CN117913957A - 混合储能系统电池充放电控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种混合储能系统电池充放电控制方法、装置及电子设备，方法包括：在负载需要供电时，优先采用可再生能源供电设备为负载进行供电；在可再生能源供电设备对负载进行供电后还有可存储电量时，控制可再生能源供电设备为储能电池供电设备进行充电；当可再生能源供电设备无法满足负载的供电需求时，优先通过能量型电池为负载进行供电；在上述充放电控制过程中，基于对可再生能源供电设备发电量的预测，判断当前工况满足需要对功率型电池进行电量调节的条件时，控制功率型电池向能量型电池转移电量和/或优先通过所述功率型电池为所述负载进行供电，对混合储能系统中的各供电设备进行合理的充放电控制，最大程度地利用可再生能源。

Description

混合储能系统电池充放电控制方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其是涉及一种混合储能系统电池充放电控制方法、装置及电子设备。

背景技术

在本领域中，储能电池可以被分为能量型电池和功率型电池，能量型电池的特点是容量大，寿命长，但充放电功率小，而功率型电池的特点是容量相对小，寿命相对短，但充放电功率大。因此，为了更好地利用这两种电池的特性，本领域中出现了在一个储能系统中同时使用能量型电池和功率型电池的混合储能模式。

另一方面，结合可再生能源、本地负载以及储能电池所形成的终端应用场景也逐渐增多。该应用中通过在本地负载如工厂等附近建立风电和太阳能这类可再生能源来对本地负载进行供电，并将多余电量存储在储能电池中以便在没有可再生能源电力的情况下确保本地负载的正常供电，这种模式可以降低本地负载的用电成本。但是，考虑到可再生能源发电功率的波动性，在其大于储能电池可存储功率的情况下，则会造成能源的浪费，也就是弃风弃光的问题。进一步再结合可再生能源的发电时间的不稳定性，则可能导致本地负载将储能电池中的电量耗尽而不得不从电网上进行高价买电。

发明内容

本申请的目的在于提供一种混合储能系统电池充放电控制方法、装置及电子设备，能够对混合储能系统中的各供电设备进行合理的充放电控制，以最大程度地利用可再生能源，并进行可再生能源电能存储，节约电能。

第一方面，本申请提供一种混合储能系统电池充放电控制方法，混合储能系统中的供电设备包括：可再生能源供电设备、储能电池供电设备；储能电池供电设备包括：功率型电池和能量型电池；方法包括：在负载需要供电时，优先采用可再生能源供电设备为负载进行供电；在可再生能源供电设备对负载进行供电后还有可存储电量时，控制可再生能源供电设备为储能电池供电设备进行充电，以存储多余电量；当可再生能源供电设备无法满足负载的供电需求时，优先通过能量型电池为负载进行供电；在上述储能电池供电设备充放电控制过程中，当功率型电池当前具有剩余电量的情况下，判断当前工况是否满足可进行功率型电池电量调节的前提条件；前提条件包括以下之一：储能电池供电设备当前处于不充电也不放电的状态；能量型电池处于充电状态，且可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率小于能量型电池的最大可接收功率；能量型电池对负载进行放电；其中，可存储发电功率为可再生能源供电设备的发电功率减去负载的用电功率；如果是，预测可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量；基于可充电时间段内的可存储发电功率，以及储能电池供电设备的当前可充电情况，依次判断以下三个条件是否都满足：当前需要对功率型电池进行充电；可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量不能使功率型电池和能量型电池均充满电；根据可存储发电功率对应的发电量确定功率型电池对应的理论可接收电量，理论可接收电量超过功率型电池的当前剩余可存储电量；如果是，确定功率型电池需要进行电量调节，控制功率型电池向能量型电池转移电量和/或优先通过功率型电池为负载进行供电。

进一步地，上述控制可再生能源供电设备为储能电池供电设备进行充电的步骤，包括：判断可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率是否大于能量型电池的最大可接收功率；如果否，优先对能量型电池进行充电；如果是，优先对能量型电池以其最大可接收功率进行充电，将剩余功率对功率型电池在其最大可接收功率范围内进行充电。

