CN116488313A - 储能系统及其管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种储能系统及其管理方法，所述储能系统包括储能电池组、多个双向变换器及变流器，所述储能电池组包括多个堆叠设置的储能电池，多个所述双向变换器的输出端与多个所述储能电池一一对应连接，多个所述双向变换器的输入端与所述变流器的输出端连接，所述储能系统管理方法包括：与每一所述储能电池建立通讯连接，并确定每一所述储能电池的位置信息；根据每一所述储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流。本发明可以解决储能系统中的储能电池因放置方式而导致部分电池长时间处于高温状态的问题。
Description
技术领域
本发明涉及储能系统技术领域，特别涉及一种储能系统及其管理方法。
背景技术
随着新能源技术的飞速发展，储能系统成为了非常重要的研究方向之一。储能系统的核心部分是储能电池，大容量、高功率的储能系统的性能随温度变化较大，长时间在高温或低温环境或系统温差都会影响电池的寿命和性能。在储能系统中，通常具有由多个储能电池组成的储能电池组，为了节省空间，多个储能电池之间通常采用堆叠或其他方式集成在一起，而这种放置方式会使得部分电池由于被设置于多个电池之间而导致散热能力差，使得这部分的电池长时间处于较高的温度下而影响电池寿命和性能。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种储能系统管理方法，旨在解决储能系统中的储能电池因放置方式而导致部分电池长时间处于高温状态的问题。
为实现上述目的，本发明提出的储能系统管理方法，应用于储能系统中，所述储能系统包括储能电池组、多个双向变换器及变流器，所述储能电池组包括多个堆叠设置的储能电池，多个所述双向变换器的输出端与多个所述储能电池一一对应连接，多个所述双向变换器的输入端与所述变流器的输出端连接，所述储能系统管理方法包括：
与每一所述储能电池建立通讯连接，并确定每一所述储能电池的位置信息；
根据每一所述储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流。
可选地，所述确定每一所述储能电池的位置信息的步骤具体包括：
根据与每一所述储能电池建立通讯连接的时长，将多个所述储能电池划分为中心电池与边缘电池；其中，
与中心电池建立通讯连接的时长处于预设时长范围内；
与边缘电池建立通讯连接的时长不处于预设时长范围内。
可选地，所述根据每一所述储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤具体包括：
控制中心电池的双向变换器将中心电池的充/放电电流调节至第一预设电流；
控制边缘电池的双向变换器将边缘电池的充/放电电流调节至第二预设电流；其中，
第一预设电流小于第二预设电流。
可选地，所述根据每一所述储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤具体包括：
获取每一所述储能电池的温度信息；
根据每一所述储能电池的位置信息及温度信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流。
可选地，所述根据每一所述储能电池的位置信息及温度信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤包括：
获取预设充/放电电流；
控制每一双向变换器将储能电池的充/放电电流调节至预设充/放电电流；
根据中心电池温度与边缘电池温度的温度差值，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流。
可选地，所述根据中心电池温度与边缘电池温度的差值，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤包括：
在中心电池温度与边缘电池温度的温度差值大于预设温度差值时，控制中心电池的双向变换器将中心电池的充/放电电流调节至第一预设电流，并控制边缘电池的双向变换器将边缘电池的充/放电电流调节至第二预设电流；
在中心电池温度与边缘电池温度的温度差值小于预设温度差值时，控制每一双向变换器将储能电池的充/放电电流调节至预设充/放电电流；其中，
第一预设电流小于第二预设电流。
可选地，所述储能系统还包括温度调节装置，所述温度调节装置对应所述储能电池组的位置设置；
所述储能系统管理方法还包括：
