CN116826815B - 基于电池模组的充电管理方法、能源管理器及相关介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于电池模组的充电管理方法、能源管理器及相关介质。方法包括：基于预测到的电网在电负荷低峰阶段中的多个时间段对应的多个目标发电量、每个时间段的消耗电量，确定每个时间段的剩余发电量；基于获取到的每个电池模组的充电功率、在第i个时间段之前每个电池模组的历史充电数据、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量、第i个时间段的剩余发电量，预测第i个时间段对应的目标电池模组；向电池管理器、储能变流器分别发送第一控制信息和第二控制信息，第一控制信息用于控制电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，第二控制信息用于控制储能变流器在每个时间段为对应的目标电池模组进行充电。
Description
技术领域
本申请涉及储能技术领域，具体涉及一种基于电池模组的充电管理方法、能源管理器及相关介质。
背景技术
目前，当用电负荷处于低谷阶段时，可以采用储能设备将低谷阶段的多余电量存储起来，即充电，以供电负荷处于高峰阶段使用。但是，储能设备包括一个或多个电池簇，每个电池簇又包括多个电池模组，在存储电量时，如何确定向每个储能设备中的哪些电池模组进行充电，以保证电池模组准确充电的情形下，保证电池模组的安全和延长使用年限，进而提高充电效率等都是亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种基于电池模组的充电管理方法、能源管理器及相关介质，电负荷低峰阶段中的每个时间段确定了可以适用于充电的电池模组，不仅保证了电池模组的正确充电，还在保证充电安全的同时提高了充电效率。
第一方面，本申请提供一种基于电池模组的充电管理方法，该方法应用于能源管理器，能源管理器位于电力管理系统，电力管理系统还包括储能变流器、电池管理器和多个电池模组，方法包括：
预测电网在电负荷低峰阶段中的多个时间段对应的多个目标发电量；
预测每个时间段的消耗电量；
基于每个时间段对应的目标发电量、多个电池模组与电网的距离、每个时间段的消耗电量，确定电网在每个时间段的剩余发电量；
通过电池管理器获取每个电池模组的充电功率；
针对第i个时间段，基于每个电池模组的充电功率、在第i个时间段之前每个电池模组的历史充电数据、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量、第i个时间段的剩余发电量，预测第i个时间段对应的目标电池模组，其中，第i个时间段为多个时间段中的任意一个；
基于每个时间段对应的目标电池模组，向电池管理器、储能变流器分别发送第一控制信息和第二控制信息，其中，第一控制信息用于控制电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，第二控制信息用于控制储能变流器在每个时间段为对应的目标电池模组进行充电。
第二方面，本申请提供一种能源管理器，能源管理器包括获取单元和处理单元；
处理单元，用于预测电网在电负荷低峰阶段中的多个时间段对应的多个目标发电量；
处理单元，用于预测每个时间段的消耗电量；
处理单元，用于基于每个时间段对应的目标发电量、多个电池模组与电网的距离、每个时间段的消耗电量，确定电网在每个时间段的剩余发电量；
获取单元，用于通过电池管理器获取每个电池模组的充电功率；
针对第i个时间段，处理单元，用于基于每个电池模组的充电功率、在第i个时间段之前每个电池模组的历史充电数据、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量、第i个时间段的剩余发电量，预测第i个时间段对应的目标电池模组，其中，第i个时间段为多个时间段中的任意一个；
处理单元，用于基于每个时间段对应的目标电池模组，向电池管理器、储能变流器分别发送第一控制信息和第二控制信息，其中，第一控制信息用于控制电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，第二控制信息用于控制储能变流器在每个时间段为对应的目标电池模组进行充电。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，处理器与存储器相连，存储器用于存储计算机程序，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序，以使得电子设备执行如第一方面的方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序使得计算机执行如第一方面的方法。
第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，计算机可操作来使计算机执行如第一方面的方法。
实施本申请，具有如下有益效果：
