CN118214119A - 电池储能系统、储能扩容方法、装置、设备、介质及产品 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池储能技术领域,公开了电池储能系统、储能扩容方法、装置、设备、介质及产品,系统包括逆变模块、主储能模块以及从储能模块,主储能模块与从储能模块均包括与电能开关控制电路连接的储能单元,主储能模块与从储能模块电连接,主储能模块与逆变模块电连接;主储能模块用于根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,以当电池储能系统中的各储能单元处于均衡状态时,将从储能模块接入逆变模块;从储能模块用于将自身的储能单元的电压值发送至主储能模块。在不增加的设备的基础上,快速实现电池储能系统的均衡扩容。
Description
技术领域
本申请涉及电池储能技术领域,具体涉及电池储能系统、储能扩容方法、装置、设备、介质及产品。
背景技术
电池储能系统作为现代能源利用和管理的核心技术,在电力调节以及能源储存等方面发挥着举足轻重的作用。然而,随着能源需求的日益增长,储能系统的扩容问题日益凸显。为了解决这一问题,业内通常采取一系列扩容方法。
目前常用的扩容方法除了需要增加扩容电池外还需要增加额外的设备,例如汇流装置以扩充原有电池储能系统的容量,会增加系统的安全风险,往往还需要消耗大量时间均衡扩容电池以及设备与原有储能电池之间的工作状态等。
因此,如何在不增加的设备的基础上,快速实现电池储能系统的均衡扩容已成为目前亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种电池储能系统、储能扩容方法、装置、设备、介质及产品,以解决如何在不增加的设备的基础上,快速实现电池储能系统的均衡扩容的问题。
第一方面,本申请提供了一种电池储能系统,电池储能系统包括逆变模块、主储能模块以及从储能模块,主储能模块与从储能模块均包括与电能开关控制电路连接的储能单元,主储能模块与从储能模块电连接,主储能模块与逆变模块电连接;
主储能模块用于根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,以当电池储能系统中的各储能单元处于均衡状态时,将从储能模块接入逆变模块,当前最大总压差为电池储能系统中各个储能单元的电压值之间的最大差值;
从储能模块用于将自身的储能单元的电压值发送至主储能模块。
上述技术方案中,将主储能模块以及从储能模块电连接,并将主储能模块与逆变模块电连接,以在需要对电池储能系统扩容时,通过将从储能模块接入逆变模块即可实现扩容,无需增加额外的设备。在将从储能模块的接入逆变模块以扩充电池储能系统的容量时,会先考虑电池储能系统的当前最大总压差与第一预设阈值之间的大小关系对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行不同的控制,以均衡电池储能系统中的各个储能单元,从而在各储能单元处于均衡状态时,将从储能模块的接入逆变模块,以扩充电池储能系统的容量,快速实现了与主储能模块之间从储能模块储能单元的状态均衡操作,大节省电池储能系统的扩容时间的同时保证扩容时各储能单元之间的均衡性,总体而言在不增加的额外设备的基础上,实现电池储能系统的快速均衡扩容。
在一些可选的实施例中,预设阈值包括第一阈值,根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到扩容充电请求时,比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小;
若当前最大总压差等于或小于第一阈值,则导通主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路,以使逆变模块接入电池储能系统中的各个储能单元,以便各个储能单元接收逆变模块的指令;
或者,
若当前最大总压差大于第一阈值,则将电压值最小的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令;
根据各储能单元的电压值重新确定当前最大总压差,并返回执行比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小的步骤。
具体的,基于当前最大总压差与第一阈值之间不同的大小关系,即可确定如何导通各个电能开关控制电路,从而使所有储能单元均可接入逆变模块被投入使用,在当前最大总压差大于第一阈值时,总是先导通电压值最小的储能单元连接的电能开关控制电路,实现对储能单元间状态的逐步均衡,均衡方式简单大大提升电池储能系统的扩容效率。
在一些可选的实施例中,预设阈值还包括第二阈值,根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到黑启动请求时,将电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令;
汇总电池储能系统内所有储能单元的电压值,并将汇总的所有储能单元的电压值之间的最大差值确定为当前最大总压差;
比较当前最大总压差与第二阈值之间的大小;
若当前最大总压差等于或小于第二阈值,则导通主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路,以使逆变模块接入电池储能系统中的各个储能单元,以便各个储能单元接收逆变模块的指令;
或者,
若当前最大总压差大于第二阈值,则将电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令;
根据各储能单元的电压值重新确定当前电压值,并返回执行比较当前最大总压差与第二阈值之间的大小的步骤。
具体的,当接收到黑启动请求时,将电压值最大的储能单元接入逆变模块降低该储能单元的电压值,并汇总电池储能系统中各个储能单元的电压值,以基于最新的电压值确定当前最大总压差,并基于当前最大总压差与第二阈值之间不同的大小关系,即可确定如何导通各个电能开关控制电路,从而使所有储能单元均可接入逆变模块以进行黑启动。在当前最大总压差大于第一阈值时,总是先导通电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路,实现对储能单元间状态的逐步均衡,均衡方式简单大大提升电池储能系统的扩容效率。
