比较,若任一单体和总压小于并联输出电压,且电压之差小于等于第一阈值,则向储能变流器发送降流请求,通过储能变流器降低放电电池簇的放电电流。
在本实施例中,在放电模式下,对放电电池簇进行降流处理,即降低放电电池簇的放电电流的条件可以是,任一待并联的电池簇的单体和总压小于并联输出电压,且电压之差小于等于第一阈值。若满足上述条件,可以通过储能变流器降低充电电池簇的充电电流。
S260、针对待并联的至少两个电池簇中的每个电池簇,当对应的单体和总压与并联输出电压满足并联条件时,通过闭合继电器完成并联。
进一步地,若已并联的电池簇处于充电模式,并联条件包括:对应的单体和总压小于并联输出电压;若已并联的电池簇处于放电模式,并联条件包括:对应的单体和总压大于并联输出电压。
在本实施例中,对充电电池簇或放电电池簇进行降流处理后,对于充电的情况,当待并联的电池簇的单体和总压小于并联输出电压时,该电池簇可以并入系统;对于放电的情况,当待并联的电池簇的单体和总压大于并联输出电压时,该电池簇可以并入系统。
本发明实施例提供的电池簇的并联方法,首先确定待并联的至少两个电池簇及各自的单体和总压,然后对各单体和总压按从大到小的顺序进行排序,将至少两个电池簇中单体和总压最小的电池簇确定为目标电池簇,再将至少两个电池簇中电池簇地址最小的电池簇确定为主机电池簇,通过主机电池簇控制目标电池簇充电,充电完成后通过闭合目标电池簇的继电器完成并联。若已并联的电池簇处于充电模式,则确定并联电路的并联输出电压,将并联输出电压与各单体和总压进行比较,若任一单体和总压大于并联输出电压,且电压之差小于等于第一阈值,则向储能变流器发送降流请求,通过储能变流器降低充电电池簇的充电电流;若已并联的电池簇处于放电模式,则确定并联电路的并联输出电压,将并联输出电压与各单体和总压进行比较,若任一单体和总压小于并联输出电压,且电压之差小于等于第一阈值,则向储能变流器发送降流请求,通过储能变流器降低放电电池簇的放电电流。最后针对待并联的至少两个电池簇中的每个电池簇,当对应的单体和总压与并联输出电压满足并联条件时,通过闭合继电器完成并联。本发明公开的电池簇的并联方法,针对充电模式和放电模式两种情况,在满足降流条件时对充/放电电池簇进行降流处理,然后再判定各待并入的电池簇是否符合并联条件,实现了在充电模式与放电模式下依然可以使电池簇的并联,并保证了系统的安全性和稳定性。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种电池管理系统的结构示意图。如图5所示,该系统包括:电池管理单元310,主控模块320和储能变流器330。
电池管理单元310内置于待并联的至少两个电池簇中,用于确定待并联的至少两个电池簇各自的单体和总压,并将各单体和总压发送给主控模块320。
主控模块320用于根据各单体和总压确定至少两个电池簇中的目标电池簇,并控制目标电池簇完成并联。
若已并联的电池簇处于充电模式或放电模式,则主控模块320确定并联电路的并联输出电压,根据并联输出电压向储能变流器330发送降流请求,令储能变流器330响应降流请求对充/放电电池簇进行降流处理。
针对待并联的至少两个电池簇中的每个电池簇,当对应的单体和总压与并联输出电压满足并联条件时,主控模块320控制继电器闭合完成待并联的至少两个电池簇的并联。
可选的,主控模块320还用于:
对各单体和总压按从大到小的顺序进行排序;将至少两个电池簇中单体和总压最小的电池簇确定为目标电池簇。
可选的,主控模块320还用于:
将至少两个电池簇中电池簇地址最小的电池簇确定为主机电池簇;通过主机电池簇控制目标电池簇充电,充电完成后通过闭合目标电池簇的继电器完成并联。
可选的,若已并联的电池簇处于充电模式,主控模块320还用于:
将并联输出电压与各单体和总压进行比较;若任一单体和总压大于并联输出电压,且电压之差小于等于第一阈值,则向储能变流器330发送降流请求,令储能变流器330降低充电电池簇的充电电流。
可选的,若已并联的电池簇处于放电模式,主控模块320还用于:
将并联输出电压与各单体和总压进行比较;若任一单体和总压小于并联输出电压,且电压之差小于等于第一阈值,则向储能变流器330发送降流请求,令储能变流器330降低放电电池簇的放电电流。
可选的,若已并联的电池簇处于充电模式,并联条件包括:对应的单体和总压小于并联输出电压;若已并联的电池簇处于放电模式,并联条件包括:对应的单体和总压大于并联输出电压。
可选的,主控模块320还用于若已并联的电池簇的电流均小于并联环流,且待各所述单体和总压与所述并联输出电压之差均小于第二阈值,则控制待并联的至少两个电池簇按照单体和总压从小到大的顺序依次完成并联。
可选的,主控模块320还用于若已并联的电池簇的电流均小于并联环流,且各单体和总压中存在至少一个单体和总压与并联输出电压之差大于等于第二阈值,则对待并联的至少两个电池簇进行充电,直到各单体和总压与并联输出电压之差均小于第二阈值,控制未并联的电池簇完成并联。
可选的,主控模块320还用于:
针对各未并联的电池簇,当对应的单体和总压小于并联输出电压时,通过闭合继电器完成并联。
本发明实施例所提供的电池管理系统可执行本发明任意实施例所提供的电池簇的并联方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图6示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。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/或者要求的本发明的实现。
如图6所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10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。
处理器11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。处理器11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处理器、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。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如电池簇的并联方法。
在一些实施例中,电池簇的并联方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的电池簇的并联的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行电池簇的并联方法。
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。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序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,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序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服务器上执行。