首先，预测电网在电负荷低峰阶段中的多个时间段对应的多个目标发电量；确定每个时间段的消耗电量；然后基于每个时间段对应的目标发电量、多个电池模组与电网的距离、每个时间段的消耗电量，确定电网在每个时间段的剩余发电量；通过电池管理器获取每个电池模组的充电功率；针对第i个时间段，基于每个电池模组的充电功率、在第i个时间段之前每个电池模组的历史充电数据、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量、第i个时间段的剩余发电量，预测第i个时间段对应的目标电池模组，其中，第i个时间段为多个时间段中的任意一个；基于每个时间段对应的目标电池模组，向电池管理器、储能变流器分别发送第一控制信息和第二控制信息，其中，第一控制信息用于控制电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，第二控制信息用于控制储能变流器为每个时间段的目标电池模组进行充电。也即是说，当电池管理器管控了多个电池模组时，本申请通过在电负荷低峰阶段的每个时间段确定出用于充电的目标电池模组，提高了充电的准确性和效率；另外，本申请是将每个时间段对应的目标电池模组都提前预测出来，然后再向电池管理器发送第一控制信息，用于控制电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，以及向储能变流器发送第二控制信息，用于控制储能变流器在后续为每个时间段的目标电池模组进行充电，即在为每个时间段对应的目标电池模组进行充电之前，是将电负荷低峰阶段所有时间段对应的目标电池模组均预测出来之后再进行后续充电，而在充电的过程中就不需要再去预测需要充电的目标电池模组，相比于现有技术中需要在一个时间段确定充电的电池模组之后，对该时间段的电池模组进行充电，然后再确定下一个时间段的需要充电的电池模组再进行充电，本申请节省了算力，提高了充电的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种电力管理系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种基于电池模组的充电管理方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种能源管理器的功能单元组成框图；
图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结果或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
首先，对本申请所涉及的相关术语进行解释说明：
电池管理器（Battery Management System，BMS）：主要就是为了智能化管理及维护电池，保障储能电池安全可靠运行的一种设备。
储能变流器（Power Conversion System，PCS）：是电化学储能系统中连接于电池系统与电网之间的实现电量双向转换的装置。
能源管理器（Energy Management System，EMS）：用于监控、控制和优化能源系统中的能量流动和能源消耗。
参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种电力管理系统的示意图。
如图1所示，图1所示的电力管理系统包括电网、能源管理器、储能变流器、电池管理器、多个电池柜（即图1示出的电池柜1、电池柜2、…、电池柜n1）和多个电池模组（即图1示出的所有电池柜中的所有电池模组）；其中，一个电池柜中的多个电池模组可以组成一个或多个电池包，即每个电池包是由电池模组组成，然后多个电池包可以组成电池簇；多个电池柜可以设置于相同地方，也可以设置在不同地方，但该多个电池柜均属于能源管理器所管控，每个电池模组对应设置有一个电磁阀，可以通过对电磁阀的开关控制来实现对电池模组的充放电控制，本申请对电池模组的具体样式、电磁阀的具体设置位置和样式不作限定。
首先，能源管理器用于预测电网在电负荷低峰阶段中的多个时间段对应的多个目标发电量，应说明，电负荷低峰阶段以及电负荷低峰阶段中的多个时间段是基于经验值预先确定好的；然后能源管理器还用于确定每个时间段的消耗电量，再基于每个时间段的目标发电量、多个电池模组与电网的距离、每个时间段的消耗电量，确定电网在每个时间段的剩余发电量；能源管理器还用于通过电池管理器获取电池柜中的每个电池模组的充电功率；然后针对第i个时间段，能源管理器还用于基于每个电池模组的充电功率、在第i个时间段之前每个电池模组的历史充电数据、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量、第i个时间段的剩余发电量，预测第i个时间段对应的目标电池模组，其中，第i个时间段为多个时间段中的任意一个；最后能源管理器还用于基于每个时间段对应的目标电池模组，向电池管理器、储能变流器分别发送第一控制信息和第二控制信息，其中，第一控制信息用于控制电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，第二控制信息用于控制储能变流器在每个时间段到来时，为每个时间段的目标电池模组进行充电，相应的，电池管理器用于响应于第一控制信息，将每个时间段对应的目标电池模组的工作状态调整为充电状态，比如，控制每个时间段对应的目标电池模组的电磁阀的开关以实现目标电池模组的工作状态为充电状态；储能变流器也用于响应于第二控制信息，从电池管理器获取到每个时间段对应多目标电池模组的工作状态为充电状态，并为每个时间段工作状态为充电状态的目标电池模组进行充电。