在一些可选的实施例中,从储能模块为多个且多个从储能模块依次连接,从储能模块还包括从电池管理单元,主储能模块还包括主电池管理单元,从电池管理单元以及主电池管理单元均包括第一扩容通信端口与第二扩容通信端口;
依次连接的多个从储能模块中,第一从储能模块中从电池管理单元的第一扩容通信端口与第二从储能模块中从电池管理单元的第二扩容通信端口连接,第一从储能模块为依次连接的多个从储能模块中的任一个,第二从储能模块为第一从储能模块的下一个从储能模块;
主电池管理单元的第一扩容通信端口与依次连接的多个从储能模块中的第一个从储能模块的从电池管理单元的第二扩容通信端口电连接,主电池管理单元的第二扩容通信端口连接第一匹配电阻,依次连接的多个从储能模块中最后一个从储能模块的从电池管理单元的第一扩容通信端口连接第二匹配电阻。
具体的,主电池管理单元的第一扩容通信端口与第一从储能模块的第二扩容通信端口连接,对于多个依次连接的从储能模块,则使任一个从电池管理单元的第一扩容通信端口与下一个从电池管理单元的第二扩容通信端口连接,如此一来实现了主储能模块与多个从储能模块之间“手拉手”式的连接,可以在不添加额外设备的基础上实现从电池管理单元与主电池管理单元之间的通信。此外,未与其他从电池管理单元连接的第一扩容通信端口以及第二扩容通信端口上分别被配置第一匹配电阻与第二匹配电阻,可以提高主电池管理单元以及从电池管理单元之间的通信稳定性。
在一些可选的实施例中,主储能模块以及从储能模块中的电路开关控制电路均包括第一正极连接端口、第二正极连接端口、第一负极连接端口以及第二负极连接端口,逆变模块还包括电池正极连接端口以及电池负极连接端口;
第一从储能模块的第二正极连接端口以及第二负极连接端口分别与第二从储能模块的第一正极连接端口以及第一负极连接端口连接;
主储能模块的第一正极连接端口以及第一负极连接端口分别与电池正极连接端口以及电池负极连接端口电连接,主储能模块的第二正极连接端口以及第二负极连接端口分别与依次连接的多个从储能模块中的第一个从储能模块的第一正极连接端口以及第一负极连接端电连接,依次连接的多个从储能模块中最后一个从储能模块的第二正极连接端口以及第二负极连接端口为空。
具体的,在主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路均设置两个正极连接端口以及两个负极连接端口,使主储能模块的电能开关控制电路在与逆变模块电连接的同时,还可以与依次连接的多个从储能模块中第一个从储能模块的电能开关控制电路并联连接,还可以使多个从储能模块之间的电能开关控制电路也并联连接,从而后续导通电能开关控制电路时,可以直接将从储能模块的储能单元接入逆变模块以扩充电池储能系统的容量,无需添加额外的设备。
第二方面,本申请提供了一种储能扩容方法,应用于如上述任一实施例中的电池储能系统,方法由电池储能系统中的主储能模块执行,方法包括:
根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对电池储能系统中的主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,以当电池储能系统中的各储能单元处于均衡状态时,将从储能模块接入逆变模块,当前最大总压差为电池储能系统中各个储能单元的电压值之间的最大差值。
上述技术方案中,在将从储能模块的接入逆变模块以扩充电池储能系统的容量时,会先考虑电池储能系统的当前最大总压差与第一预设阈值之间的大小关系对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行不同的控制,以均衡电池储能系统中的各个储能单元,从而在各储能单元处于均衡状态时,直接将从储能模块的接入逆变模块,以扩充电池储能系统的容量,快速实现了与主储能模块之间从储能模块储能单元的状态均衡操作,大节省电池储能系统的扩容时间的同时保证扩容时各储能单元之间的均衡性,总体而言在不增加的额外设备的基础上,实现电池储能系统的快速均衡扩容。
在一些可选的实施例中,预设阈值包括第一阈值,根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到扩容充电请求时,比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小;
若当前最大总压差等于或小于第一阈值,则导通主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路,以使逆变模块接入电池储能系统中的各个储能单元,以便各个储能单元接收逆变模块的指令;
或者,
若当前最大总压差大于第一阈值,则将电压值最小的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令;
根据各储能单元的电压值重新确定当前电压值,并返回执行比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小的步骤。
在一些可选的实施例中,预设阈值还包括第二阈值,根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到黑启动请求时,将电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令;
汇总电池储能系统内所有储能单元的电压值,并将汇总的所有储能单元的电压值之间的最大差值确定为当前最大总压差;
比较当前最大总压差与第二阈值之间的大小;
若当前最大总压差等于或小于第二阈值,则导通主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路,以使逆变模块接入电池储能系统中的各个储能单元,以便各个储能单元接收逆变模块的指令;
或者,
