CN117578541A - 一种高压储能电池管理系统及方法 - Google Patents

一种高压储能电池管理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种高压储能电池管理系统及方法，涉及储能电池技术领域。该系统包括：储能电池虚拟模型构建模块；仿真运行状态评估模块，用于得到仿真运行结果和评估结果；初始调控方案确定模块；电池检测方式确定模块；储能电池检测模块，用于基于电池检测方式对目标高压储能电池进行检测，得到当前电池数据和单位耗电量；电量分析模块，用于将当前电池数据和单位耗电量输入至电量分析模型中，得到分析结果；电池状态确定模块；最终调控方案得到模块，用于得到BMS最终调控方案。实现了精准匹配BMS电池系统的调控方案，以对高压储能电池进行有效管理的目的，提高了高压储能电池的利用率，有效防止高压储能电池出现过度充放电的情况。

Description

一种高压储能电池管理系统及方法
技术领域
本发明涉及储能电池技术领域，具体而言，涉及一种高压储能电池管理系统及方法。
背景技术
电池储能技术已经被广泛用于实际工程中。储能电池，顾名思义，是用于储存电能的电池系统。它们能够将电能转化为化学能，将电荷存储在电池中，然后在需要时释放出来。储能电池通常设计用于长时间的能量储存和充放电，例如在电网调度、峰值负荷削减和电能管理等方面发挥重要作用。储能电池的关键特点是高容量、长循环寿命和稳定的性能。
而电池管理系统(Battery Management System，BMS)是储能电池应用过程中重要组成部分，其可实现对电池组的精准状态评估、寿命预测与安全管理。目前，国内外已经有相对成熟应用的电池管理系统，例如BADICHEQ系统、BADICOACH系统、BATTMAN系统、SmartGuard系统等。电池管理系统能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。但是目前由于电池种类的多样性，电池管理系统的性能指标缺乏统一标准，极易导致储能电池过充高压引起起火、爆炸、漏电等安全事故。特别是高压储能电池，由于其相对于普通储能电池而言具有更高的电压，出现安全事故的可能性非常高。因此，如何精准匹配电池管理系统的各种调控策略，以对高压储能电池进行有效管理，提高高压储能电池的利用率，防止高压储能电池出现过度充电和过度放电是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压储能电池管理系统及方法，其能够精准匹配电池管理系统的各种调控策略，以对高压储能电池进行有效管理，提高高压储能电池的利用率，防止高压储能电池出现过度充电和过度放电的情况。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种高压储能电池管理系统，其包括：
储能电池虚拟模型构建模块，用于基于目标高压储能电池的特性参数和充放电测试结果，构建储能电池虚拟模型；
仿真运行状态评估模块，用于建立上述储能电池虚拟模型与BMS电池系统的连接，基于上述储能电池虚拟模型进行仿真运行得到仿真运行结果，同时利用BMS电池系统对仿真运行中的储能电池虚拟模型进行状态评估，得到评估结果；
初始调控方案确定模块，用于基于上述仿真运行结果和上述评估结果，确定BMS初始调控方案；
电池检测方式确定模块，用于根据目标高压储能电池的使用连接方式，确定对应的电池检测方式；
储能电池检测模块，用于基于上述电池检测方式对上述目标高压储能电池进行检测，得到上述目标高压储能电池的当前电池数据和单位耗电量；
电量分析模块，用于将上述当前电池数据和上述单位耗电量输入至电量分析模型中，得到分析结果，上述分析结果表征了上述目标高压储能电池在对应温度数据下的电量续航时间和在该电量续航时间内的电池实际荷电状态SOC值；
电池状态确定模块，用于基于上述分析结果和标准电池参数，确定上述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态；
最终调控方案得到模块，用于基于上述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，对上述BMS初始调控方案进行调整，得到BMS最终调控方案。