进一步地，上述通过能量型电池为负载进行供电的步骤，包括：优先采用能量型电池为负载供电，如果仍不能满足负载的用电需求，再通过功率型电池为负载供电。

进一步地，上述可再生能源供电设备的可充电时间段间的时间间隔超过预设阈值。

进一步地，上述控制功率型电池向能量型电池转移电量和/或优先通过功率型电池为负载进行供电的步骤，包括：在满足前两条前提条件的情况下，控制功率型电池，按照能量型电池的当前剩余可接收功率，向能量型电池转移电量；在满足第三条前提条件的情况下，优先控制功率型电池为负载供电；并判断功率型电池对应的理论可接收电量是否超过功率型电池的当前剩余可存储电量加上在功率型电池电量调节期间转移到负载的电量之和；如果是，控制功率型电池，按照能量型电池的最大可接收功率和功率型电池的当前剩余功率中的较小功率，向能量型电池转移电量。

第二方面，本申请还提供一种混合储能系统电池充放电控制装置，混合储能系统中的供电设备包括：可再生能源供电设备、储能电池供电设备；储能电池供电设备包括：功率型电池和能量型电池；装置包括：第一控制模块，用于在负载需要供电时，优先采用可再生能源供电设备为负载进行供电；在可再生能源供电设备对负载进行供电后还有可存储电量时，控制可再生能源供电设备为储能电池供电设备进行充电，以存储多余电量；当可再生能源供电设备无法满足负载的供电需求时，优先通过能量型电池为负载进行供电；第二控制模块，用于在上述储能电池供电设备充放电控制过程中，当功率型电池当前具有剩余电量的情况下，判断当前工况是否满足可进行功率型电池电量调节的前提条件；前提条件包括以下之一：储能电池供电设备当前处于不充电也不放电的状态；能量型电池处于充电状态，且可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率小于能量型电池的最大可接收功率；能量型电池对负载进行放电；其中，可存储发电功率为可再生能源供电设备的发电功率减去负载的用电功率；如果是，预测可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量；基于可充电时间段内的可存储发电功率，以及储能电池供电设备的当前可充电情况，依次判断以下三个条件是否都满足：当前需要对功率型电池进行充电；可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量不能使功率型电池和能量型电池均充满电；根据可存储发电功率对应的发电量确定功率型电池对应的理论可接收电量，理论可接收电量超过功率型电池的当前剩余可存储电量；如果是，确定功率型电池需要进行电量调节，控制功率型电池向能量型电池转移电量和/或优先通过所述功率型电池为所述负载进行供电。

第三方面，本申请还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令，处理器执行计算机可执行指令以实现上述第一方面所述的方法。

第四方面，本申请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可执行指令，计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现上述第一方面所述的方法。

本申请提供的一种混合储能系统电池充放电控制方法、装置及电子设备，混合储能系统中的供电设备包括：可再生能源供电设备、储能电池供电设备；储能电池供电设备包括：功率型电池和能量型电池；方法包括：在负载需要供电时，优先采用可再生能源供电设备为负载进行供电；在可再生能源供电设备对负载进行供电后还有可存储电量时，控制可再生能源供电设备为储能电池供电设备进行充电，以存储多余电量；当可再生能源供电设备无法满足负载的供电需求时，优先通过能量型电池为负载进行供电；在上述储能电池供电设备充放电控制过程中，当功率型电池当前具有剩余电量的情况下，判断当前工况是否满足可进行功率型电池电量调节的前提条件；前提条件包括以下之一：储能电池供电设备当前处于不充电也不放电的状态；能量型电池处于充电状态，且可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率小于能量型电池的最大可接收功率；能量型电池对负载进行放电；其中，可存储发电功率为可再生能源供电设备的发电功率减去负载的用电功率；如果是，预测可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量；基于可充电时间段内的可存储发电功率，以及储能电池供电设备的当前可充电情况，依次判断以下三个条件是否都满足：当前需要对功率型电池进行充电；可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量不能使功率型电池和能量型电池均充满电；根据可存储发电功率对应的发电量确定功率型电池对应的理论可接收电量，理论可接收电量超过功率型电池的当前剩余可存储电量；如果是，确定功率型电池需要进行电量调节，控制功率型电池向能量型电池转移电量和/或优先通过所述功率型电池为所述负载进行供电。通过上述充放电控制方法，能够对混合储能系统中的各供电设备进行合理的充放电控制，使得储能电池能够最大可能地将可再生能源的电力进行存储，以最大程度地利用可再生能源，节约电能，从而尽可能地减少本地负载从电网买电的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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混合储能系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种混合储能系统电池充放电控制方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种可充电时间段的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种可存储发电功率的波形示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电量转移示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种电量转移示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种电量转移示意图；