若当前最大总压差大于第二阈值,则将电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令;
根据各储能单元的电压值重新确定当前电压值,并返回执行比较当前最大总压差与第二阈值之间的大小的步骤。
第三方面,本申请提供一种储能扩容装置,应用于如上述任一实施例的电池储能系统中的主储能模块,装置包括:
控制模块,用于根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对电池储能系统中的主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,以当电池储能系统中的各储能单元处于均衡状态时,将从储能模块接入逆变模块,当前最大总压差为电池储能系统中各个储能单元的电压值之间的最大差值。
第四方面,本申请提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第二方面任一实施例的储能扩容方法。
第五方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第二方面任一实施例的储能扩容方法。
第六方面,本申请提供了一种计算机程序产品,包括计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第二方面任一实施例的储能扩容方法。
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是根据本申请实施例一种电池储能系统的结构示意图;
图2是根据本申请实施例的又一种电池储能系统的结构示意图;
图3是根据本申请实施例的再一种电池储能系统的结构示意图;
图4是根据本申请实施例的一种储能扩容方法的流程示意图;
图5是本申请实施例的计算机设备的硬件结构示意图。
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。基于本申请中的实施例,本领域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。
图1是本申请实施例提供一种电池储能系统的结构示意图,如图1所示,该系统包括逆变模块、主储能模块以及从储能模块,主储能模块与从储能模块均包括与电能开关控制电路连接的储能单元,主储能模块与从储能模块电连接,主储能模块与逆变模块电连接。
主储能模块用于根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,以当电池储能系统中的各储能单元处于均衡状态时,将从储能模块接入逆变模块。
从储能模块用于将自身的储能单元的电压值发送至主储能模块。
其中,当前最大总压差为电池储能系统中各个储能单元的电压值之间的最大差值。主储能模块为电池储能系统中原有的储能电池,从储能模块为给电池储能系统扩容的扩容电池,储能单元为电池储能系统中的电池组,逆变模块即为逆变系统。主储能模块与从储能模块的电能开关控制电路并联连接,以使主储能模块与从储能模块的储能单元并联连接,如此在主储能模块与从储能模块的电能开关控制电路导通时,主储能模块与从储能模块的储能单元可在没有额外的汇流装置等设备的基础上接入逆变模块,从而将从储能模块中储能单元的容量扩充至电池储能系统中。主储能模块与从储能模块之间还会通过扩容通讯总线连接,由此主储能模块可与从储能模块之间进行数据交互。扩容通讯总线可以是CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)网线,也可以是其他类型的网线,例如,光纤或阻燃通讯线缆等,本申请实施例不做具体限制。预设阈值可以自行设置本申请实施例不做具体限制。
从储能模块会监测自身的储能单元的电压值,并将监测的电压值通过扩容通讯总线发送至主储能模块,主储能模块也会监测主储能模块中储能单元的电压值,接收从储能模块发送的各储能单元的电压值,并计算各个储能单元的电压值之间的差值将最大差值作为当前最大总压差。
主电池管理单元会比较当前最大总压差与预设阈值之间的大小,如果当前最大总压差小于或等于预设阈值,则意味着主储能模块与从储能模块中的储能单元之间的充电状态(State of Charge,SOC)均衡,主电池管理单元会向从电池管理单元发送电能开关控制电路导通指令,使从电池管理单元导通从储能模块的电能开关控制电路,以将从储能模块接入逆变模块,同时主电池管理单元还会导通主储能模块的电能开关控制电路。
如果当前最大总压差大于预设阈值,则意味着主储能模块与从储能模块中的SOC不均衡,主储能模块会查找出与其他储能单元相比SOC最不均衡的储能单元并将该储能单元连接的电能开关控制电路先导通,以使逆变模块先给该储能单元发送指令以改变该储能单元的电压值,进而重新确定当前最大总压差,返回执行比较当前最大总压差与预设阈值之间的大小步骤,如此循环直至当前最大总压差小于或等于预设阈值,以确定电池储能系统中的各储能单元处于均衡状态,将其余还未导通的电能开关控制电路一起导通,由此实现对电池储能系统的快速扩容。
需要说明的是,为了降低电池储能系统扩容时的安全风险,可以预先对主储能模块以及从储能模块进行上电操作,主储能模块以及从储能模块分别对各自进行自检操作,自检内容包括检测储能模块的通讯功能以及储能单元内各电池组内的电芯数据是否正常。如果自检结果中存在电芯数据和或通讯功能异常,则从储能模块反馈用于指示从储能模块异常的报警信息,主储能模块反馈用于指示主从储能模块异常的报警信息以便用户维护主储能模块以及从储能模块。由此可以保证在控制主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路之前,主储能模块以及从储能模块均处于正常工作的状态,避免后续导通异常工作的主储能模块或从储能模块的电能开关控制电路引起安全隐患。