可以看出，实施本申请实施例，首先预测电网在电负荷低峰阶段中的多个时间段对应的多个目标发电量；确定每个时间段的消耗电量；然后基于每个时间段的目标发电量、多个电池模组与电网的距离、每个时间段的消耗电量，确定电网在每个时间段的剩余发电量；通过电池管理器获取每个电池模组的充电功率；针对第i个时间段，基于每个电池模组的充电功率、在第i个时间段之前每个电池模组的历史充电数据、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量、第i个时间段的剩余发电量，预测第i个时间段对应的目标电池模组，其中，第i个时间段为多个时间段中的任意一个；基于每个时间段对应的目标电池模组，向电池管理器、储能变流器分别发送第一控制信息和第二控制信息，其中，第一控制信息用于控制电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，第二控制信息用于控制储能变流器为每个时间段的目标电池模组进行充电。也即是说，当电池管理器管控了多个电池模组时，本申请通过在电负荷低峰阶段的每个时间段确定出用于充电的目标电池模组，提高了充电的准确性和效率；另外，本申请是将每个时间段对应的目标电池模组都提前预测出来，然后再向电池管理器发送第一控制信息，用于控制电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，以及向储能变流器发送第二控制信息，用于控制储能变流器在后续为每个时间段的目标电池模组进行充电，即在为每个时间段对应的目标电池模组进行充电之前，是将电负荷低峰阶段所有时间段对应的目标电池模组均预测出来之后再进行后续充电，而在充电的过程中就不需要再去预测需要充电的目标电池模组，相比于现有技术中需要在一个时间段确定充电的电池模组之后，对该时间段的电池模组进行充电，然后再确定下一个时间段的需要充电的电池模组再进行充电，本申请节省了算力，提高了充电的效率。
参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种基于电池模组的充电管理方法的流程示意图。
该方法应用于能源管理器，能源管理器位于电力管理系统，电力管理系统还包括储能变流器、电池管理器和多个电池模组，该方法包括但不限于步骤201-208：
201：能源管理器预测电网在电负荷低峰阶段中的多个时间段对应的多个目标发电量。
在本申请的实施例中，电网的电负荷低峰阶段是提前基于历史电负荷数据进行综合评估得到的，具体评估方式本申请不作限定，然后基于预设划分规则对电负荷低峰阶段再进行划分，得到多个时间段，其中，每个时间段的时长可以相同，也可以不相同，本申请不作具体限定。因此，能源管理器可以获取电网发电装置的发电功率，基于该发电功率和每个时间段的时长，预测出电网在每个时间段所对应的目标发电量。
当然，在一种可选的实施例中，步骤201还可以具体为：获取每个时间段对应的当前气候信息（每个时间段的当前气候信息可以通过权威天气预报平台的预测数据获取到），以及获取针对电网发电装置的第一衰减功率，其中，第一衰减功率可以是预先设定的，然后还获取发电装置在每个时间段前的使用时间和故障次数，再基于每个时间段对应的当前气候信息、第一衰减功率、使用时间和故障次数，确定每个时间段对应的实际衰减功率，比如，本申请通过预先为该多个变量因子设定对应的多个区间，每个区间对应一个衰减功率，然后基于每个时间段对应的当前气候信息、第一衰减功率、使用时间和故障次数所分别对应的衰减功率，进行加权求和，得到每个时间段对应的实际衰减功率，然后再基于每个时间段对应的实际衰减功率、每个时间段目标发电量（此时该目标发电量可以理解为是发电装置的装机容量，即理论上在每个时间段的发电量）和每个时间段的时长得到每个时间段对应的新的发电量，将该新的发电量重新确定为每个时间段对应的目标发电量。
应说明，电网的发电装置会随着使用时间的长短、气候的变化以及使用状况的变化而老化，很直接体现在发电装置的功率也会衰减，而本申请通过上述多个变量因子预测出每个时间段发电装置的实际衰减功率，相比于现有技术中为每个时间段设定固定的衰减功率，提升了确定衰减功率的准确度，进而提升了确定目标发电量的准确度。
202：能源管理器预测每个时间段的消耗电量。
在本申请的实施例中，预测每个时间段的消耗电量可以理解为是预测每个时间段可以消耗的电量，具体可以为：首先，获取每个时间段对应的历史用电片区，其中，每个时间段对应的历史用电片区的数量可以为一个，可以为多个，且每个时间段对应的历史用电片区属于能源管理器所管控的用电片区内；然后获取每个时间段对应的当前气候信息（当前气候信息同理也可以通过权威天气预报平台的预测数据获取到），以及获取每个时间段对应的多个历史消耗总电量；然后基于每个时间段对应的历史用电片区、每个时间段对应的当前气候信息、每个时间段对应的多个历史消耗总电量，预测每个时间段的电量消耗率，具体的，可以基于每个时间段对应的历史用电片区、每个时间段对应的当前气候信息、每个时间段对应的多个历史消耗总电量，预测每个时间段的平均消耗功率，然后基于预先设置的平均消耗功率和电量消耗率的映射的关系确定每个时间段对应的电量消耗率，其中，在预测每个时间段的平均消耗功率时，本申请预先设定了气候信息与权重之间的映射关系，则会基于每个时间段对应的当前气候信息确定每个时间段对应的当前气候信息所对应的第一权重；以及还会预先设定用电片区与权重之间的映射关系，则会基于每个时间段对应的历史用电片区确定每个时间段对应的历史用电片区所对应的第二权重，预测出每个时间段对应的平均消耗功率，进而基于每个时间段的平均消耗功率确定出对应的电量消耗率；最后基于每个时间段对应的电量消耗率，确定每个时间段的消耗电量，比如，本申请的实施例会预先设定多个用电量区间，每个用电量区间对应一个电量消耗率区间，然后基于预测出的电量消耗率找到对应的用电量区间，基于用电量区间的左端点值、右端点值和电量消耗率求得最终的消耗电量。其中，第i个时间段的平均消耗功率可以通过公式（1）得到：