在本发明的一些实施例中，上述仿真运行结果包括仿真运行中的储能电池虚拟模型的各项性能参数；
上述仿真运行状态评估模块包括：
性能参数采集单元，用于采集仿真运行中的储能电池虚拟模型的各项性能参数，其中，上述性能参数至少包括电池容量、工作电压、循环寿命、自放电率、充电速率和放电速率中的一种或多种；
运行数据获取单元，用于通过BMS电池系统获取仿真运行中的储能电池虚拟模型的运行数据，其中，上述运行数据至少包括电池电压、电池温度、电池电流、高压互锁状态数据中的一种或多种；
评估结果得到单元，用于基于上述运行数据进行状态评估，得到评估结果，其中，上述评估结果至少包括由BMS电池系统分析得到的电池容量、工作电压、循环寿命、自放电率、充电速率和放电速率中的一种或多种。
在本发明的一些实施例中，上述初始调控方案确定模块包括：
比较单元，用于将上述仿真运行结果中的各项性能参数与上述评估结果中的由BMS电池系统分析得到的各个数据进行比较，得到比较结果；其中，上述比较结果包括多个比较差值；
方案匹配单元，用于将上述比较结果输入至预置数据库中进行匹配，得到BMS初始调控方案。
在本发明的一些实施例中，上述储能电池检测模块包括：
当前电池数据得到单元，用于利用上述电池检测方式对上述目标高压储能电池进行检测，获得该目标高压储能电池的当前电池数据，其中，上述当前电池数据至少包括该目标高压储能电池的总电压数据、单体电压数据、单体电流数据和单体温度数据；
单位耗电量得到单元，用于获取该目标高压储能电池的初始电池数据和使用时长，根据上述初始电池数据、上述使用时长和上述当前电池数据，得到单位耗电量。
在本发明的一些实施例中，上述标准电池参数包括相同温度的预设荷电状态SOC值；
上述电池状态确定模块包括：
荷电值比较单元，用于将上述电池实际荷电状态SOC值与相同温度的预设荷电状态SOC值进行比较；
正常放电状态确定单元，用于若上述电池实际荷电状态SOC值大于上述预设荷电状态SOC值，则上述目标高压储能电池在该电量续航时间内处于正常放电状态；
亏电状态确定单元，用于若上述电池实际荷电状态SOC值小于上述预设荷电状态SOC值，则上述目标高压储能电池在该电量续航时间内处于亏电状态。
在本发明的一些实施例中，上述高压储能电池管理系统还包括荷电状态SOC值设定模块；
上述荷电状态SOC值设定模块用于根据预先设定的不同温度下目标高压储能电池的荷电状态SOC和电池电压的对应关系，得到各个温度的预设荷电状态SOC值。
在本发明的一些实施例中，上述高压储能电池管理系统还包括充放电测试模块；
上述充放电测试模块用于对目标高压储能电池进行充放电测试，得到充放电测试结果。
第二方面，本申请实施例提供一种高压储能电池管理方法，其包括如下步骤：
基于目标高压储能电池的特性参数和充放电测试结果，构建储能电池虚拟模型；
建立上述储能电池虚拟模型与BMS电池系统的连接，基于上述储能电池虚拟模型进行仿真运行得到仿真运行结果，同时利用BMS电池系统对仿真运行中的储能电池虚拟模型进行状态评估，得到评估结果；
基于上述仿真运行结果和上述评估结果，确定BMS初始调控方案；
根据目标高压储能电池的使用连接方式，确定对应的电池检测方式；
基于上述电池检测方式对上述目标高压储能电池进行检测，得到上述目标高压储能电池的当前电池数据和单位耗电量；
将上述当前电池数据和上述单位耗电量输入至电量分析模型中，得到分析结果，上述分析结果表征了上述目标高压储能电池在对应温度数据下的电量续航时间和在该电量续航时间内的电池实际荷电状态SOC值；
基于上述分析结果和标准电池参数，确定上述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态；
基于上述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，对上述BMS初始调控方案进行调整，得到BMS最终调控方案。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当一个或多个程序被处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本发明提供一种高压储能电池管理系统及方法利用目标高压储能电池的特性参数和充放电测试结果，构建与目标高压储能电池的结构和功能一致的储能电池虚拟模型。