获取每一所述储能电池的温度信息；
根据每一所述储能电池的温度信息及位置信息，控制所述温度调节装置调节所述储能电池组的温度。
可选地，所述根据每一所述储能电池的温度信息及位置信息，控制所述温度调节装置调节储能电池的温度的步骤包括：
根据每一所述储能电池的温度信息，确定储能电池的平均温度；
在中心电池的温度与平均温度的差值大于预设温度差值时，控制所述温度调节装置将所述储能电池组的温度调节至第一预设温度。
可选地，所述根据每一所述储能电池的温度信息及位置信息，控制所述温度调节装置调节储能电池的温度的步骤包括：
根据每一所述储能电池的温度信息及位置信息，确定中心电池的温度与边缘电池的温度；
在中心电池的温度与边缘电池的温度的差值大于预设温度差值时，控制所述温度调节装置将所述储能电池组的温度调节至第一预设温度。
可选地，所述储能系统管理方法还包括：
获取每一所述储能电池的工作参数；
在任意一所述储能电池的工作参数异常时，控制对应的双向变换器停止工作，并输出对应储能电池的位置信息。
本发明还提出一种储能系统，包括：
变流器，所述变流器的输入端用于接入电网；
储能电池组，所述储能电池组包括多个堆叠设置的储能电池；
多个双向变换器，多个所述双向变换器的输出端与多个所述储能电池一一对应连接，多个所述双向变换器的输入端与所述变流器的输出端连接；
温度调节装置，所述温度调节装置对应所述储能电池组的位置设置；
控制器，所述控制器分别与多个所述储能电池、多个所述双向变换器及温度调节装置连接，所述控制器内存储有系统管理控制程序，其中，所述系统管理控制程序被所述控制器执行时实现如上述的储能系统管理方法的步骤。
可选地，所述储能电池包括：
壳体，所述壳体内设有一电池腔；
电芯，设置于所述电池腔内；
温度检测单元，设置于所述电池腔内，所述温度检测单元用于获取所述
储能电池内的电芯温度，并输出对应的温度检测信号；
电池管理单元，设置于所述电池腔内，所述电池管理单元的接收端与所述温度检测单元的输出端连接，所述电池管理单元的输出端与所述控制器连接，所述电池管理单元用于将所述温度检测信号输出至所述控制器。
可选地，所述控制器与所述储能电池之间及多个所述储能电池之间采用菊花链通讯连接。
本发明技术方案中，通过与每一储能电池建立通讯连接，以确定每一储能电池的位置信息，从而根据每一储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流，能够降低储能电池组的最高温度值，避免部分电池因长时间处于较高的温度下而影响电池寿命和性能。同时，使得储能电池组中每个储能电池的温度能够趋于一致，减小了多个储能电池之间的温度差值，使得每个储能电池的温度趋近于储能电池组的平均温度，从而使得每个储能电池能够及时得到降温，以保证电池寿命和性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明储能系统管理方法一实施例的流程图；
图2为本发明储能系统管理方法一实施例的细化流程图；
图3为本发明储能系统管理方法又一实施例的细化流程图；
图4为本发明储能系统管理方法再一实施例的细化流程图；
图5为本发明储能系统管理方法又一实施例的流程图；
图6为本发明储能系统管理方法另一实施例的细化流程图；
图7为本发明储能系统管理方法再一实施例的细化流程图；
图8为本发明储能系统管理方法另一实施例的流程图；
图9为本发明储能系统一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
目前，随着新能源技术的飞速发展，储能系统成为了非常重要的研究方向之一。储能系统的核心部分是储能电池，大容量、高功率的储能系统的性能随温度变化较大，长时间在高温或低温环境或系统温差都会影响电池的寿命和性能。在储能系统中，通常具有由多个储能电池组成的储能电池组，为了节省空间，多个储能电池之间通常采用堆叠或其他方式集成在一起，而这种放置方式会使得部分电池由于被设置于多个电池之间而导致散热能力差，使得这部分的电池长时间处于较高的温度下而影响电池寿命和性能。
为解决上述问题，本发明提出一种储能系统管理方法，应用于储能系统中，所述储能系统包括储能电池组、多个双向变换器及变流器，所述储能电池组包括多个堆叠设置的储能电池，多个所述双向变换器的输出端与多个所述储能电池一一对应连接，多个所述双向变换器的输入端与所述变流器的输出端连接，参照图1，在一实施例中，所述储能系统管理方法包括：
步骤S100、与每一所述储能电池建立通讯连接，并确定每一所述储能电池的位置信息；