公式（1）
其中，为第i个时间段的平均消耗功率，/>为第i个时间段对应的当前气候信息所对应的第一权重，/>为第i个时间段对应的历史用电片区所对应的第二权重，/>为第i个时间段对应的历史用电片区的数量，/>为第i个时间段对应的多个历史消耗总电量的平均值，/>为第i个时间段对应的第/>个历史用电片区所对应的第三权重，/>为第i个时间段的时长。
应说明，用电片区的不同，气候的不同，均会对用户的用电量造成一定影响，本申请通过每个时间段对应的历史用电片区、当前气候信息、历史消耗总电量预测出每个时间段的电量消耗率，再基于电量消耗率确定出最终的消耗电量，即结合多变量因子综合确定出每个时间段的消耗电量，提高了确定每个时间段的消耗电量的准确度，进而保证了确定每个时间段对应的剩余发电量的准确度。
在一种可选的实施例中，预测每个时间段的消耗电量还可以具体为：获取每个时间段对应的多个历史消耗总电量以及每个时间段对应的用电用户类型，预测每个时间段是否存在大型用电需求，然后基于每个时间段对应的多个历史消耗总电量、用电用户类型以及是否存在大型用电需求，来确定每个时间段对应的消耗电量，示例性的，本申请预先为该多个变量以因子的类型设定了对应的用电量，然后基于每个时间段对应的多个历史消耗总电量的平均值、用电用户类型对应的用电量、存在大型用电需求对应的用电量或者不存在大型用电需求的用电量进行加权求和，得到每个时间段对应的消耗电量。应说明，在该实施例中，通过判断每个时间段历史消耗电量的多少、用户类型是什么以及未来是否存在大型用电需求等多因子，预测出每个时间段对应的消耗电量，提高了确定消耗电量的准确度。
203：能源管理器基于每个时间段的目标发电量、多个电池模组与电网的距离、每个时间段的消耗电量，确定电网在每个时间段的剩余发电量。
在本申请的实施例中，步骤203可以具体为：获取每个时间段对应的当前环境温度（同理也可以通过权威天气预报平台的预测数据获取到），然后基于多个电池模组与电网的距离、每个时间段对应的当前环境温度，确定每个时间段对应的电量损失率。比如，首先本申请可以预先设置了多个距离区间和多个温度区间，每个距离区间对应一个第一电量损失率（即电量损失的多少），每个温度区间对应一个第二电量损失率；然后基于多个电池模组所在的电池柜是否设置在相同的地方，对多个电池模组进行分组，得到多个距离组，每个距离组中的电池模组与电网的距离相同，但不同距离组中的电池模组与电网的距离不同；然后基于每个距离组与电网的距离找到对应的第一电量损失率，基于每个时间段对应的当前环境温度确定对应的第二电量损失率，再对多个距离组对应的多个第一电量损失率求平均之后与每个时间段对应的第二电量损失率加权求和，得到每个事件段对应的电量损失率；最后基于每个时间段对应的电量损失率和每个时间段对应目标发电量、每个时间段的消耗电量，确定每个时间段的剩余发电量，比如，基于目标发电量和电量损失率计算出损失的电量，然后基于目标发电量与损失的电量、消耗电量的差值，得到每个时间段的剩余发电量。
应说明，虽然发电装置在一定时长下以一定的发电功率进行发电在理论上可以得到对应的电量，但是，在电网向电池模组传输电量时，随着环境温度的变化，温度过高和过低，以及电池模组与电网的距离远近都会对电量的传输造成一定程度的阻碍，即在传输过程中电量会有损失，使得每个时间段的剩余发电量并不是目标发电量和消耗电量之间的差值，还存在损失，则通过每个时间段的当前环境温度、多个电池模组与电网的距离来预测出每个时间段对应的电量损失率，进而预测出每个时间段的剩余发电量，提高了预测每个时间段的剩余发电量的准确度。
204：电池管理器获取每个电池模组的充电功率。
在本申请的实施例中，每个电池模组的充电概率在充电之前是预先就设置好的，则电池管理器便可以获取每个电池模组的充电功率。
205：能源管理器从电池管理器接收每个电池模组的充电功率。
在本申请的实施例中，可以将预设设置好的充电功率直接作为后续每个时间段电池模组的充电功率；当然，在一种可选的实施例中，还可以获取每个时间段对应的电价，然后基于每个时间段对应的电价、每个时间段的时长、每个时间段下每个电池模组的设置好的充电功率，确定每个时间段下每个电池模组的收益函数；然后基于每个时间段对应的收益函数对每个时间段的收益进行模拟，直至每个时间段下每个电池模组的收益最大时确定该每个电池模组的目标充电功率，再将每个时间段确定出的每个电池模组的目标充电功率重新确定为步骤205中的充电功率并以该功率进行充电。其中，第i个时间段下的第x个电池模组的收益函数可以通过公式（2）得到：
公式（2）
其中，为第i个时间段对应的电价，/>为第i个时间段的时长，/>为第i个时间段下的第x个电池模组对应的收益函数，/>为第i个时间段下的第x个电池模组的目标充电功率，/>为第i个时间段下的第x个电池模组的充电功率。
应说明，在该实施例中，通过模拟每个时间段下每个电池模组对应的收益，来调整每个时间段下每个电池模组的目标充电功率，即新的充电功率，以保证每个时间段下每个电池模组对应的收益最大，提高充电收益。
206：能源管理器基于每个电池模组的充电功率、在第i个时间段之前每个电池模组的历史充电数据、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量、第i个时间段的剩余发电量，预测第i个时间段对应的目标电池模组。