本申请实施例中,将主储能模块以及从储能模块电连接,并将主储能模块与逆变模块电连接,以在需要对电池储能系统扩容时,通过将从储能模块接入逆变模块即可实现扩容,无需增加额外的设备。在将从储能模块的接入逆变模块以扩充电池储能系统的容量时,会先考虑电池储能系统的当前最大总压差与第一预设阈值之间的大小关系对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行不同的控制,以均衡电池储能系统中的各个储能单元,从而在各储能单元处于均衡状态时,将从储能模块的接入逆变模块,以扩充电池储能系统的容量,快速实现了与主储能模块之间从储能模块储能单元的状态均衡操作,大节省电池储能系统的扩容时间的同时保证扩容时各储能单元之间的均衡性,总体而言在不增加的额外设备的基础上,实现电池储能系统的快速均衡扩容。
在图1的基础上,图2是本申请实施例中又一种电池储能系统的结构示意图电池储能系统包括多个从储能模块且多个从储能模块依次连接,从储能模块还包括从电池管理单元,主储能模块还包括主电池管理单元,从电池管理单元以及主电池管理单元均包括第一扩容通信端口与第二扩容通信端口。
依次连接的多个从储能模块中,第一从储能模块中从电池管理单元的第一扩容通信端口与第二从储能模块中从电池管理单元的第二扩容通信端口通过扩容通讯总线连接。
主电池管理单元的第一扩容通信端口与依次连接的多个从储能模块中的第一个从储能模块的从电池管理单元的第二扩容通信端口电连接,主电池管理单元的第二扩容通信端口连接第一匹配电阻,依次连接的多个从储能模块中最后一个从储能模块的从电池管理单元的第一扩容通信端口连接第二匹配电阻。
其中,主电池管理单元以及从电池管理单元即为BMS(Battery ManagementSystem,储能电池管理系统)。各个第一扩容通信端口以及各个第二扩容端口之间的连线为扩容通讯总线。第一从储能模块为依次连接的多个从储能模块中的任一个,第二从储能模块为第一从储能模块的下一个从储能模块。在从电池管理单元以及主电池管理单元中均设置两个扩容通信端口,并使主电池管理单元的第一扩容通信端口与第一从储能模块的第二扩容通信端口连接,对于多个依次连接的从储能模块,则使任一个从电池管理单元的第一扩容通信端口与下一个从电池管理单元的第二扩容通信端口连接,如此一来实现了主储能模块与多个从储能模块之间“手拉手”式的连接,可以在不添加额外设备的基础上实现从电池管理单元与主电池管理单元之间的通信。此外,未与其他从电池管理单元连接的第一扩容通信端口以及第二扩容通信端口上分别被配置第一匹配电阻与第二匹配电阻,可以提高主电池管理单元以及从电池管理单元之间的通信稳定性。
继续结合图2,主电池管理单元以及从电池管理单元均包括逆变通信端口,逆变模块还包括电池管理通信端口,主电池管理单元的逆变通信端口通过逆变通讯总线与逆变模块的电池管理通信端口连接,各个从电池管理单元的逆变通信端口均为空。逆变通讯总线与扩容通信总线是两条相互独立的通讯总线。将主电池管理单元的逆变通信端口与逆变模块的电池管理通信端口连接可以实现逆变模块与主储能模块之间的数据通信,同时还可以经由主储能模块与从储能模块进行通信,避免在逆变模块中增设额外的通信端口或增设额外的通信设备,节约电池储能系统的扩容成本。
继续结合图2,主储能模块以及从储能模块中的电路开关控制电路均包括第一正极连接端口、第二正极连接端口、第一负极连接端口以及第二负极连接端口,逆变模块还包括电池正极连接端口以及电池负极连接端口。
第一从储能模块的第二正极连接端口以及第二负极连接端口分别与第二从储能模块的第一正极连接端口以及第一负极连接端口连接。
主储能模块的第一正极连接端口以及第一负极连接端口分别与电池正极连接端口以及电池负极连接端口电连接,主储能模块的第二正极连接端口以及第二负极连接端口分别与依次连接的多个从储能模块中的第一个从储能模块的第一正极连接端口以及第一负极连接端电连接,依次连接的多个从储能模块中最后一个从储能模块的第二正极连接端口以及第二负极连接端口为空。
在主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路均设置两个正极连接端口以及两个负极连接端口,使主储能模块的电能开关控制电路在与逆变模块电连接的同时,还可以与依次连接的多个从储能模块中第一个从储能模块的电能开关控制电路并联连接,还可以使多个从储能模块之间的电能开关控制电路也并联连接,从而后续导通电能开关控制电路时,可以直接将从储能模块的储能单元接入逆变模块以扩充电池储能系统的容量,无需添加额外的设备。
可选的,主储能模块与从储能模块可以是相同规格参数的储能电池产品,如此可以缩减主储能模块与从储能模块之间的储能单元的SOC状态的差距,从而提高电池储能系统的使用寿命。
可选的,如图3所示,主储能模块以及从储能模块还包括高压箱(Battery PowerUnit,BPU),电能开关控制电路配置在高压箱中,主储能模块的主电池管理单元以及从储能模块的从电池管理单元也分别配置在各自的高压箱中,电能开关控制电路包括直流接触器、熔断器FU、预充回路、电流采样回路FL以及高压隔断开关QF。其中,直流接触器由第一开关KM1与第二开关KM2组成,预充回路由电阻R与第三开关KM3组成。
图3中的电池管理系统-主即为主电池管理单元,电池管理系统-1至电池管理系统-n为各个从储能模块中的从电池管理单元,储能电池即为主储能模块,扩容电池1至扩容电池n即为各个从储能模块;P+下的两个点均表示正极连接端口,位于上方的点表示第一正极连接端口,位于下方的点表示第二正极连接端口,P-下的两个点均表示负极连接端口,位于上方的点表示第一负极连接端口,位于下方的点表示第二负极连接端口;扩容CAN下的两个点均表示扩容通信端口,位于上方的点表示第二扩容通信端口,位于下方模块的BMS端口)经由通讯CAN连接的端口即为逆变通信端口,从储能模块相同位置处端口即为逆变通信端口。
储能单元的正极B+以及预充回路的一端均与第一开关KM1的同一端连接,预充回路的另一端以及第一开关KM1的另一端均与高压隔断开关QF左侧的正极端口连接;储能单元的负极B-与熔断器FU的一端连接,熔断器FU的另一端与电流采样回路FL的一端连接,电流采样回路FL的另一端与第二开关KM2的一端连接,第二开关KM2的另一端与高压隔断开关QF左侧的负极端口连接。高压隔断开关QF右侧的正极端口分别与第一正极连接端口以及第二正极连接端口连接,高压隔断开关QF右侧的负极端口分别与第一负极连接端口以及第二负极连接端口连接。在高压箱中设置直流接触器、熔断器、预充回路、高压隔离开关以及电流采样回路等,并集成电池管理单元,可以进一步对主储能模块以及从储能模块进行控制、保护和数据通讯功能,从而提高电池储能系统的使用寿命。