步骤S200、根据每一所述储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流。
在本实施例中，可以设置有用于与储能电池建立通讯连接的控制器，例如MCU、DSP（Digital Signal Process，数字信号处理芯片）、FPGA（Field Programmable Gate Array，可编程逻辑门阵列芯片）等，用于与储能电池建立通讯连接，以及用于获取储能电池的工作参数等。在储能系统中，通常还设有用于管理储能电池的电池管理模块，本发明的储能系统管理方法也可以由电池管理模块来实现。
控制器可以通过与每一个储能电池建立通讯连接，以获取每一个储能电池的位置信息，控制器可以通过多种方式获取储能电池的信息，例如，当储能电池的编号与放置的位置对应时，则可以通过获取储能电池的编号信息，从而确定储能电池的位置信息。或者，控制器还可以通过无线通讯的方式与每一个储能电池建立通讯连接，如此，控制器则可以根据每一个储能电池发出信号的信号强度，来确定储能电池与控制器之间距离的远近，从而确定储能电池的位置信息，控制器还可以通过其他方式确定每个储能电池的位置信息，在此不一一进行限定。
当多个储能电池堆叠设置在一起同时进行充电或放电时，由于热传递效应，处于中间位置的储能电池的热量会难以传递出去，从而导致中间位置的储能电池的温度会高于边缘位置的储能电池的温度，也即中间位置的储能电池的温度通常为储能电池组的最高温度。而在一些储能系统中，散热装置通常是在整体电池温度大于一定阈值时才开始降温，这也就使得中间位置的储能电池不能够及时得到降温，从而影响电池寿命和性能。
可以理解的是，储能电池的温度还与自身的工作电流，也即充电电流或放电电流的大小有关，储能电池的充/放电电流越大，其产生的热量也就越大，温度也就越高，因此，在本实施例中，可以根据每一储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流，从而实现对中间位置的储能电池的温度控制。具体地，可以控制中间位置储能电池的双向变换器减小储能电池的充/放电电流，并控制边缘位置储能电池的双向变换器增大储能电池的充/放电电流，减少了中间位置储能电池产生的热量，从而降低了中间位置储能电池的温度，而边缘位置的储能电池因位置关系能够较快地散发热量，从而使得边缘位置储能电池的温度也不会偏高。如此设置，能够降低储能电池组的最高温度值，避免部分电池因长时间处于较高的温度下而影响电池寿命和性能，同时，使得储能电池组中每个储能电池的温度能够趋于一致，减小了多个储能电池之间的温度差值，使得每个储能电池的温度趋近于储能电池组的平均温度，从而使得每个储能电池能够及时得到降温，以保证电池寿命和性能。
此外，还可以选择性地控制对应位置的储能电池的双向变换器进行工作，以降低储能电池组的最高温度值。例如，当储能系统不需要全部的储能电池都工作时，此时可以仅控制处于边缘位置储能电池的双向变换器工作，从而使得储能电池组能够较快地散发热量，以降低储能电池组的最高温度值。或者，还可以采用间隔控制，也即间隔控制储能电池的双向变换器工作，例如，九个储能电池依次堆叠设置，而储能系统仅需要五个储能电池进行工作，则可以采用间隔控制，即控制第一层、第三层、第五层、第七层及第九层的储能电池的双向变换器工作，使得处于工作状态的电池与处于不工作状态的电池交错设置，从而能够提高储能电池组的散热速度，以降低储能电池组的最高温度值。
值得一提的是，在多个储能电池通过通讯总线与电池管理模块通讯连接的储能系统中，电池管理模块通常只能获取储能电池的编号及电池参数，并不能获取每个储能电池的位置信息。当储能电池的编号与位置对应时，电池管理模块能够通过储能电池的编号确定对应的位置，而当储能电池的编号与位置不对应时，电池管理模块则无法确定储能电池的位置，这也就导致了在任意一储能电池异常时，电池管理模块仅能知道异常电池的编号，并不能确定异常电池的位置。而储能系统中的储能电池通常为可拆卸安装的，这就意味着，存在储能电池的编号与位置不对应的情况，因此，本发明还可以用于将储能电池的编号与位置对应起来，从而能够在储能电池异常时，快速定位异常位置。
本发明技术方案中，通过与每一储能电池建立通讯连接，以确定每一储能电池的位置信息，从而根据每一储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流，能够降低储能电池组的最高温度值，避免部分电池因长时间处于较高的温度下而影响电池寿命和性能。同时，使得储能电池组中每个储能电池的温度能够趋于一致，减小了多个储能电池之间的温度差值，使得每个储能电池的温度趋近于储能电池组的平均温度，从而使得每个储能电池能够及时得到降温，以保证电池寿命和性能。