在本发明的上下文中,计算机可读存储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计算机程序。计算机可读存储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。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。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,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有: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电子设备。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,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、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)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器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端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,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服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
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,本发明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,只要能够实现本发明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,并不构成对本发明保护范围的限制。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。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (12)
1.一种电池簇的并联方法,其特征在于,包括:
确定待并联的至少两个电池簇及各自的单体和总压;
根据各所述单体和总压确定所述至少两个电池簇中的目标电池簇,并令所述目标电池簇完成并联;
若已并联的电池簇处于充电模式或放电模式,则确定并联电路的并联输出电压,根据所述并联输出电压对充/放电电池簇进行降流处理;
针对所述待并联的至少两个电池簇中的每个电池簇,当对应的单体和总压与所述并联输出电压满足并联条件时,通过闭合继电器完成并联。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据各所述单体和总压确定所述至少两个电池簇中的目标电池簇,包括:
对各所述单体和总压按从大到小的顺序进行排序;
将所述至少两个电池簇中所述单体和总压最小的电池簇确定为所述目标电池簇。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,令所述目标电池簇完成并联,包括:
将所述至少两个电池簇中电池簇地址最小的电池簇确定为主机电池簇;
通过所述主机电池簇控制所述目标电池簇充电,充电完成后通过闭合所述目标电池簇的继电器完成并联。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若已并联的电池簇处于充电模式,根据所述并联输出电压对充/放电电池簇进行降流处理,包括:
将所述并联输出电压与各所述单体和总压进行比较;
若任一单体和总压大于所述并联输出电压,且电压之差小于等于第一阈值,则向储能变流器发送降流请求;
通过所述储能变流器降低所述充电电池簇的充电电流。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,若已并联的电池簇处于放电模式,根据所述并联输出电压对充/放电电池簇进行降流处理,包括:
将所述并联输出电压与各所述单体和总压进行比较;
若任一单体和总压小于所述并联输出电压,且电压之差小于等于所述第一阈值,则向所述储能变流器发送降流请求;
通过所述储能变流器降低所述放电电池簇的放电电流。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,若已并联的电池簇处于充电模式,所述并联条件包括:对应的单体和总压小于所述并联输出电压;
若已并联的电池簇处于放电模式,所述并联条件包括:对应的单体和总压大于所述并联输出电压。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述已并联的电池簇的电流均小于并联环流,且各所述单体和总压与所述并联输出电压之差均小于第二阈值,则控制所述待并联的至少两个电池簇按照单体和总压从小到大的顺序依次完成并联。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述已并联的电池簇的电流均小于并联环流,且各所述单体和总压中存在至少一个单体和总压与所述并联输出电压之差大于等于所述第二阈值,则对所述待并联的至少两个电池簇进行充电,直到各所述单体和总压与所述并联输出电压之差均小于所述第二阈值,控制未并联的电池簇完成并联。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,控制未并联的电池簇完成并联,包括:
针对各所述未并联的电池簇,当对应的单体和总压小于所述并联输出电压时,通过闭合继电器完成并联。
10.一种电池管理系统,其特征在于,包括:电池管理单元、主控模块和储能变流器;
所述电池管理单元内置于待并联的至少两个电池簇中,用于确定所述待并联的至少两个电池簇各自的单体和总压,并将各所述单体和总压发送给所述主控模块;
所述主控模块用于根据各所述单体和总压确定所述至少两个电池簇中的目标电池簇,并控制所述目标电池簇完成并联;
若已并联的电池簇处于充电模式或放电模式,则所述主控模块确定并联电路的并联输出电压,根据所述并联输出电压向所述储能变流器发送降流请求,令所述储能变流器响应所述降流请求对充/放电电池簇进行降流处理;
针对所述待并联的至少两个电池簇中的每个电池簇,当对应的单体和总压与所述并联输出电压满足并联条件时,所述主控模块控制继电器闭合完成所述待并联的至少两个电池簇的并联。
11.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
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计算机程序,所述计算机程序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1-9中任一项所述的电池簇的并联方法。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-9中任一项所述的电池簇的并联方法。
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