图8为本申请实施例提供的一种混合储能系统电池充放电控制装置的结构框图；

图9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

下面将结合实施例对本申请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做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。

基于现有的混合储能系统中，无法最大程度地利用可再生能源，造成资源浪费的问题，本申请实施例提供一种混合储能系统电池充放电控制方法、装置及电子设备，能够对混合储能系统中的各供电设备进行合理的充放电控制，以最大程度地利用可再生能源，并进行可再生能源电能存储，节约电能。为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种混合储能系统电池充放电控制方法进行详细介绍。

参见图1所示，混合储能系统中的供电设备包括：可再生能源供电设备、储能电池供电设备；其中，储能电池供电设备包括：功率型电池和能量型电池；两者通过各自的DC/DC连接到直流母线上，本地负载也连接在直流母线上。实际应用中，电力来源除了包括上述可再生能源供电设备和储能电池供电设备，还可以包括电网。为了最大程度地利用可再生能源提供的电能，减少从电网买电的情况，本申请实施例提出了一种混合储能系统电池充放电控制方法，参见图2所示的混合储能系统电池充放电控制方法的流程图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S202，在负载需要供电时，优先采用可再生能源供电设备为负载进行供电；在可再生能源供电设备对负载进行供电后还有可存储电量时，控制可再生能源供电设备为储能电池供电设备进行充电，以存储多余电量；当可再生能源供电设备无法满足负载的供电需求时，优先通过能量型电池为负载进行供电；

具体实施时，当有来自可再生能源的电能时，优先通过可再生能源供电设备将其供给本地负载，本地负载用不完的部分再给到储能电池供电设备进行存储。当没有来自可再生能源的电能时，或者可再生能源的功率无法满足当前本地负载的需求时，控制储能电池供电设备开始放电以达到本地负载所需功率。

步骤S204，在上述储能电池供电设备充放电控制过程中，当功率型电池当前具有剩余电量的情况下，判断当前工况是否满足可进行功率型电池电量调节的前提条件；前提条件包括以下之一：储能电池供电设备当前处于不充电也不放电的状态；能量型电池处于充电状态，且可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率小于能量型电池的最大可接收功率；能量型电池对负载进行放电；其中，可存储发电功率为可再生能源供电设备的发电功率减去负载的用电功率；如果是，预测可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量；基于可充电时间段内的可存储发电功率，以及储能电池供电设备的当前可充电情况，依次判断以下三个条件是否都满足：当前需要对功率型电池进行充电；可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量不能使功率型电池和能量型电池均充满电；根据可存储发电功率对应的发电量确定功率型电池对应的理论可接收电量，理论可接收电量超过功率型电池的当前剩余可存储电量；如果是，确定功率型电池需要进行电量调节，控制功率型电池向能量型电池转移电量和/或优先通过所述功率型电池为所述负载进行供电。

该步骤的目的是最大限度地利用可再生能源供电设备提供的电能，通常来说，能量型电池可充电的最大功率会小于功率型电池的最大功率，也就是说，能量型电池仅能存储功率较小的部分电量，如果预测出的可再生能源供电设备提供的能量型电池理论可接收电量（即可存储发电功率小于等于能量型电池的最大可接收功率的电量）不能使能量型电池充满，而实际上功率型电池理论可接收电量（即可存储发电功率大于能量型电池的最大可接收功率的电量）可以将功率型电池充满还有剩余，这种情况下，就应该先将功率型储能电池的电量转移给能量型电池，以使能量型电池和功率型电池最大程度地接收来自可再生能源供电设备提供的电能。当然这部分电量转移调控需要在满足一定的条件下进行，具体的条件在后面进行详细说明。