可选的,继续结合图3,电池储能系统还包括配电箱,主储能模块以及从储能模块还均包括隔断开关QFx、不间断供电系统(Uninterruptible Power Supply,UPS)、消防系统、热管理系统、黑启动按钮以及人机界面。隔断开关QFx为两个,两个隔断开关QFx的一端均与配电箱连接,两个隔断开关QFx中一个隔断开关QFx的另一端与不间断供电系统的一端连接,不间断供电系统的另一端与消防系统连接,两个隔断开关QFx中另一个隔断开关QFx的另一端与热管理系统连接。
主储能模块中的不间断供电系统还与主电池管理单元连接以向主电池管理单元供电,主储能模块中的消防系统以及热管理系统均可与主电池管理单元通讯,以对主储能模块进行安全管理。从储能模块中的不间断供电系统还与从电池管理单元连接以向从电池管理单元供电,从储能模块中的消防系统以及热管理系统均可与从电池管理单元通讯,以对从储能模块进行安全管理。
人机界面中可以显示报警信息,人机界面可以便于用户对电池储能系统中各主储能模块以及从储能模块进行监控与管理。配电箱用于辅助供电,图3中通讯CAN即为逆变通讯总线,扩容CAN即为扩容通讯总线。
可选的,继续结合图3,逆变模块还可以包括并网端口ON-GR ID、备用电源端口BACKUP以及光伏端口PV,图3中逆变模块的BAT+为电池正极连接端口、逆变模块的BAT-为电池负极连接端口、逆变模块的BMS端口为电池管理通信端口。光伏端口PV与光伏(Photovoltaic,PV)组串连接,逆变模块可以通过该端口接收光伏组串的发电并将接收的电能存储至已接入逆变模块的主储能模块以及从储能模块。并网端口与电网连接,可通过电网将已接入逆变模块的主储能模块以及从储能模块中的电能输送至负载。备用电源端口BACKUP连接有负载也即BACK-UP负载,该端口可以在主电源无法供电时继续对连接的负载供电。
可选的,结合图2与图3,主储能模块中的主电池管理单元用于执行图1所示实施例中主储能模块执行的所有步骤,从储能模块中的从电池管理单元用于执行图1所示实施例中主储能模块执行的所有步骤。预设阈值包括第一阈值,主电池管理模块根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到扩容充电请求时,比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小。
若当前最大总压差等于或小于第一阈值,则导通主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路,以使逆变模块接入电池储能系统中的各个储能单元,以便各个储能单元接收逆变模块的指令。
或者,若当前最大总压差大于第一阈值,则将电压值最小的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令。
根据各储能单元的电压值重新确定当前最大总压差,并返回执行比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小的步骤。
其中,逆变模块的指令可以是充电、放电或待机等指令,具体发送的指令与实际业务需求相关,本申请实施例不做具体限制;第一阈值可以自行设置,本申请实施例不做具体限制。主电池管理单元可以监测是否存在与自身连接的从电池管理单元,如果存在则监测扩容充电请求,或者用户可以通过主储能模块或任一个从储能模块的人机界面输入扩容充电请求,从电池管理单元如果接收到扩容充电请求会将扩容充电请求转发至主电池管理单元,由此主电池管理单元即可接收到扩容充电请求,进而比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小。若当前最大总压差等于或小于第一阈值,则导通主储能模块的电能开关控制电路中的所有开关,并向所有从储能模块的从电池管理单元发送电能开关控制电路导通指令,以使各个从储能模块的从电池管理单元导通电能开关控制电路中的所有开关,如此逆变模块就可以对电池储能系统中的各个储能单元发送指令,实现电池储能系统的扩容。
如果当前最大总压差大于第一阈值,则将查找出电压值最小的储能单元,该电压值最小的储能单元即为与其他储能单元相比SOC最不均衡的储能单元,向该电压值最小的储能单元所属的储能模块发送的电能开关控制电路导通指令,以导通该电能开关控制电路中的所有开关。这样逆变模块会先对该电压值最小的储能单元发送指令,该电压值最小的储能单元的电压值发生变化,包括该电压值最小的储能单元的储能模块的电池管理单元会将变化后电压值发送至主电池管理模块,主电池管理模块可以重新确定当前最大总压差,并返回执行比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小的步骤,直至所有储能单元连接的电能开关控制电路均被导通。
基于当前最大总压差与第一阈值之间不同的大小关系,即可确定如何导通各个电能开关控制电路,从而使所有储能单元均可接入逆变模块被投入使用,在当前最大总压差大于第一阈值时,总是先导通电压值最小的储能单元连接的电能开关控制电路,实现对储能单元间状态的逐步均衡,均衡方式简单大大提升电池储能系统的扩容效率。
可选的,为了对扩容的电池储能系统快速实现黑启动,还需要设计电池储能系统的黑启动策略,预设阈值还包括第二阈值,主电池管理模块根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到黑启动请求时,将电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令。
汇总电池储能系统内所有储能单元的电压值,并将汇总的所有储能单元的电压值之间的最大差值确定为当前最大总压差。
比较当前最大总压差与第二阈值之间的大小。