参照图2，在一实施例中，所述确定每一所述储能电池的位置信息的步骤具体包括：
步骤S110、根据与每一所述储能电池建立通讯连接的时长，将多个所述储能电池划分为中心电池与边缘电池；其中，
与中心电池建立通讯连接的时长处于预设时长范围内；
与边缘电池建立通讯连接的时长不处于预设时长范围内。
可以理解是，控制器可以通过通讯总线与多个储能电池通讯连接，而多个储能电池之间通常采用堆叠或其他方式集成在一起，因此，每一个储能电池与控制器之间的距离也就会不同。在控制器与储能电池建立通讯时，控制器会先发送一个通讯请求的信号到储能电池，储能电池在接收到这个信号后会反馈一个确认请求的信号到控制器，当控制器接收到这个信号时则与储能电池成功建立通讯。而信号的传递时长与传递距离有关，也即建立通讯连接的时长与储能电池与控制器之间的距离有关，储能电池与控制器之间的距离越大，建立通讯连接的时长也就越长。
因此，在本实施例中，可以通过建立通讯连接的时长确定控制器与该储能电池的距离，从而确定该储能电池的位置。例如，多个储能电池采用堆叠的方式依次堆叠在一起，并且将控制器设置于最上层的储能电池上，则控制器可以根据与每一个储能电池建立通讯连接的时长，确定每一个储能电池的位置。控制器可以将建立通讯连接的时长由短至长进行排序，用时最短的即为最上层储能电池，用时第二短的则为第二层储能电池，用时第三短的则为第三层电池……如此将时长与位置一一对应，即可确定每一储能电池的位置信息。
并且，控制器还可以根据与储能电池建立通讯连接的时长将多个储能电池划分为中心电池和边缘电池，其中，预设时长范围可以根据实际的应用场景进行设置。例如，多个储能电池采用堆叠的方式依次堆叠在一起，并且将控制器设置于最上层的储能电池上，则控制器可以根据与每一个储能电池建立通讯连接的时长，确定每一个储能电池的位置。例如，储能电池为七个，建立通讯连接的时长依次为0.1ms、0.2ms、0.3ms、0.4ms、0.5ms、0.6ms、0.7ms，预设时长范围为0.25ms~0.55ms，如此，则时长为0.1ms的储能电池即为第一层储能电池，时长为0.2ms的储能电池则为第二层储能电池，时长为0.3ms的储能电池的则为第三层电池……如此将时长与位置一一对应，即可确定每一储能电池的位置信息，并且，时长为0.3ms、0.4ms、0.5ms的储能电池为中间电池，而时长为0.1ms、0.2ms、0.6ms、0.7ms的储能电池则为边缘电池。
所述根据每一所述储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤具体包括：
步骤S210、控制中心电池的双向变换器将中心电池的充/放电电流调节至第一预设电流；
步骤S220、控制边缘电池的双向变换器将边缘电池的充/放电电流调节至第二预设电流；其中，
第一预设电流小于第二预设电流。
当多个储能电池集中在一起同时进行充电或放电时，由于热传递效应，处于中间位置的储能电池的热量会难以传递出去，从而导致中心电池的温度会高于边缘电池的温度，而在一些储能系统中，散热装置通常是在整体电池温度大于一定阈值时才开始降温，这也就使得中心电池不能够及时得到降温，从而影响电池寿命和性能。
可以理解的是，储能电池的温度还与自身的工作电流大小有关，储能电池的工作电流越大，其产生的热量也就越大，温度也就越高，因此，在本实施例中，在划分中心电池与边缘电池后，通过控制对应的双向变换器，对中心电池及边缘电池的充/放电电流进行调节，从而实现对储能电池的温度控制。具体地，可以将控制中心电池的双向变换器将中心电池的充/放电电流调节至第一预设电流，并控制边缘电池的双向变换器将边缘电池的充/放电电流调节至第二预设电流，且第一预设电流小于第二预设电流，也即减小中心电池的充/放电电流，并增大边缘电池的充/放电电流，减少了中心电池产生的热量，从而降低了中心电池的温度，而边缘电池因位置关系能够较快地散发热量，从而使得边缘电池的温度也不会偏高。如此设置，能够降低储能电池组的最高温度值，避免部分电池因长时间处于较高的温度下而影响电池寿命和性能，同时，使得储能电池组中每个储能电池的温度能够趋于一致，减小了多个储能电池之间的温度差值，使得每个储能电池的温度趋近于储能电池组的平均温度，从而使得每个储能电池能够及时得到降温，以保证电池寿命和性能。
参照图3，在一实施例中，所述根据每一所述储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤具体包括：