另外，需要说明的是，系统前期工程配置上，能量型电池占比更多，以便更多地存储能量。另外，配置还包括基于本地负载的用电需求，配置风机和或太阳能电池板的数量，进而配置功率型和能量型电池的容量以及功率参数。

本申请实施例还提供混合储能系统电池充放电控制方法，通过上述充放电控制方法，能够对混合储能系统中的各供电设备进行合理的充放电控制，使得储能电池能够最大可能地将可再生能源的电力进行存储，以最大程度地利用可再生能源，节约电能，从而尽可能地减少本地负载从电网买电的情况。

本申请实施例还提供另一种混合储能系统电池充放电控制方法，该方法在上述实施例的基础上实现；本实施例重点描述具体的充放电控制过程。

常规充电控制过程如下：

判断可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率是否大于能量型电池的最大可接收功率；其中，可存储发电功率为可再生能源供电设备的发电功率减去负载的用电功率；如果否，优先对能量型电池进行充电；如果是，优先对能量型电池以其最大可接收功率进行充电，将剩余功率对功率型电池在其最大可接收功率范围内进行充电。即，本申请实施例中的常规储能电池充电规则如下：

（1）当可存储发电功率小于能量型电池的最大可接收功率时，优先对能量型电池进行充电；

（2）当可存储发电功率大于能量型电池的最大可接收功率时，优先对能量型电池以其最大可接收功率充电，而剩余功率对功率型电池在其最大可接收功率范围内进行充电。

上述优先等级的要求都是能量型电池和功率型电池电量未被充满的情况下。比如，可存储发电功率为4kW，能量型电池的最大可接收功率为2kW，功率型电池的最大可接收功率为4kW，且两者均未充满，则能量型电池接收2kW，剩余2kW由功率型电池接收。

常规放电控制过程如下：

优先采用能量型电池为负载供电，如果仍不能满足负载的用电需求，再通过功率型电池为负载供电。即该实施例中的储能电池放电规则如下：

电池放电前提：当可再生能源的发电功率小于该时刻本地负载所需用电功率时，电池开始放电。

（1）在初始工程配置时，常规状态下，本地负载所需用电功率都是小于能量型电池的最大可放电功率的。

因此，通常是在满足上述电池放电前提的情况下，再考虑到能量型电池的容量更大，寿命更长，优先通过能量型电池对本地负载进行放电。

（2）而当本地负载具有突发的大功率需求时，通过能量型电池和功率型电池一起对本地负载进行放电。

特殊工况下的电量调节：

（1）判断当前工况是否满足可进行功率型电池电量调节的前提条件；前提条件包括以下之一：储能电池供电设备当前处于不充电也不放电的状态；能量型电池处于充电状态，且可存储发电功率小于能量型电池的最大可接收功率；能量型电池对负载进行放电；

也就是说，当功率型电池当前具有剩余电量，即功率型电池SOC大于0的情况下，且系统当前工况处于下列其中一项时，才进行后面（2）步骤中的预测过程；

1）在储能电池既不充电也不放电的情况下（也就是可再生能源可存储发电功率正好等于负载所需功率的情况，包括两者均为0的情况）。

2）在能量型电池进行充电且可存储发电功率小于能量型电池最大可接收功率的情况下。

3）在能量型电池对负载进行放电的情况下（也就是可再生能源可存储发电功率小于负载所需功率的情况）；

（2）如果是，预测可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量；上述可再生能源供电设备的可充电时间段间的时间间隔超过预设阈值。

本实施例中的可充电时间段Tc：指的是可再生能源供电设备的可存储发电功率大于零的时间段，且相邻的可充电时间段Tc之间的间隔不小于设定时间Tm，例如0.5小时，Tm可根据需要进行选择，但不宜较大。通过设置Tm，可以避免当可存储发电功率短时间内在零点附近跳变时而出现后续控制策略频繁切换的情况。

如图3所示，Tc1内部的两段可存储发电功率大于零的时间间隔小于Tm，因此归为一个电池可充电时间段；而Tc1与Tc2之间的时间间隔大于Tm，Tc1与Tc2为两个可充电时间段。

假如能量型电池最大功率为2kW，功率型电池最大功率为6kW，预测可再生能源可存储发电功率大于0的时间段Tc的功率波形如图4所示，其中功率从0到2kW的阴影部分面积所代表的电量为能量型电池理论可接收电量；功率从2kW到6kW的阴影部分面积所代表的电量为功率型电池理论可接收电量。