在建立储能电池虚拟模型与BMS电池系统的连接的情况下，利用储能电池虚拟模型进行仿真运行，获取仿真运行结果，同时通过BMS电池系统对仿真运行中的储能电池虚拟模型进行状态评估，得到由BMS电池系统分析得到的评估结果。该系统及方法借助于储能电池虚拟模型进行仿真运行，可以有效避免直接使用真实的目标高压储能电池进行运行造成电池损坏的情况。利用仿真运行结果和评估结果，确定BMS初始调控方案。根据目标高压储能电池的使用连接方式确定的电池检测方式对目标高压储能电池进行检测，得到目标高压储能电池的当前电池数据和单位耗电量。利用电量分析模型对当前电池数据和单位耗电量进行分析，得到表征目标高压储能电池在对应温度数据下的电量续航时间和在该电量续航时间内的电池实际荷电状态SOC值的分析结果。从而反映该目标高压储能电池当前的实际状态数据。根据分析结果和标准电池参数，确定目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，从而基于目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，对BMS初始调控方案进行调整，得到BMS最终调控方案。实现了精准匹配BMS电池系统的调控方案的目的，也就实现了对高压储能电池进行有效管理的目的，提高了高压储能电池的利用率，有效防止高压储能电池出现过度充电和过度放电的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种高压储能电池管理系统的结构框图；
图2为本发明实施例提供的一种仿真运行状态评估模块的结构框图；
图3为本发明实施例提供的一种初始调控方案确定模块的结构框图；
图4为本发明实施例提供的一种高压储能电池管理方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的示意性结构框图。
图标：101-存储器；102-处理器；103-通信接口。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，若出现术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，若出现由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
实施例
请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种高压储能电池管理系统的结构框图。本申请实施例提供一种高压储能电池管理系统，其包括：
储能电池虚拟模型构建模块，用于基于目标高压储能电池的特性参数和充放电测试结果，构建储能电池虚拟模型；
具体的，根据目标高压储能电池的特性参数(例如电池额定容量、额定电流、额定电压、充放电倍率等)进行虚拟电池复刻，得到初始电池模型。然后将充放电测试结果输入至初始电池模型中，以对初始电池模型进行参数调试，得到与目标高压储能电池的结构和功能一致的储能电池虚拟模型。
在本实施例的一些实施方式中，上述高压储能电池管理系统还包括充放电测试模块；上述充放电测试模块用于对目标高压储能电池进行充放电测试，得到充放电测试结果。
仿真运行状态评估模块，用于建立上述储能电池虚拟模型与BMS电池系统的连接，基于上述储能电池虚拟模型进行仿真运行得到仿真运行结果，同时利用BMS电池系统对仿真运行中的储能电池虚拟模型进行状态评估，得到评估结果；
请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种仿真运行状态评估模块的结构框图。在本实施例的一些实施方式中，上述仿真运行结果包括仿真运行中的储能电池虚拟模型的各项性能参数；上述仿真运行状态评估模块包括：
性能参数采集单元，用于采集仿真运行中的储能电池虚拟模型的各项性能参数，其中，上述性能参数至少包括电池容量、工作电压、循环寿命、自放电率、充电速率和放电速率中的一种或多种；
其中，电池容量是指储能电池储存电能的能力，容量越大，储能电池存储的电能越多。工作电压是指储能电池正常工作时的电压范围，工作电压的稳定性对储能电池的运行效果有重要影响。循环寿命是指储能电池可以进行充放电循环的次数。循环寿命越高，储能电池的使用寿命越长。自放电率是指储能电池在不使用的情况下，电池自身内部发生自放电的速率。自放电率越低，诸能电池的储存能力越强。