在本申请的实施例中，第i个时间段为多个时间段中的任意一个；另外，当i＞1时，第i个时间段下每个电池模组的剩余电量为第i-1个时间段下每个电池模组进行充电之后的电量，也即是说，可以基于第i-1个时间段对应的目标电池模组的充电总功率、第i-1个时间段的时长确定第i-1个时间段下的目标电池模组所能够充得的电量，然后基于第i-1个时间段下每个电池模组的剩余电量和第i-1个时间段下的目标电池模组所能够充得的电量之和确定为第i个时间段下每个电池目标的剩余电量；当i=1时，第1个时间段下每个电池模组的剩余电量为每个电池模组的初始剩余电量。
在一种可选的实施例中，步骤206具体可以包括：
首先，确定每个电池模组的最近一次充电时间与第i个时间段的第一时间间隔；然后，基于第i个时间段下每个电池模组对应的第一时间间隔、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量，确定第i个时间段对应的多个第一电池模组和多个第二电池模组，其中，每个第一电池模组对应的第一时间间隔大于预设时长，即第一电池模组很长时间未充电了，每个第二电池模组的剩余电量与预设电量（是指电池模组的最大电量）的差值小于第一阈值，且每个第二电池模组对应的第一时间间隔小于预设时长，即第二电池模组没有很长时间未充电，且还有电量容量，只不过电量容量小于第一阈值。
然后，基于第i个时间段下每个第一电池模组的剩余电量，从第i个时间段下的多个第二电池模组中确定出第i个时间段下每个第一电池模组对应的第三电池模组。示例性的，确定第i个时间段下每个第一电池模组和第i个时间段下每个第二电池模组的第一距离；获取第i个时间段下每个第一电池模组的预测温度；基于第i个时间段下每个第一电池模组的预测温度、第i个时间段下每个第一电池模组对应的第一距离，确定第i个时间段下每个第一电池模组与每个第二电池模组之间进行电量迁移所对应的电量损耗，比如，基于预先设定的电池模组的温度与电量损耗的映射关系、第一距离与电量损耗的映射关系，确定每个第一电池模组在温度上的第一损耗和在距离上的第二损耗，再将每个第一电池模组对应的第一损耗和第二损耗加权求和得到每个第一电池模组对应的电量损耗；然后基于第i个时间段下每个第一电池模组的剩余电量、第i个时间段下每个第一电池模组与每个第二电池模组之间进行电量迁移所对应的电量损耗、第i个时间段下每个第二电池模组的剩余电量与预设电量的差值，确定第i个时间段下每个第一电池模组对应的第三电池模组，比如，第一电池模组对应的第三电池模组的待充电量容量大于第一电池模组的剩余电量，且电量损耗较小。
进一步地，将第i个时间段下每个第一电池模组的剩余电量迁移到第i个时间段下每个第一电池模组对应的第三电池模组，也即是说，为每个第一电池模组找到对应的第三电池模组（数量可以为一个，也可以为多个），只需要满足第一电池模组的剩余电量应该小于或者等于对应的第三电池模组的总的剩余电量容量，这样便可将第一电池模组的剩余电量均迁移或者转移到对应的第三电池模组中。
最后，基于第i个时间段的剩余发电量、多个电池模组中除第i个时间段对应的多个第一电池模组和多个第二电池模组之外的多个第一剩余电池模组的充电功率、第i个时间段对应的多个第二电池模组中除第i个时间段下每个第一电池模组对应的第三电池模组之外的多个第二剩余电池模组的充电功率、第i个时间段下将剩余电量迁移之后的多个第一电池模组的充电功率，预测第i个时间段对应的目标电池模组，具体的：
首先基于第i个时间段的剩余发电量，确定第i个时间段对应的第一充电功率；然后，基于第i个时间段下每个第一剩余电池模组的剩余电量，确定第i个时间段对应的多个第四电池模组，其中，每个第四电池模组的剩余电量小于预设电量；然后，基于第i个时间段下每个第四电池模组的充电功率、第i个时间段下每个第二剩余电池模组的充电功率、第i个时间段下将剩余电量迁移之后的每个第一电池模组的充电功率，确定第i个时间段对应的多个电池模组集，其中，每个电池模组集的总充电功率大于第i个时间段对应的第一充电功率，且至少包括一个将剩余电量迁移之后的第一电池模组；然后，基于第i个时间段下每个电池模组集中每个电池模组与电网的距离、第i个时间段下每个电池模组集中每个电池模组的预测温度、第i个时间段下每个电池模组集中每个电池模组的充电次数，预测第i个时间段下每个电池模组集对应的充电损失，比如，预先设定好电池模组与电网之间的多个距离区间、电池模组的多个温度区间、电池模组的多个充电次数区间，原因在于距离的远近、温度的过高和过低、充电次数的过多和多少均会对电池模组的充电过程中造成一定的影响，使得充得的电量有一定损失，于是设定好每个距离区间、每个温度区间、每个充电次数区间所对应的预测电量损失，则基于第i个时间段下每个电池模组集中每个电池模组与电网的距离，比如求平均确定出每个电池模组集在距离方面对应的预测电量损失，基于第i个时间段下每个电池模组集中每个电池模组的温度确定出每个电池模组集在温度方面的预测电量损失，基于第i个时间段下每个电池模组集中每个电池模组的充电次数确定出每个电池模组集在充电次数方面的预测电量损失，最后基于每个电池模组集在距离方面对应的预测电量损失、在温度方面的预测电量损失、在充电次数方面的预测电量损失，加权求和预测出第i个时间段下每个电池模组集对应的充电损失。最后基于第i个时间段下每个电池模组集对应的充电损失，确定第i个时间段对应的目标电池模组，比如将第i个时间段下充电损失最小的电池模组集中的每个电池模组均确定为第i个时间段对应的目标电池模组。