（3）基于可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量，判断功率型电池是否需要进行电量调节。

具体的判断过程如下：

基于可充电时间段内的可存储发电功率，以及储能电池供电设备的当前可充电情况，依次判断以下三个条件是否都满足：当前需要对功率型电池进行充电；可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量（如图4中的功率型电池理论可接收电量和能量型电池理论可接收电量）不能使功率型电池和能量型电池均充满电；根据可存储发电功率对应的发电量确定功率型电池对应的理论可接收电量，理论可接收电量超过功率型电池的当前剩余可存储电量；如果是，确定功率型电池需要进行电量调节。

具体的判断过程如下：预测最近能对电池进行充电的时间段Tc内的可再生能源发电功率情况；

然后判断Tc内是否需要对功率型电池进行充电；

如果否，则无需进行功率型电池电量调节；

如果是，则进一步判断在当前不进行功率型电池电量调节的情况下，后续Tc时间段内，功率型电池和能量型电池是否都能被充满电；

如果是，则无需进行功率型电池电量调节；

如果否，则进一步判断Tc时间段内功率型电池理论可存储电能总量是否超过当前功率型电池的剩余可存储电量；

如果否，则无需进行功率型电池电量调节；

如果是，则进入到功率型电池电量调节。

也就是说，需要对功率型电池进行充电时，通过前述常规充电无法将两种电池都充满的前提下，如果功率型电池理论可接收电量大于当前功率型电池的剩余可存储电量，则进入到功率型电池电量调节，目的在于降低功率型电池的剩余电量以便在后续通过其更多地接收短时间的大功率，从而增加Tc时间段内总体存储的电量。

通常来说，能量型电池的储能总量要高于功率型电池的储能总量，并且功率型电池的最大可接收功率大于能量型电池的最大可接收功率；因此，在可充电时间段较小的情况下，能量型电池因最大可接收功率较小，对应的理论可接收电量较小，相对来说，功率型电池的在短时间内对应的理论可接收电量较大，估算一下，很可能导致将功率型电池充满还有剩余，而能量型电池充不满的情况，这时进行电量转移，将功率型电池的电量提前转移至能量型电池，可以使两种电池尽可能地多存储一些Tc时间段内可再生能源的可存储发电功率对应的电量，提高可再生能源的资源利用率。

下面分多种情况阐述是否满足电量转移的条件：

首先，如果当前可再生能源的可存储发电功率小于能量型电池的最大可接收功率，且可存储发电功率在Tc时间段内的电量仅够能量型电池充，也就是都给能量型电池充还充不满的情况下，就完全没必要给功率型电池充。这种情况下，功率型电池不需要进行充电，从而也没必要进行电量转移。

其次，如果当前可再生能源的可存储发电功率大于能量型电池的最大可接收功率，那就优先给能量型电池以最大可接收功率充电，然后利用剩余功率对功率型电池在其最大可接收功率范围内进行充电；这种情况下就需要分情况处理，正常来说，如果Tc时间段较长，两种电池应该都可以充满，也就是可以最大程度地存储可再生能源的电能资源，也就不需要进行电量转移。

再次，如果Tc时间段短一些，这时，可能可以将功率型电池充满还有剩余，而能量型电池充不满，这种情况下，就需要首先将功率型电池的电量向能量型电池进行转移；

进一步，如果Tc时间段再短一些，这时，可能功率型电池都充不满，这种情况下也没有必要进行电量转移了。

具体是否能充满可以按照如下方式判断：根据电池的理论可接收电量和电池的当前实际可存储电量来判断，如果理论可接收电量大于等于当前实际可存储电量，确定可以充满，否则充不满，两种电池均可按上述方式判断是否能充满。