运行数据获取单元，用于通过BMS电池系统获取仿真运行中的储能电池虚拟模型的运行数据，其中，上述运行数据至少包括电池电压、电池温度、电池电流、高压互锁状态数据中的一种或多种；
评估结果得到单元，用于基于上述运行数据进行状态评估，得到评估结果，其中，上述评估结果至少包括由BMS电池系统分析得到的电池容量、工作电压、循环寿命、自放电率、充电速率和放电速率中的一种或多种。
具体的，首先建立储能电池虚拟模型与BMS电池系统的连接，然后利用储能电池虚拟模型进行仿真运行，采集仿真运行中的储能电池虚拟模型的电池容量、工作电压、循环寿命、自放电率、充电速率和放电速率等各项性能参数，同时通过BMS电池系统获取仿真运行中的储能电池虚拟模型的电池电压、电池温度、电池电流、高压互锁状态数据等多个运行数据，BMS电池系统基于获取的运行数据对储能电池虚拟模型进行状态评估，得到由BMS电池系统分析得到的电池容量、工作电压、循环寿命、自放电率、充电速率和放电速率。该系统借助于储能电池虚拟模型进行仿真运行，可以有效避免直接使用真实的目标高压储能电池进行运行造成电池损坏的情况。
初始调控方案确定模块，用于基于上述仿真运行结果和上述评估结果，确定BMS初始调控方案；
请参照图3，图3为本发明实施例提供的一种初始调控方案确定模块的结构框图。在本实施例的一些实施方式中，上述初始调控方案确定模块包括：比较单元，用于将上述仿真运行结果中的各项性能参数与上述评估结果中的由BMS电池系统分析得到的各个数据进行比较，得到比较结果；其中，上述比较结果包括多个比较差值；方案匹配单元，用于将上述比较结果输入至预置数据库中进行匹配，得到BMS初始调控方案。
具体的，预置数据库中包含有多种BMS初始调控方案，各个BMS初始调控方案具有对应的差值条件。将比较结果中各种数据的比较差值与各个BMS初始调控方案的差值条件进行匹配，从而确定与比较结果最匹配的BMS初始调控方案。
电池检测方式确定模块，用于根据目标高压储能电池的使用连接方式，确定对应的电池检测方式；
其中，目标高压储能电池的使用连接方式可以为与用电设备并联或串联。
示例性的，如果目标高压储能电池与用电设备为串联使用，则电流采样的通道少，电流采样频率对于剩余电量的评估精度及系统安全性有重要影响，所以采样频率要更高，则对应的电池检测方式可以为利用继电器和电容隔离处理法、共模检测法或差模检测法。
储能电池检测模块，用于基于上述电池检测方式对上述目标高压储能电池进行检测，得到上述目标高压储能电池的当前电池数据和单位耗电量；
在本实施例的一些实施方式中，上述储能电池检测模块包括：当前电池数据得到单元，用于利用上述电池检测方式对上述目标高压储能电池进行检测，获得该目标高压储能电池的当前电池数据，其中，上述当前电池数据至少包括该目标高压储能电池的总电压数据、单体电压数据、单体电流数据和单体温度数据；单位耗电量得到单元，用于获取该目标高压储能电池的初始电池数据和使用时长，根据上述初始电池数据、上述使用时长和上述当前电池数据，得到单位耗电量。
具体的，利用初始电池数据与当前电池数据之间的差值除以使用时长，可得到该目标高压储能电池的单位耗电量。
电量分析模块，用于将上述当前电池数据和上述单位耗电量输入至电量分析模型中，得到分析结果，上述分析结果表征了上述目标高压储能电池在对应温度数据下的电量续航时间和在该电量续航时间内的电池实际荷电状态SOC值；
具体的，通过电量分析模型对目标高压储能电池的当前电池数据和单位耗电量进行分析，得到该目标高压储能电池在对应温度数据下的电量续航时间和对应电量续航时间内的电池实际荷电状态SOC值。即通过电量分析模型分析目标高压储能电池的当前电池数据和单位耗电量，可得到该目标高压储能电池当前的实际状态数据。
电池状态确定模块，用于基于上述分析结果和标准电池参数，确定上述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态；
在本实施例的一些实施方式中，上述标准电池参数包括相同温度的预设荷电状态SOC值；上述电池状态确定模块包括：荷电值比较单元，用于将上述电池实际荷电状态SOC值与相同温度的预设荷电状态SOC值进行比较；正常放电状态确定单元，用于若上述电池实际荷电状态SOC值大于上述预设荷电状态SOC值，则上述目标高压储能电池在该电量续航时间内处于正常放电状态；亏电状态确定单元，用于若上述电池实际荷电状态SOC值小于上述预设荷电状态SOC值，则上述目标高压储能电池在该电量续航时间内处于亏电状态。