若当前最大总压差等于或小于第二阈值,则导通主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路,以使逆变模块接入电池储能系统中的各个储能单元,以便各个储能单元接收逆变模块的指令。
或者,若当前最大总压差大于第二阈值,则将电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令。
根据各储能单元的电压值重新确定当前电压值,并返回执行比较当前最大总压差与第二阈值之间的大小的步骤。
第二阈值可以自行设置,本申请实施例不做具体限制。用户可以触发主储能模块或任一个从储能模块的黑启动按钮,如此主电池管理单元监测到黑启动请求。上述流程与监测到扩容充电请求时的具体处理流程类似,只不过会先将电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路导通,将该储能单元接入逆变模块,便于逆变模块对该储能单元发送指令降低该储能单元的电压值。主电池管理单元汇总所有储能单元的电压值,并将汇总的所有储能单元的电压值之间的最大差值重新确定为电池储能系统的当前最大总压差。在当前最大总压差大于第二阈值时,主电池管理单元会查找出电压值最大的储能单元,该电压值最大的储能单元即为与其他储能单元相比SOC最不均衡的储能单元。
当接收到黑启动请求时,将电压值最大的储能单元接入逆变模块降低该储能单元的电压值,并汇总电池储能系统中各个储能单元的电压值,以基于最新的电压值确定当前最大总压差,并基于当前最大总压差与第二阈值之间不同的大小关系,即可确定如何导通各个电能开关控制电路,从而使所有储能单元均可接入逆变模块以进行黑启动,在当前最大总压差大于第一阈值时,总是先导通电压值最小的储能单元连接的电能开关控制电路,实现对储能单元间状态的逐步均衡,均衡方式简单大大提升电池储能系统的扩容效率。
本申请实施例中,将主储能模块与从储能模块并联,并通过主电池管理单元与各个从电池管理单元之间的连接,实现主电池管理单元对控制各个从储能模块中电能开关控制电路的控制,可在原来的电池储能系统中快速方便的接入从储能模块,并快速实现电池储能系统的黑启动流程,还无需增加额外的设备,节约扩容成本。
以上,介绍了本申请所提供的电池储能系统,下文中则介绍说明本申请所提供的应用于上述任一实施例中电池储能系统中主储能模块的储能扩容方法所对应的实施例,具体参见如下。
根据本申请实施例,提供了一种储能扩容方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本申请实施例中提供了一种储能扩容方法,可用于上述任一实施例中电池储能系统中主储能模块,图4是根据本申请实施例的储能扩容方法的流程图,如图4所示,该流程包括如下步骤:
步骤S401,根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对电池储能系统中的主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,以当电池储能系统中的各储能单元处于均衡状态时,将从储能模块接入逆变模块。
其中,当前最大总压差为电池储能系统中各个储能单元的电压值之间的最大差值。上述步骤与本申请提供的电池储能系统中主储能模块所执行的步骤一致,在此不做赘述。
可选的,预设阈值包括第一阈值,根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到扩容充电请求时,比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小。
若当前最大总压差等于或小于第一阈值,则导通主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路,以使逆变模块接入电池储能系统中的各个储能单元,以便各个储能单元接收逆变模块的指令。
或者,若当前最大总压差大于第一阈值,则将电压值最小的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令。
根据各储能单元的电压值重新确定当前电压值,并返回执行比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小的步骤。
上述步骤与本申请提供的电池储能系统中主储能模块所执行的步骤一致,在此不做赘述。
可选的,预设阈值还包括第二阈值,根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到黑启动请求时,将电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令。
汇总电池储能系统内所有储能单元的电压值,并将汇总的所有储能单元的电压值之间的最大差值确定为当前最大总压差。
比较当前最大总压差与第二阈值之间的大小。
若当前最大总压差等于或小于第二阈值,则导通主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路,以使逆变模块接入电池储能系统中的各个储能单元,以便各个储能单元接收逆变模块的指令。
或者,若当前最大总压差大于第二阈值,则将电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令;
根据各储能单元的电压值重新确定当前电压值,并返回执行比较当前最大总压差与第二阈值之间的大小的步骤。
上述步骤与本申请提供的电池储能系统中主储能模块所执行的步骤一致,在此不做赘述。
在一种应用场景中,具体参见图3,图3中1#PACK至n#PACK表示电池组也即储能单元,储能电池与逆变模块组成原始电池储能系统,现需要对原始电池储能系统进行扩容得到电池储能系统。储能电池与扩容电池内的高压箱包含:控制及保护回路也即直流接触器、熔断器,预充回路、高压隔离开关提及电流采样回路,并集成电池管理系统BCU,实现对电池本身的控制、保护和数据通讯功能。储能电池的BCU可以监控内部各个PACK(电池组)内电芯电压和温度,BCU通过通讯CAN可与逆变器(也即逆变模块)通讯,同时还预留与扩容电池通讯的扩容CAN。如图3所示,通讯CAN与扩容CAN为两路独立的通讯总线。