因此，上述方案旨在解决如何在不能保证对两种电池都能充满的情况下，尽量提高对可再生能源的电量存储量。

下面列举一个实例：假如能量型电池理论可接收电量为5kWh，实际可存储电量（也就是当前还可以存入的电量）为8kWh，5kWh<8kWh，可以判断出能量型电池充不满；假如功率型电池理论可接收电量为7kWh，实际可存储电量为4kWh，7kWh>4kWh，功率型电池能充满还有剩余；这种情况下，如果不转移电量，那能量型电池仅能充入电量5kWh，功率型电池仅能充入电量4kWh，总共充入电量9kWh；如果提前将功率型电池电量转移给能量型电池，比如转移电量3kWh，那转移后能量型电池当前实际可存储电量为5kWh，功率型电池当前实际可存储电量为7kWh，最终能量型电池理论可接收电量5kWh都可以充进去，功率型电池理论可接收电量7kWh也全部可以充进去，总共充入5kWh+7kWh=12kWh，相比于不转移电量前的总充入电量9kWh，增加了整体存储的电量，也即提高了对可再生能源电能的利用率。

换句话说，就是将当前功率型电池的电量先腾出一部分，从而能够更多地接收可存储发电功率在2kW到6kW这个区间的电量，因为这部分是能量型电池无法接收的。

下面详细说明具体的电量调节过程，如下步骤（4）：

（4）在满足前两条前提条件的情况下，控制功率型电池，按照能量型电池的当前剩余可接收功率，向能量型电池转移电量；在满足第三条前提条件的情况下，优先控制功率型电池为负载供电；并判断功率型电池对应的理论可接收电量是否超过功率型电池的当前剩余可存储电量加上在功率型电池电量调节期间转移到负载的电量之和；如果是，控制功率型电池，按照能量型电池的最大可接收功率和功率型电池的当前剩余功率中的较小功率，向能量型电池转移电量。

也就是说，当在满足前述前提条件1）或2）的情况下，由于不需要电池向负载放电，因此，选择将功率型电池的电量向能量型电池进行转移的方式来实现功率型电池电量调节，转移功率等于当前能量型电池剩余可接收的功率大小。

比如，能量型电池的最大可接收功率为2kW；功率型电池的最大可放电功率为4kW。

（1）在电池既不充电也不放电的情况下，此时，功率型电池可以按能量型电池的最大可接收功率，即上述的2kW，向能量型电池转移电量，如图5所示。

（2）在可再生能源可存储发电功率为1kW时，在由能量型电池接收可再生能源的1kW之外，功率型电池进一步按能量型电池剩余可接收的1kW的功率向能量型电池转移电量，如图6所示。

在满足前述前提条件3）的情况下，即能量型电池对负载进行放电的情况下，此时，功率型电池电量调节的措施为优先通过功率型电池向负载放电。

在此基础上，如果功率型电池还具有可放电功率余量的情况下（也就是负载所需功率小于功率型电池的最大放电功率时），进一步判断上述Tc时间段内功率型电池理论可存储电能总量是否超过当前功率型电池的剩余可存储电量加上在功率型电池电量调节期间转移到负载的电量；

如果是，则功率型电池进一步按功率向能量型电池最大可接收功率或者功率型电池剩余功率（二者中选择小的那个）向能量型电池转移电量。

比如，负载所需功率为1kW，功率型电池的最大输出功率为4kW，在满足上述判断条件的情况下，那么功率型电池在为负载提供1kW之外，还可以再按能量型电池的最大可接收功率2kW来对能量型电池进行充电，如图7所示。或者负载所需功率为3kW，功率型电池的最大输出功率为4kW，那么功率型电池在为负载提供3kW之外，还可以再将剩余1kW对能量型电池进行充电。

本申请实施例还提供一种混合储能系统电池充放电控制方法中，能够最大限度地存储可再生能源的电量，从而减少本地负载从电网上买电的情况，降低用电成本。通过充放电控制优化方案，进一步限定了功率型电池的充放电场景，减少其非必要的充放电次数，从而增加其使用寿命。该实施例提供的方法可以应用于可再生能源发电的场景，结合预测电量功能来实现功率型电池电量调节控制策略；提高了对可再生能源电能的利用率。