步骤S230、获取每一所述储能电池的温度信息；
步骤S240、根据每一所述储能电池的位置信息及温度信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流。
在本实施例中，控制器还能够通过通讯的方式获取每一个储能电池的温度信息，并根据每一个储能电池的温度信息与位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流，以实现对储能电池的温度控制。例如，可以先根据电网或储能电池的电能需求，控制多个储能电池以相同的电流大小进行充电或放电，此时由于热传递效应，工作一段时间后，中间位置的电池温度会高于边缘位置的电池温度。当中间位置的电池温度高于边缘位置的电池温度一定的差值时，控制器可以控制中间位置储能电池的双向变换器减小储能电池的充/放电电流，并控制边缘位置储能电池的双向变换器增大储能电池的充/放电电流，以降低中间位置的电池温度，直到中间位置的电池温度与边缘位置的电池温度的差值缩小至一定的范围内时，再控制中间位置的电池与边缘位置的电池恢复之前的工作电流大小，如此动态调节，能够降低储能电池组的最高温度值，避免部分电池因长时间处于较高的温度下而影响电池寿命和性能，同时，使得储能电池组中每个储能电池的温度能够趋于一致，减小了多个储能电池之间的温度差值，使得每个储能电池的温度趋近于储能电池组的平均温度，从而使得每个储能电池能够及时得到降温，以保证电池寿命和性能。
参照图4，在一实施例中，所述根据每一所述储能电池的位置信息及温度信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤包括：
步骤S241、获取预设充/放电电流；
步骤S242、控制每一双向变换器将储能电池的充/放电电流调节至预设充/放电电流；
步骤S243、根据中心电池温度与边缘电池温度的温度差值，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流。
可选地，所述根据中心电池温度与边缘电池温度的差值，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤包括：
在中心电池温度与边缘电池温度的温度差值大于预设温度差值时，控制中心电池的双向变换器将中心电池的充/放电电流调节至第一预设电流，并控制边缘电池的双向变换器将边缘电池的充/放电电流调节至第二预设电流；
在中心电池温度与边缘电池温度的温度差值小于预设温度差值时，控制每一双向变换器将储能电池的充/放电电流调节至预设充/放电电流；其中，
第一预设电流小于第二预设电流。
在一实施例中，预设充/放电电流可以是用户预设的充/放电电流，也可以是控制器根据电网或储能电池的电能需求，确定的充/放电电流。在储能电池开始充电或放电时，先控制多个储能电池以相同的预设充/放电电流进行充电或放电，此时由于热传递效应，工作一段时间后，中心电池的温度会高于边缘电池的温度。当中心电池温度与边缘电池温度的温度差值大于预设温度差值时，控制器可以控制中心电池的双向变换器减小储能电池的充/放电电流，并控制边缘电池的双向变换器增大储能电池的充/放电电流，以降低中心电池的温度，直到中心电池温度与边缘电池温度的温度差值小于预设温度差值时，再控制中心电池与边缘电池以之前的预设充/放电电流进行充电或放电，如此动态调节，能够降低储能电池组的最高温度值，避免部分电池因长时间处于较高的温度下而影响电池寿命和性能，同时，使得储能电池组中每个储能电池的温度能够趋于一致，减小了多个储能电池之间的温度差值，使得每个储能电池的温度趋近于储能电池组的平均温度，从而使得每个储能电池能够及时得到降温，以保证电池寿命和性能。
参照图5，在一实施例中，所述储能系统还包括温度调节装置，所述温度调节装置对应所述储能电池组的位置设置；
所述储能系统管理方法还包括：
步骤S300、获取每一所述储能电池的温度信息；
步骤S400、根据每一所述储能电池的温度信息及位置信息，控制所述温度调节装置调节所述储能电池组的温度。
在本实施例中，储能系统还设有用于对储能电池组进行温度调节的温度调节装置，温度调节装置可以是液冷装置、风冷装置及散热器等设备。与每一储能电池建立通讯连接后，还可以从储能电池获取对应的温度信息，从而确定每一储能电池的温度，并根据储能电池的温度信息及位置信息控制温度调节装置对储能电池组的温度进行调节。例如，中心电池的温度通常为储能电池组中的最高温度，因此，可以根据中心电池的温度控制温度调节装置对储能电池组的温度进行调节，从而使得中心电池能够及时得到降温，以保证电池寿命和性能。