应说明，在该实施例中，通过上述将长时间未充电的第一电池模组的剩余电量迁移至其他电池模组之后，将剩余电量迁移之后的多个第一电池模组和第i个时间段下多个第四电池模组、多个第二剩余电池模组进行分组，得到多电池模组集，最终基于多变量因子预测出每个电池模组集的充电损失，将充电损失最小的电池模组集中的所有电池模组均作为目标电池模组，提高了目标电池模组的确定精度，另外由于每个电池模组集中至少包括一个将剩余电量迁移之后的多个第一电池模组，即目标电池模组中至少包括一个将剩余电量迁移之后的多个第一电池模组，使得长时间未充电的电池模组可以在第i个时间段进行充电，保持电池模组的活力，延长使用寿命。
在一种可选的实施例中，在预测第i个时间段对应的目标电池模组方面，还可以通过每个电池模组的预设电量、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量，从多个电池模组中确定第i个时间段对应的多个候选电池模组，其中，每个候选电池模组的剩余电量小于预设电量；然后基于第i个时间段的剩余发电量和第i个时间段的时长确定第i个时间段对应的第一充电功率；再基于第i个时间段对应的第一充电功率、第i个时间段下每个候选电池模组的充电功率，确定第i个时间段对应的目标电池模组，其中，第i个时间段对应的目标电池模组的充电总功率大于或者等于第i个时间段对应的第一充电功率。
应说明，在本实施例中，保证预测出的目标电池模组的充电总功率大于或者等于第i个时间段对应的第一充电功率，可以使得第i个时间段对应的剩余发电量在被充完的同时尽可能更少地接入电池模组进行充电，不仅降低了管控的复杂度，还可以避免接入更多的电池模组之后被闲置的情形，进而节约资源，保证了充电效果。
207：能源管理器向电池管理器发送第一控制信息。
在本申请的实施例中，第一控制信息用于控制电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态。相应地，电池管理器响应于第一控制信息，在每个时间段将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态。
208：能源管理器向储能变流器发送第二控制信息。
在本申请的实施例中，第二控制信息用于控制储能变流器在每个时间段为对应的目标电池模组进行充电。相应地，储能变流器响应于第二控制信息，在每个时间段到来时为每个时间段对应的目标电池模组进行充电。
应说明，本申请实施例是通过提前将每个时间段所对应的目标电池模组预测出来之后，再直接通过电池管理器在每个时间段调整对应的目标电池模组的工作状态为充电状态，以通过储能变流器在该时间段可以直接对目标电池模组进行充电，不需要在一个时间段的充电过程中还去预测下一个时间段的目标电池模组，节省了算力，提高了充电效率。
在一种可选的实施例中，当第i个时间段到来时，对第i个时间段对应的目标电池模组进行充电之后，获取所有的电池模组的剩余电量和预设电量，基于每个电池模组的剩余电量和预设电量确定每个电池模组的剩余容量，即还可以用于储存的电量；然后确定第i个时间段在对目标电池模组充电之后还剩余的发电量；以及获取第i-1个时间段充电之后所有电池模组的剩余容量，基于第i-1个时间段充电之后所有电池模组的剩余容量确定第i个时间段对应的多个备选电池模组，将第i个时间段在对目标电池模组充电之后还剩余的发电量通过第i个时间段对应的多个备选电池模组进行储能，为第i个时间段的目标电池模组未能将剩余发电量充完的情况下提供了兜底性的解决措施，尽量减少电量的浪费。
参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种能源管理器的功能单元组成框图。图3示出的能源管理器300包括：获取单元301和处理单元302；
处理单元302，用于预测电网在电负荷低峰阶段中的多个时间段对应的多个目标发电量；
处理单元302，用于预测每个时间段的消耗电量；
处理单元302，用于基于每个时间段的目标发电量、多个电池模组与电网的距离、每个时间段的消耗电量，确定电网在每个时间段的剩余发电量；
获取单元301，用于通过电池管理器获取每个电池模组的充电功率；
针对第i个时间段，处理单元302，用于基于每个电池模组的充电功率、在第i个时间段之前每个电池模组的历史充电数据、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量、第i个时间段的剩余发电量，预测第i个时间段对应的目标电池模组，其中，第i个时间段为多个时间段中的任意一个；
处理单元302，用于基于每个时间段对应的目标电池模组，向电池管理器、储能变流器分别发送第一控制信息和第二控制信息，其中，第一控制信息用于控制电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，第二控制信息用于控制储能变流器在每个时间段为对应的目标电池模组进行充电。
具体实现中，本发明实施例中所描述的获取单元301和处理单元302还可以对应执行本发明实施例提供的基于电池模组的充电管理方法中所描述的其他实施方式，在此不再赘述。
参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图4所示，电子设备400包括收发器401、处理器402和存储器403。它们之间通过总线404连接。存储器403用于存储计算机程序和数据，并可以将存储器403存储的数据传输给处理器402。