基于上述方法实施例，本申请实施例还提供一种混合储能系统电池充放电控制装置，混合储能系统中的供电设备包括：可再生能源供电设备、储能电池供电设备；储能电池供电设备包括：功率型电池和能量型电池；参见图8所示，该装置包括：第一控制模92块，用于在负载需要供电时，优先采用可再生能源供电设备为负载进行供电；在可再生能源供电设备对负载进行供电后还有可存储电量时，控制可再生能源供电设备为储能电池供电设备进行充电，以存储多余电量；当可再生能源供电设备无法满足负载的供电需求时，优先通过能量型电池为负载进行供电；第二控制模块94，用于在上述储能电池供电设备充放电控制过程中，当功率型电池当前具有剩余电量的情况下，判断当前工况是否满足可进行功率型电池电量调节的前提条件；前提条件包括以下之一：储能电池供电设备当前处于不充电也不放电的状态；能量型电池处于充电状态，且可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率小于能量型电池的最大可接收功率；能量型电池对负载进行放电；其中，可存储发电功率为可再生能源供电设备的发电功率减去负载的用电功率；如果是，预测可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量；基于可充电时间段内的可存储发电功率，以及储能电池供电设备的当前可充电情况，依次判断以下三个条件是否都满足：当前需要对功率型电池进行充电；可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量不能使功率型电池和能量型电池均充满电；根据可存储发电功率对应的发电量确定功率型电池对应的理论可接收电量，理论可接收电量超过功率型电池的当前剩余可存储电量；如果是，确定功率型电池需要进行电量调节，控制功率型电池向能量型电池转移电量和/或优先通过所述功率型电池为所述负载进行供电。

进一步地，上述第一控制模92块，用于：判断可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率是否大于能量型电池的最大可接收功率；其中，可存储发电功率为可再生能源供电设备的发电功率减去负载的用电功率；如果否，优先对能量型电池进行充电；如果是，优先对能量型电池以其最大可接收功率进行充电，将剩余功率对功率型电池在其最大可接收功率范围内进行充电。

进一步地，上述第一控制模92块，用于：优先采用能量型电池为负载供电，如果仍不能满足负载的用电需求，再通过功率型电池为负载供电。

进一步地，上述可再生能源供电设备的可充电时间段间的时间间隔超过预设阈值。

进一步地，上述第二控制模块94，用于：在满足前两条前提条件的情况下，控制功率型电池，按照能量型电池的当前剩余可接收功率，向能量型电池转移电量；在满足第三条前提条件的情况下，优先控制功率型电池为负载供电；并判断功率型电池对应的理论可接收电量是否超过功率型电池的当前剩余可存储电量加上在功率型电池电量调节期间转移到负载的电量之和；如果是，控制功率型电池，按照能量型电池的最大可接收功率和功率型电池的当前剩余功率中的较小功率，向能量型电池转移电量。

本申请实施例提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置的实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本申请实施例还提供了一种电子设备，如图9所示，为该电子设备的结构示意图，其中，该电子设备包括处理器101和存储器100，该存储器100存储有能够被该处理器101执行的计算机可执行指令，该处理器101执行该计算机可执行指令以实现上述方法。

在图9示出的实施方式中，该电子设备还包括总线102和通信接口103，其中，处理器101、通信接口103和存储器100通过总线102连接。

其中，存储器100可能包含高速随机存取存储器（RAM，Random Access Memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口103（可以是有线或者无线）实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。总线102可以是ISA（IndustryStandard Architecture，工业标准体系结构）总线、PCI（Peripheral ComponentInterconnect，外设部件互连标准）总线或EISA（Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构）总线等。所述总线102可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器101读取存储器中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，该计算机可执行指令促使处理器实现上述方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例所提供的方法、装置和电子设备的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本申请的范围。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种混合储能系统电池充放电控制方法，其特征在于，所述混合储能系统中的供电设备包括：可再生能源供电设备、储能电池供电设备；所述储能电池供电设备包括：功率型电池和能量型电池；方法包括：

在负载需要供电时，优先采用所述可再生能源供电设备为所述负载进行供电；在所述可再生能源供电设备对负载进行供电后还有可存储电量时，控制所述可再生能源供电设备为所述储能电池供电设备进行充电，以存储多余电量；当所述可再生能源供电设备无法满足所述负载的供电需求时，优先通过所述能量型电池为所述负载进行供电；