参照图6，在一实施例中，所述根据每一所述储能电池的温度信息及位置信息，控制所述温度调节装置调节储能电池的温度的步骤包括：
步骤S410、根据每一所述储能电池的温度信息，确定储能电池的平均温度；
步骤S420、在中心电池的温度与平均温度的差值大于预设温度差值时，控制所述温度调节装置将所述储能电池组的温度调节至第一预设温度。
可以理解的是，若在同一储能电池组中的储能电池之间温差较大，则会影响储能电池组的整体输出及一致性，从而降低电池组的性能和寿命。因此，需要对储能电池组的温度进行调控，使得储能电池组内储能电池的温度能够趋于一致，以保证电池寿命和性能。在一实施例中，与每一储能电池建立通讯连接后，还可以从储能电池获取对应的温度信息，从而确定每一储能电池的温度，并根据每一储能电池的温度确定储能电池的平均温度，再将中心电池的温度与平均温度进行比较。当中心电池的温度与平均温度的差值大于预设温度差值时，也即中心电池的温度与平均温度相差较大时，此时可以确定中心电池的温度偏高，则控制温度调节装置对储能电池组进行降温，以使储能电池的温度降至第一预设温度。其中，预设温度差值与第一预设温度可以根据实际的应用需求进行设置。例如，储能电池组的平均温度为40℃，中心电池的温度为55℃，预设温度差值为10℃，第一预设温度为30℃，则此时中心电池的温度与平均温度的差值大于预设温度差值，表征着中心电池的温度偏高，则控制温度调节装置对储能电池组进行降温，将储能电池组的整体温度降至30℃。如此设置，在中心电池的温度与平均温度相比偏高时，则控制温度调节装置对储能电池组进行降温，使得储能电池组内储能电池的温度能够趋于一致，减小了多个储能电池之间的温度差值，以保证电池寿命和性能。
参照图7，在另一实施例中，所述根据每一所述储能电池的温度信息及位置信息，控制所述温度调节装置调节储能电池的温度的步骤包括：
步骤S430、根据每一所述储能电池的温度信息及位置信息，确定中心电池的温度与边缘电池的温度；
步骤S440、在中心电池的温度与边缘电池的温度的差值大于预设温度差值时，控制所述温度调节装置将所述储能电池组的温度调节至第一预设温度。
在另一实施例中，与每一储能电池建立通讯连接后，还可以从储能电池获取对应的温度信息，从而确定每一储能电池的温度，并根据每一储能电池的温度信息及位置信息，确定中心电池的温度与边缘电池的温度，再将中心电池的温度与边缘电池的温度进行比较。当中心电池的温度与边缘电池的温度的差值大于预设温度差值时，也即中心电池的温度与边缘电池的温度相差较大时，此时可以确定中心电池的温度偏高，则控制温度调节装置对储能电池组进行降温，以使储能电池的温度降至第一预设温度。其中，预设温度差值与第一预设温度可以根据实际的应用需求进行设置。例如，边缘电池的温度为40℃，中心电池的温度为55℃，预设温度差值为10℃，第一预设温度为30℃，则此时中心电池的温度与边缘电池的温度的差值大于预设温度差值，表征着中心电池的温度偏高，则控制温度调节装置对储能电池组进行降温，将储能电池组的整体温度降至30℃。如此设置，在中心电池的温度与边缘电池的温度相比偏高时，则控制温度调节装置对储能电池组进行降温，使得储能电池组内储能电池的温度能够趋于一致，减小了多个储能电池之间的温度差值，以保证电池寿命和性能。
参照图8，在一实施例中，所述储能系统管理方法还包括：
步骤S500、获取每一所述储能电池的工作参数；
步骤S600、在任意一所述储能电池的工作参数异常时，控制对应的双向变换器停止工作，并输出对应储能电池的位置信息。
可以理解的是，在多个储能电池通过通讯总线与电池管理模块通讯连接的储能系统中，电池管理模块通常只能获取储能电池的编号及电池参数，并不能获取每个储能电池的位置信息。当储能电池的编号与位置对应时，电池管理模块能够通过储能电池的编号确定对应的位置，而当储能电池的编号与位置不对应时，电池管理模块则无法确定储能电池的位置，这也就导致了在任意一储能电池异常时，电池管理模块仅能知道异常电池的编号，并不能确定异常电池的位置。而储能系统中的储能电池通常为可拆卸安装的，这就意味着，存在储能电池的编号与位置不对应的情况，因此，本实施例还可以用于将储能电池的编号与位置对应起来，从而能够在储能电池异常时，快速定位异常位置。具体地，与每一储能电池建立通讯连接后，即可以根据建立通讯的时长确定每一个储能电池的位置，并将储能电池的编号与位置对应起来，此时再获取每一储能电池的工作参数，如此，在任意一储能电池的工作参数异常时，即可确定异常电池的编号与位置，并将对应的位置信息输出，以提示工作人员异常位置所在。例如，与每一储能电池建立通讯连接后，确定了5号电池在第一层，2号电池在第二层，4号电池在第三层，1号电池在第四层，3号电池在第五层，此时再获取每个储能电池的工作参数，当通过工作参数得知此时1号电池异常时，则输出第四层电池故障的信息，以提示工作人员异常位置所在，及时对储能电池进行更换或修理。