其中，该系统预先设定了在不同温度下的电池荷电状态SOC值。
具体的，通过比较电池实际荷电状态SOC值与相同温度的预设荷电状态SOC值之间的大小，可以判断该目标高压储能电池在其对应的电量续航时间内是否处于正常放电状态。如果电池实际荷电状态SOC值小于预设荷电状态SOC值，则该目标高压储能电池在该电量续航时间内处于亏电状态，反之则处于正常放电状态。实现了有效监测目标高压储能电池的运行状态，准确估算目标高压储能电池的剩余电量的目的。
最终调控方案得到模块，用于基于上述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，对上述BMS初始调控方案进行调整，得到BMS最终调控方案。
具体的，该系统利用目标高压储能电池的特性参数和充放电测试结果，构建与目标高压储能电池的结构和功能一致的储能电池虚拟模型。在建立储能电池虚拟模型与BMS电池系统的连接的情况下，利用储能电池虚拟模型进行仿真运行，获取仿真运行结果，同时通过BMS电池系统对仿真运行中的储能电池虚拟模型进行状态评估，得到由BMS电池系统分析得到的评估结果。该系统借助于储能电池虚拟模型进行仿真运行，可以有效避免直接使用真实的目标高压储能电池进行运行造成电池损坏的情况。利用仿真运行结果和评估结果，确定BMS初始调控方案。根据目标高压储能电池的使用连接方式确定的电池检测方式对目标高压储能电池进行检测，得到目标高压储能电池的当前电池数据和单位耗电量。利用电量分析模型对当前电池数据和单位耗电量进行分析，得到表征目标高压储能电池在对应温度数据下的电量续航时间和在该电量续航时间内的电池实际荷电状态SOC值的分析结果。从而反映该目标高压储能电池当前的实际状态数据。根据分析结果和标准电池参数，确定目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，从而基于目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，对BMS初始调控方案进行调整，得到BMS最终调控方案。实现了精准匹配BMS电池系统的调控方案的目的，也就实现了对高压储能电池进行有效管理的目的，提高了高压储能电池的利用率，有效防止高压储能电池出现过度充电和过度放电的情况。
在本实施例的一些实施方式中，上述高压储能电池管理系统还包括荷电状态SOC值设定模块；上述荷电状态SOC值设定模块用于根据预先设定的不同温度下目标高压储能电池的荷电状态SOC和电池电压的对应关系，得到各个温度的预设荷电状态SOC值。从而实现了预先设定不同温度的荷电状态SOC值的目的。
请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种高压储能电池管理方法的流程图。本申请实施例提供一种高压储能电池管理方法，其包括如下步骤：
基于目标高压储能电池的特性参数和充放电测试结果，构建储能电池虚拟模型；
建立上述储能电池虚拟模型与BMS电池系统的连接，基于上述储能电池虚拟模型进行仿真运行得到仿真运行结果，同时利用BMS电池系统对仿真运行中的储能电池虚拟模型进行状态评估，得到评估结果；
基于上述仿真运行结果和上述评估结果，确定BMS初始调控方案；
根据目标高压储能电池的使用连接方式，确定对应的电池检测方式；
基于上述电池检测方式对上述目标高压储能电池进行检测，得到上述目标高压储能电池的当前电池数据和单位耗电量；
将上述当前电池数据和上述单位耗电量输入至电量分析模型中，得到分析结果，上述分析结果表征了上述目标高压储能电池在对应温度数据下的电量续航时间和在该电量续航时间内的电池实际荷电状态SOC值；
基于上述分析结果和标准电池参数，确定上述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态；
基于上述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，对上述BMS初始调控方案进行调整，得到BMS最终调控方案。