在上述储能电池供电设备充放电控制过程中，当功率型电池当前具有剩余电量的情况下，判断当前工况是否满足可进行功率型电池电量调节的前提条件；所述前提条件包括以下之一：所述储能电池供电设备当前处于不充电也不放电的状态；所述能量型电池处于充电状态，且所述可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率小于所述能量型电池的最大可接收功率；所述能量型电池对负载进行放电；其中，所述可存储发电功率为所述可再生能源供电设备的发电功率减去所述负载的用电功率；

如果是，预测所述可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量；基于所述可充电时间段内的可存储发电功率，以及所述储能电池供电设备的当前可充电情况，依次判断以下三个条件是否都满足：当前需要对所述功率型电池进行充电；所述可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量不能使所述功率型电池和能量型电池均充满电；根据所述可存储发电功率对应的发电量确定所述功率型电池对应的理论可接收电量，所述理论可接收电量超过所述功率型电池的当前剩余可存储电量；

如果是，确定所述功率型电池需要进行电量调节，控制所述功率型电池向所述能量型电池转移电量和/或优先通过所述功率型电池为所述负载进行供电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述可再生能源供电设备为所述储能电池供电设备进行充电的步骤，包括：

判断所述可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率是否大于所述能量型电池的最大可接收功率；

如果否，优先对所述能量型电池进行充电；

如果是，优先对所述能量型电池以其最大可接收功率进行充电，将剩余功率对所述功率型电池在其最大可接收功率范围内进行充电。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述能量型电池为所述负载进行供电的步骤，包括：

优先采用所述能量型电池为所述负载供电，如果仍不能满足所述负载的用电需求，再通过所述功率型电池为所述负载供电。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可再生能源供电设备的可充电时间段间的时间间隔超过预设阈值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述功率型电池向所述能量型电池转移电量和/或优先通过所述功率型电池为所述负载进行供电的步骤，包括：

在满足前两条所述前提条件的情况下，控制所述功率型电池，按照所述能量型电池的当前剩余可接收功率，向所述能量型电池转移电量；

在满足第三条所述前提条件的情况下，优先控制所述功率型电池为负载供电；并判断所述功率型电池对应的理论可接收电量是否超过所述功率型电池的当前剩余可存储电量加上在功率型电池电量调节期间转移到负载的电量之和；如果是，控制所述功率型电池，按照所述能量型电池的最大可接收功率和所述功率型电池的当前剩余功率中的较小功率，向所述能量型电池转移电量。

6.一种混合储能系统电池充放电控制装置，其特征在于，所述混合储能系统中的供电设备包括：可再生能源供电设备、储能电池供电设备；所述储能电池供电设备包括：功率型电池和能量型电池；所述装置包括：

第一控制模块，用于在负载需要供电时，优先采用所述可再生能源供电设备为所述负载进行供电；在所述可再生能源供电设备对负载进行供电后还有可存储电量时，控制所述可再生能源供电设备为所述储能电池供电设备进行充电，以存储多余电量；当所述可再生能源供电设备无法满足所述负载的供电需求时，优先通过所述能量型电池为所述负载进行供电；

第二控制模块，用于在上述储能电池供电设备充放电控制过程中，当功率型电池当前具有剩余电量的情况下，判断当前工况是否满足可进行功率型电池电量调节的前提条件；所述前提条件包括以下之一：所述储能电池供电设备当前处于不充电也不放电的状态；所述能量型电池处于充电状态，且所述可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率小于所述能量型电池的最大可接收功率；所述能量型电池对负载进行放电；其中，所述可存储发电功率为所述可再生能源供电设备的发电功率减去所述负载的用电功率；如果是，预测所述可再生能源供电设备的最近的可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量；基于所述可充电时间段内的可存储发电功率，以及所述储能电池供电设备的当前可充电情况，依次判断以下三个条件是否都满足：当前需要对所述功率型电池进行充电；所述可充电时间段内的可存储发电功率对应的发电量不能使所述功率型电池和能量型电池均充满电；根据所述可存储发电功率对应的发电量确定所述功率型电池对应的理论可接收电量，所述理论可接收电量超过所述功率型电池的当前剩余可存储电量；如果是，确定所述功率型电池需要进行电量调节，控制所述功率型电池向所述能量型电池转移电量和/或优先通过所述功率型电池为所述负载进行供电。

7.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至5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可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现权利要求1至5任一项所述的方法。