对于电池储能系统需要扩容时,原储能电池与新接入的扩容电池,采用手拉手的安装方式连接,具体如下:
①高压并联:储能电池与扩容电池内的高压箱输出两路高压接口P+以及P-,扩容电池与原储能电池内部高压箱的双路P+以及P-采用手拉手方式连接,从而实现原电池组与扩容电池组并联,两路高压接口P+以及P-分别为第一正极接入端口、第二正极接入端口、第一负极接入端口以及第二负极接入端口。
②通讯连接:高压箱输出一路通讯CAN(与逆变模块通讯)、一路扩容CAN(采用1出2链式总线模式),扩容电池与储能电池间通讯经过扩容CAN手拉手方式,实现通讯总线连接,储能电池与所有扩容电池通过扩容CAN连接至一个通讯总线。扩容CAN首位再连接匹配电阻1(也即第一匹配电阻)与匹配电阻2(也即第二匹配电阻),增强通讯稳定性。储能电池内电池管理系统-主(以下称为BCU-主)作为控制主机,扩容电池1…n内电池管理系统-1…n做为从机,各扩容电池的电池管理系统需要将通讯数据和故障等上报给电池管理系统-主,由BCU-主与逆变模块交互。
扩容电池与储能电池并联工作的流程如下,各扩容电池与储能电池上电,各自的电池管理系统自检合格,各扩容电池与储能电池内电芯数据及通讯正常。BCU-主计算所有电池间总压间压差值ΔV,也即当前最大总压差,当:
①电池间总压间压差ΔV(也即当前最大总压差)小于或等于第一阈值,BCU-主下发指令,所有扩容电池内开关闭合(也即所有电能开关控制电路中的所有开关闭合),所有电池直接并联接入系统;
②电池间总压间压差ΔV大于第一阈值,BCU-主下发电池组的电压值最低的电池组-x,先接入逆变模块,BCU-主对逆变器下发强充指令,电池组-x电压升高,BCU-主再判断ΔV是否小于或等于第一阈值,如果符合,所有电池组并联接入;若不满足,电池组-Y(电池组-Y依旧是电压值最低的电池组)并联接入进行强充,电压继续升高,依次类推,BCU-主下发指令,直至所有电池组开关闭合,所有电池组并联接入系统。
当离网时,扩容后电池储能系统中储能电池以及各扩容电池并联首次运行,需要黑启动给负载供电时。黑启动流程如下:各扩容电池与储能电池上电,BCU自检合格,所有电池组内电芯数据及通讯正常。任意BCU接受到黑启动硬件信号(黑启动硬件信号即为黑启动请求),触发黑启动流程,BCU-主汇总并计算所有电池组总压(也即各个电池组的电压值,即各个储能单元的电压值),针对电池间总压最大的电池组Vx(也即电压值最大的储能单元),BCU-主下发指令,电池组-x所属电池内电能快关控制电路中的所有开关闭合,电池组-x直接并联接入系统,给逆变模块供电,电池组-x电压下降;BCU-主汇总并计算所有电池间总压间压差ΔV,当:
①电池间总压间压差ΔV小于或等于第二阈值,BCU-主下发指令,所有扩容电池内开关闭合,所有电池组直接并联接入系统;
②电池间总压间压差ΔV大于第二阈值,BCU-主下发电池总压最高的电池组-y,先接入逆变模块,电池组-y放电,电池电压下降,BCU-主再判断电池间总压间压差ΔV是否小于等于第二阈值,如果符合,所有电池组并联接入;若不满足,电池组-z(该电池组为认为放电后所有电池组中电压值最大的电池组)并联接入进行放电,电压继续降低,依次类推,BCU-主下发指令,直至所有电池组开关闭合,所有电池组并联接入系统,黑启动流程完成。
本申请实施例中,在将从储能模块的接入逆变模块以扩充电池储能系统的容量时,会先考虑电池储能系统的当前最大总压差与第一预设阈值之间的大小关系对主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行不同的控制,以均衡电池储能系统中的各个储能单元,从而在各储能单元处于均衡状态时,直接将从储能模块的接入逆变模块,以扩充电池储能系统的容量,快速实现了与主储能模块之间从储能模块储能单元的状态均衡操作,大节省电池储能系统的扩容时间的同时保证扩容时各储能单元之间的均衡性,总体而言在不增加的额外设备的基础上,实现电池储能系统的快速均衡扩容。
在本申请实施例中还提供了一种储能扩容装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种储能扩容装置,该储能扩容装置,应用于上述任一项实施例中的电池储能系统中的主储能模块,装置包括:
控制模块,用于根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对电池储能系统中的主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,以当电池储能系统中的各储能单元处于均衡状态时,将从储能模块接入逆变模块,当前最大总压差为电池储能系统中各个储能单元的电压值之间的最大差值。
在一些可选的实施例中,预设阈值包括第一阈值,控制模块包括:
第一比较单元,用于当监测到扩容充电请求时,比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小;
第一导通单元,用于若当前最大总压差等于或小于第一阈值,则导通主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路,以使逆变模块接入电池储能系统中的各个储能单元,以便各个储能单元接收逆变模块的指令;
或者,第一导通单元,还用于若当前最大总压差大于第一阈值,则将电压值最小的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令;
第一确定单元,用于根据各储能单元的电压值重新确定当前电压值,并返回执行比较当前最大总压差与第一阈值之间的大小的步骤。
在一些可选的实施例中,预设阈值包括第而阈值,控制模块包括:
第二导通单元,用于当监测到黑启动请求时,将电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令;
汇总单元,用于汇总电池储能系统内所有储能单元的电压值,并将汇总的所有储能单元的电压值之间的最大差值确定为当前最大总压差