上述实现过程中，该方法利用目标高压储能电池的特性参数和充放电测试结果，构建与目标高压储能电池的结构和功能一致的储能电池虚拟模型。在建立储能电池虚拟模型与BMS电池系统的连接的情况下，利用储能电池虚拟模型进行仿真运行，获取仿真运行结果，同时通过BMS电池系统对仿真运行中的储能电池虚拟模型进行状态评估，得到由BMS电池系统分析得到的评估结果。该方法借助于储能电池虚拟模型进行仿真运行，可以有效避免直接使用真实的目标高压储能电池进行运行造成电池损坏的情况。利用仿真运行结果和评估结果，确定BMS初始调控方案。根据目标高压储能电池的使用连接方式确定的电池检测方式对目标高压储能电池进行检测，得到目标高压储能电池的当前电池数据和单位耗电量。利用电量分析模型对当前电池数据和单位耗电量进行分析，得到表征目标高压储能电池在对应温度数据下的电量续航时间和在该电量续航时间内的电池实际荷电状态SOC值的分析结果。从而反映该目标高压储能电池当前的实际状态数据。根据分析结果和标准电池参数，确定目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，从而基于目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，对BMS初始调控方案进行调整，得到BMS最终调控方案。实现了精准匹配BMS电池系统的调控方案的目的，也就实现了对高压储能电池进行有效管理的目的，提高了高压储能电池的利用率，有效防止高压储能电池出现过度充电和过度放电的情况。
请参照图5，图5为本申请实施例提供的电子设备的一种示意性结构框图。电子设备包括存储器101、处理器102和通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，如本申请实施例所提供的一种高压储能电池管理系统对应的程序指令/模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以理解，图5所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图5中所示更多或者更少的组件，或者具有与图5所示不同的配置。图5中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能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介质中。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介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种高压储能电池管理系统，其特征在于，包括：
储能电池虚拟模型构建模块，用于基于目标高压储能电池的特性参数和充放电测试结果，构建储能电池虚拟模型；
仿真运行状态评估模块，用于建立所述储能电池虚拟模型与BMS电池系统的连接，基于所述储能电池虚拟模型进行仿真运行得到仿真运行结果，同时利用BMS电池系统对仿真运行中的储能电池虚拟模型进行状态评估，得到评估结果；
初始调控方案确定模块，用于基于所述仿真运行结果和所述评估结果，确定BMS初始调控方案；
电池检测方式确定模块，用于根据目标高压储能电池的使用连接方式，确定对应的电池检测方式；
储能电池检测模块，用于基于所述电池检测方式对所述目标高压储能电池进行检测，得到所述目标高压储能电池的当前电池数据和单位耗电量；
电量分析模块，用于将所述当前电池数据和所述单位耗电量输入至电量分析模型中，得到分析结果，所述分析结果表征了所述目标高压储能电池在对应温度数据下的电量续航时间和在该电量续航时间内的电池实际荷电状态SOC值；
电池状态确定模块，用于基于所述分析结果和标准电池参数，确定所述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态；
最终调控方案得到模块，用于基于所述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，对所述BMS初始调控方案进行调整，得到BMS最终调控方案。
2.根据权利要求1所述的高压储能电池管理系统，其特征在于，所述仿真运行结果包括仿真运行中的储能电池虚拟模型的各项性能参数；
所述仿真运行状态评估模块包括：
性能参数采集单元，用于采集仿真运行中的储能电池虚拟模型的各项性能参数，其中，所述性能参数至少包括电池容量、工作电压、循环寿命、自放电率、充电速率和放电速率中的一种或多种；