本发明还提出一种储能系统，参照图9，在一实施例中，储能系统包括：
变流器，所述变流器的输入端用于接入电网；
储能电池组，所述储能电池组包括多个堆叠设置的储能电池；
多个双向变换器，多个所述双向变换器的输出端与多个所述储能电池一一对应连接，多个所述双向变换器的输入端与所述变流器的输出端连接；
温度调节装置，所述温度调节装置对应所述储能电池组的位置设置；
控制器，所述控制器分别与多个所述储能电池、多个所述双向变换器及温度调节装置连接，所述控制器内存储有系统管理控制程序，其中，所述系统管理控制程序被所述控制器执行时实现如上述的储能系统管理方法的步骤。
在本实施例中，储能电池组包括多个储能电池，多个储能电池之间可以采用堆叠或其他方式集成在一起，双向变换器可以选用双向DC-DC变换电路来实现，每一个双向变换器与一个储能电池一一对应连接，用于实现对储能电池的充电或放电。变流器的交流侧侧连接市电电网的电网母线，和/或连接用电负荷，交流器的直流侧则与多个双向变换器连接，交流器可以实现电能的交直流双向转换，既可以将储能电池中存储的直流电逆变为交流电输出至电网，又可以将电网的交流电整流为直流电为储能电池进行充电。温度调节装置可以是液冷装置、风冷装置及散热器等设备，温度调节装置对应储能电池组的位置进行设置，以调节储能电池组的温度。例如，温度调节装置可以是液冷装置，并将液冷装置的液体管道环绕设置在电池组上，以实现管道内冷却液与储能电池的热交换，从而实现温度调节的效果。
控制器可以采用单片机、PLC、DSP、FPGA等微处理器来实现，控制器中可以利用各种接口和线路连接整个储能系统的各个部分，通过运行或执行存储的软件程序和/或模块，以及调用存储的数据，执行储能变换系统的各种功能和处理数据，从而对储能系统进行整体监控。控制器的位置可以对应储能电池组的位置进行设置，以方便控制器确定各个储能电池的位置信息。例如，多个储能电池采用堆叠的方式依次堆叠在一起，则控制器可以设置在最上层的储能电池上方，也可以设置在最下层的储能电池下方。控制器可以是储能系统中的电池管理模块，也可以是专门设置用于实现本发明管理方法的控制器。控制器可以通过通讯线缆与每个储能电池内的电池管理单元通讯连接，以获取储能电池的电池参数及电池编号，控制器还能够控制双向变换器与温度调节装置，从而调节储能电池的工作电压、工作电流及工作温度。
可选地，所述储能电池包括：
壳体，所述壳体内设有一电池腔；
电芯，设置于所述电池腔内；
温度检测单元，设置于所述电池腔内，所述温度检测单元用于获取所述储能电池内的电芯温度，并输出对应的温度检测信号；
电池管理单元，设置于所述电池腔内，所述电池管理单元的接收端与所述温度检测单元的输出端连接，所述电池管理单元的输出端与所述控制器连接，所述电池管理单元用于将所述温度检测信号输出至所述控制器。
本实施例中，储能电池内置温度检测单元及电池管理单元，温度检测单元可以是温度传感器等温度检测器件，电池管理单元可以是BMU等处理单元。温度检测单元可以实时采集储能电池内的电芯温度，并将温度检测信号输出至电池管理单元，再由电池管理单元将温度检测信号上传到控制器，使得控制器根据电池管理单元上传的温度检测信号确定储能电池的温度。
可选地，所述控制器与所述储能电池之间及多个所述储能电池之间采用菊花链通讯连接。
在本实施例中，控制器与多个储能电池之间选用菊花链的方式连接，也即每一层储能电池的电池管理单元与上一层储能电池的电池管理单元电连接，其中，最上层或最下层储能电池的电池管理单元还与控制器连接。电池管理单元通过菊花链的方式将信号逐层上传至控制器，使得控制器能够获取所有储能电池的数据。通过设置菊花链，使得信号需要逐层传递，也即距离控制器最远的储能电池传递的信号，会依次经过所有的储能电池后才送至控制器，也就是说，距离控制器越近的储能电池，其传递的信号经过的级数也就越少，从而使得不同的储能电池与控制器建立通讯的时长不同，使得控制器能够根据建立通讯的时长，确定每个储能电池的位置。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种储能系统管理方法，应用于储能系统中，其特征在于，所述储能系统包括储能电池组、多个双向变换器及变流器，所述储能电池组包括多个堆叠设置的储能电池，多个所述双向变换器的输出端与多个所述储能电池一一对应连接，多个所述双向变换器的输入端与所述变流器的输出端连接，所述储能系统管理方法包括：