处理器402用于读取存储器403中的计算机程序执行以下操作：
预测电网在电负荷低峰阶段中的多个时间段对应的多个目标发电量；
预测每个时间段的消耗电量；
基于每个时间段的目标发电量、多个电池模组与电网的距离、每个时间段的消耗电量，确定电网在每个时间段的剩余发电量；
控制收发器401通过电池管理器获取每个电池模组的充电功率；
针对第i个时间段，基于每个电池模组的充电功率、在第i个时间段之前每个电池模组的历史充电数据、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量、第i个时间段的剩余发电量，预测第i个时间段对应的目标电池模组，其中，第i个时间段为多个时间段中的任意一个；
基于每个时间段对应的目标电池模组，向电池管理器、储能变流器分别发送第一控制信息和第二控制信息，其中，第一控制信息用于控制电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，第二控制信息用于控制储能变流器在每个时间段为对应的目标电池模组进行充电。
具体实现中，本发明实施例中所描述的收发器401、处理器402、存储器403还可以对应执行本发明实施例提供的基于电池模组的充电管理方法中所描述的其他实现方式，在此不再赘述。
应理解，本申请中的电子设备可以包括智能手机（如Android手机、iOS手机、Windows Phone手机等）、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑、移动互联网设备MID（MobileInternet Devices，简称：MID）或穿戴式设备等。上述电子设备仅是举例，而非穷举，包含但不限于上述电子设备。在实际应用中，上述电子设备还可以包括：智能车载终端、计算机设备等等。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现如上述方法实施例中记载的任何一种基于电池模组的充电管理方法的部分或全部步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种基于电池模组的充电管理方法的部分或全部步骤。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序模块的形式实现。
集成的单元如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器（英文：Read-Only Memory ，简称：ROM）、随机存取器（英文：Random Access Memory，简称：RAM）、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (8)
1.一种基于电池模组的充电管理方法，其特征在于，应用于能源管理器，所述能源管理器位于电力管理系统，所述电力管理系统还包括储能变流器、电池管理器和多个电池模组，所述方法包括：
预测电网在电负荷低峰阶段中的多个时间段对应的多个目标发电量；
预测每个时间段的消耗电量；
基于每个时间段的目标发电量、所述多个电池模组与所述电网的距离、每个时间段的消耗电量，确定所述电网在每个时间段的剩余发电量；
通过所述电池管理器获取每个电池模组的充电功率；
针对第i个时间段，确定每个电池模组的最近一次充电时间与第i个时间段的第一时间间隔，其中，所述第i个时间段为所述多个时间段中的任意一个；
基于第i个时间段下每个电池模组对应的第一时间间隔、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量，确定第i个时间段对应的多个第一电池模组和多个第二电池模组，其中，每个第一电池模组对应的第一时间间隔大于预设时长，每个第二电池模组的剩余电量与预设电量的差值小于第一阈值，且每个第二电池模组对应的第一时间间隔小于所述预设时长；
基于第i个时间段下每个第一电池模组的剩余电量，从第i个时间段对应的多个第二电池模组中确定出第i个时间段下每个第一电池模组对应的第三电池模组，其中，第i个时间段下第一电池模组对应的第三电池模组的待充电量容量大于第i个时间段下第一电池模组的剩余电量；
将第i个时间段下每个第一电池模组的剩余电量迁移至第i个时间段下每个第一电池模组对应的第三电池模组；
基于第i个时间段的剩余发电量，确定第i个时间段对应的第一充电功率；
基于第i个时间段下每个第一剩余电池模组的剩余电量，确定第i个时间段对应的多个第四电池模组，其中，每个第四电池模组的剩余电量小于所述预设电量；
基于第i个时间段下每个第四电池模组的充电功率、第i个时间段下每个第二剩余电池模组的充电功率、第i个时间段下将剩余电量迁移之后的每个第一电池模组的充电功率，确定第i个时间段对应的多个电池模组集，其中，每个电池模组集的总充电功率大于第i个时间段对应的第一充电功率，且至少包括一个将剩余电量迁移之后的第一电池模组；
基于第i个时间段下每个电池模组集中每个电池模组与所述电网的距离、第i个时间段下每个电池模组集中每个电池模组的预测温度、第i个时间段下每个电池模组集中每个电池模组的充电次数，预测第i个时间段下每个电池模组集对应的充电损失；
将第i个时间段下充电损失最小的电池模组集中的每个电池模组均确定为第i个时间段对应的目标电池模组；