运行数据获取单元，用于通过BMS电池系统获取仿真运行中的储能电池虚拟模型的运行数据，其中，所述运行数据至少包括电池电压、电池温度、电池电流、高压互锁状态数据中的一种或多种；
评估结果得到单元，用于基于所述运行数据进行状态评估，得到评估结果，其中，所述评估结果至少包括由BMS电池系统分析得到的电池容量、工作电压、循环寿命、自放电率、充电速率和放电速率中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的高压储能电池管理系统，其特征在于，所述初始调控方案确定模块包括：
比较单元，用于将所述仿真运行结果中的各项性能参数与所述评估结果中的由BMS电池系统分析得到的各个数据进行比较，得到比较结果；其中，所述比较结果包括多个比较差值；
方案匹配单元，用于将所述比较结果输入至预置数据库中进行匹配，得到BMS初始调控方案。
4.根据权利要求1所述的高压储能电池管理系统，其特征在于，所述储能电池检测模块包括：
当前电池数据得到单元，用于利用所述电池检测方式对所述目标高压储能电池进行检测，获得该目标高压储能电池的当前电池数据，其中，所述当前电池数据至少包括该目标高压储能电池的总电压数据、单体电压数据、单体电流数据和单体温度数据；
单位耗电量得到单元，用于获取该目标高压储能电池的初始电池数据和使用时长，根据所述初始电池数据、所述使用时长和所述当前电池数据，得到单位耗电量。
5.根据权利要求1所述的高压储能电池管理系统，其特征在于，所述标准电池参数包括相同温度的预设荷电状态SOC值；
所述电池状态确定模块包括：
荷电值比较单元，用于将所述电池实际荷电状态SOC值与相同温度的预设荷电状态SOC值进行比较；
正常放电状态确定单元，用于若所述电池实际荷电状态SOC值大于所述预设荷电状态SOC值，则所述目标高压储能电池在该电量续航时间内处于正常放电状态；
亏电状态确定单元，用于若所述电池实际荷电状态SOC值小于所述预设荷电状态SOC值，则所述目标高压储能电池在该电量续航时间内处于亏电状态。
6.根据权利要求5所述的高压储能电池管理系统，其特征在于，还包括荷电状态SOC值设定模块；
所述荷电状态SOC值设定模块用于根据预先设定的不同温度下目标高压储能电池的荷电状态SOC和电池电压的对应关系，得到各个温度的预设荷电状态SOC值。
7.根据权利要求1所述的高压储能电池管理系统，其特征在于，还包括充放电测试模块；
所述充放电测试模块用于对目标高压储能电池进行充放电测试，得到充放电测试结果。
8.一种高压储能电池管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
基于目标高压储能电池的特性参数和充放电测试结果，构建储能电池虚拟模型；
建立所述储能电池虚拟模型与BMS电池系统的连接，基于所述储能电池虚拟模型进行仿真运行得到仿真运行结果，同时利用BMS电池系统对仿真运行中的储能电池虚拟模型进行状态评估，得到评估结果；
基于所述仿真运行结果和所述评估结果，确定BMS初始调控方案；
根据目标高压储能电池的使用连接方式，确定对应的电池检测方式；
基于所述电池检测方式对所述目标高压储能电池进行检测，得到所述目标高压储能电池的当前电池数据和单位耗电量；
将所述当前电池数据和所述单位耗电量输入至电量分析模型中，得到分析结果，所述分析结果表征了所述目标高压储能电池在对应温度数据下的电量续航时间和在该电量续航时间内的电池实际荷电状态SOC值；
基于所述分析结果和标准电池参数，确定所述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态；
基于所述目标高压储能电池在对应电量续航时间内的电池状态，对所述BMS初始调控方案进行调整，得到BMS最终调控方案。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储一个或多个程序；
处理器；
当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现如权利要求8所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的方法。
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