与每一所述储能电池建立通讯连接，并确定每一所述储能电池的位置信息；
根据每一所述储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流。
2.如权利要求1所述的储能系统管理方法，其特征在于，所述确定每一所述储能电池的位置信息的步骤具体包括：
根据与每一所述储能电池建立通讯连接的时长，将多个所述储能电池划分为中心电池与边缘电池；其中，
与中心电池建立通讯连接的时长处于预设时长范围内；
与边缘电池建立通讯连接的时长不处于预设时长范围内。
3.如权利要求2所述的储能系统管理方法，其特征在于，所述根据每一所述储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤具体包括：
控制中心电池的双向变换器将中心电池的充/放电电流调节至第一预设电流；
控制边缘电池的双向变换器将边缘电池的充/放电电流调节至第二预设电流；其中，
第一预设电流小于第二预设电流。
4.如权利要求1所述的储能系统管理方法，其特征在于，所述根据每一所述储能电池的位置信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤具体包括：
获取每一所述储能电池的温度信息；
根据每一所述储能电池的位置信息及温度信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流。
5.如权利要求4所述的储能系统管理方法，其特征在于，所述根据每一所述储能电池的位置信息及温度信息，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤包括：
获取预设充/放电电流；
控制每一双向变换器将储能电池的充/放电电流调节至预设充/放电电流；
根据中心电池温度与边缘电池温度的温度差值，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流。
6.如权利要求5所述的储能系统管理方法，其特征在于，所述根据中心电池温度与边缘电池温度的差值，控制对应的双向变换器调节储能电池的充/放电电流的步骤包括：
在中心电池温度与边缘电池温度的温度差值大于预设温度差值时，控制中心电池的双向变换器将中心电池的充/放电电流调节至第一预设电流，并控制边缘电池的双向变换器将边缘电池的充/放电电流调节至第二预设电流；
在中心电池温度与边缘电池温度的温度差值小于预设温度差值时，控制每一双向变换器将储能电池的充/放电电流调节至预设充/放电电流；其中，
第一预设电流小于第二预设电流。
7.如权利要求1所述的储能系统管理方法，其特征在于，所述储能系统还包括温度调节装置，所述温度调节装置对应所述储能电池组的位置设置；
所述储能系统管理方法还包括：
获取每一所述储能电池的温度信息；
根据每一所述储能电池的温度信息及位置信息，控制所述温度调节装置调节所述储能电池组的温度。
8.如权利要求7所述的储能系统管理方法，其特征在于，所述根据每一所述储能电池的温度信息及位置信息，控制所述温度调节装置调节储能电池的温度的步骤包括：
根据每一所述储能电池的温度信息，确定储能电池的平均温度；
在中心电池的温度与平均温度的差值大于预设温度差值时，控制所述温度调节装置将所述储能电池组的温度调节至第一预设温度。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的储能系统管理方法，其特征在于，所述储能系统管理方法还包括：
获取每一所述储能电池的工作参数；
在任意一所述储能电池的工作参数异常时，控制对应的双向变换器停止工作，并输出对应储能电池的位置信息。
10.一种储能系统，其特征在于，包括：
变流器，所述变流器的输入端用于接入电网；
储能电池组，所述储能电池组包括多个堆叠设置的储能电池；
多个双向变换器，多个所述双向变换器的输出端与多个所述储能电池一一对应连接，多个所述双向变换器的输入端与所述变流器的输出端连接；
温度调节装置，所述温度调节装置对应所述储能电池组的位置设置；
控制器，所述控制器分别与多个所述储能电池、多个所述双向变换器及温度调节装置连接，所述控制器内存储有系统管理控制程序，其中，所述系统管理控制程序被所述控制器执行时实现如权利要求1至9中任意一项所述的储能系统管理方法的步骤。
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