基于每个时间段对应的目标电池模组，向所述电池管理器、所述储能变流器分别发送第一控制信息和第二控制信息，其中，所述第一控制信息用于控制所述电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，所述第二控制信息用于控制所述储能变流器在每个时间段为对应的目标电池模组进行充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于第i个时间段下每个第一电池模组的剩余电量，从第i个时间段对应的多个第二电池模组中确定出第i个时间段下每个第一电池模组对应的第三电池模组，包括：
确定第i个时间段下每个第一电池模组和第i个时间段下每个第二电池模组的第一距离；
获取第i个时间段下每个第一电池模组的预测温度；
基于第i个时间段下每个第一电池模组的预测温度、第i个时间段下每个第一电池模组对应的第一距离，确定第i个时间段下每个第一电池模组与每个第二电池模组之间进行电量迁移所对应的电量损耗；
基于第i个时间段下每个第一电池模组的剩余电量、第i个时间段下每个第一电池模组与每个第二电池模组之间进行电量迁移所对应的电量损耗、第i个时间段下每个第二电池模组的剩余电量与预设电量的差值，确定第i个时间段下每个第一电池模组对应的第三电池模组。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预测每个时间段的消耗电量，包括：
获取每个时间段对应的历史用电片区；
获取每个时间段对应的当前气候信息；
获取每个时间段对应的多个历史消耗总电量；
基于每个时间段对应的历史用电片区、每个时间段对应的当前气候信息、每个时间段对应的多个历史消耗总电量，预测每个时间段的电量消耗率；
基于每个时间段对应的电量消耗率，确定每个时间段的消耗电量。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于每个时间段的目标发电量、所述多个电池模组与所述电网的距离、每个时间段的消耗电量，确定所述电网在每个时间段的剩余发电量，包括：
获取每个时间段对应的当前环境温度；
基于所述多个电池模组与所述电网的距离、每个时间段对应的当前环境温度，确定每个时间段对应的电量损失率；
基于每个时间段对应的电量损失率、每个时间段对应的目标发电量、每个时间段的消耗电量，确定所述电网在每个时间段的剩余发电量。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
当i＞1时，第i个时间段下每个电池模组的剩余电量为第i-1个时间段下每个电池模组进行充电之后的电量；
当i=1时，第1个时间段下每个电池模组的剩余电量为每个电池模组的初始剩余电量。
6.一种能源管理器，其特征在于，所述能源管理器包括获取单元和处理单元；
所述处理单元，用于预测电网在电负荷低峰阶段中的多个时间段对应的多个目标发电量；
所述处理单元，用于预测每个时间段的消耗电量；
所述处理单元，用于基于每个时间段的目标发电量、多个电池模组与所述电网的距离、每个时间段的消耗电量，确定所述电网在每个时间段的剩余发电量；
所述获取单元，用于通过电池管理器获取每个电池模组的充电功率；
针对第i个时间段，所述处理单元，用于确定每个电池模组的最近一次充电时间与第i个时间段的第一时间间隔，其中，所述第i个时间段为所述多个时间段中的任意一个；
所述处理单元，用于基于第i个时间段下每个电池模组对应的第一时间间隔、第i个时间段下每个电池模组的剩余电量，确定第i个时间段对应的多个第一电池模组和多个第二电池模组，其中，每个第一电池模组对应的第一时间间隔大于预设时长，每个第二电池模组的剩余电量与预设电量的差值小于第一阈值，且每个第二电池模组对应的第一时间间隔小于所述预设时长；
所述处理单元，用于基于第i个时间段下每个第一电池模组的剩余电量，从第i个时间段对应的多个第二电池模组中确定出第i个时间段下每个第一电池模组对应的第三电池模组，其中，第i个时间段下第一电池模组对应的第三电池模组的待充电量容量大于第i个时间段下第一电池模组的剩余电量；
所述处理单元，用于将第i个时间段下每个第一电池模组的剩余电量迁移至第i个时间段下每个第一电池模组对应的第三电池模组；
所述处理单元，用于基于第i个时间段的剩余发电量、所述多个电池模组中除第i个时间段对应的多个第一电池模组和多个第二电池模组之外的多个第一剩余电池模组的充电功率、第i个时间段对应的多个第二电池模组中除第i个时间段下每个第一电池模组对应的第三电池模组之外的多个第二剩余电池模组的充电功率、第i个时间段下将剩余电量迁移之后的多个第一电池模组的充电功率，预测第i个时间段对应的目标电池模组；
所述处理单元，用于基于每个时间段对应的目标电池模组，向所述电池管理器、储能变流器分别发送第一控制信息和第二控制信息，其中，所述第一控制信息用于控制所述电池管理器将目标电池模组的工作状态在对应的时间段调整为充电状态，所述第二控制信息用于控制所述储能变流器在每个时间段为对应的目标电池模组进行充电，其中，所述能源管理器用于执行如权利要求1-5中任一项所述的方法。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述电子设备执行如权利要求1-5中任一项所述的方法。
8.一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程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
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