第二比较单元,用于比较当前最大总压差与第二阈值之间的大小;
第三导通单元,用于若当前最大总压差等于或小于第二阈值,则导通主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路,以使逆变模块接入电池储能系统中的各个储能单元,以便各个储能单元接收逆变模块的指令;
或者,第三导通单元,还用于若当前最大总压差大于第二阈值,则将电压值最大的储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便逆变模块对接入的储能单元发送指令;
第二确定单元,用于根据各储能单元的电压值重新确定当前电压值,并返回执行比较当前最大总压差与第二阈值之间的大小的步骤。
上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同,在此不再赘述。
本实施例中的储能扩容装置是以功能单元的形式来呈现,这里的单元是指ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)电路,执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器,和/或其他可以提供上述功能的器件。
本申请实施例还提供一种计算机设备,具有上述储能扩容装置。
请参阅图5,图5是本申请可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图,如图5所示,该计算机设备包括:一个或多个处理器10、存储器20,以及用于连接各部件的接口,包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接,并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理,包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如,耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中,若需要,可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样,可以连接多个计算机设备,各个设备提供部分必要的操作(例如,作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图5中以一个处理器10为例。
处理器10可以是中央处理器,网络处理器或其组合。其中,处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路,可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件,现场可编程逻辑门阵列,通用阵列逻辑或其任意组合。
其中,所述存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令,以使所述至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。
存储器20可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外,存储器20可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非瞬时存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中,存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
存储器20可以包括易失性存储器,例如,随机存取存储器;存储器也可以包括非易失性存储器,例如,快闪存储器,硬盘或固态硬盘;存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。
该计算机设备还包括通信接口30,用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,上述根据本申请实施例的方法可在硬件、固件中实现,或者被实现为可记录在存储介质,或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码,从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等;进一步地,存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解,计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件,当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时,实现上述实施例示出的方法。
本申请的一部分可被应用为计算机程序产品,例如计算机程序指令,当其被计算机执行时,通过该计算机的操作,可以调用或提供根据本申请的方法和/或技术方案。本领域技术人员应能理解,计算机程序指令在计算机可读介质中的存在形式包括但不限于源文件、可执行文件、安装包文件等,相应地,计算机程序指令被计算机执行的方式包括但不限于:该计算机直接执行该指令,或者该计算机编译该指令后再执行对应的编译后程序,或者该计算机读取并执行该指令,或者该计算机读取并安装该指令后再执行对应的安装后程序。在此,计算机可读介质可以是可供计算机访问的任意可用的计算机可读存储介质或通信介质。
虽然结合附图描述了本申请的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本申请的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (12)
1.一种电池储能系统,其特征在于,所述电池储能系统包括逆变模块、主储能模块以及从储能模块,所述主储能模块与所述从储能模块均包括与电能开关控制电路连接的储能单元,所述主储能模块与所述从储能模块电连接,所述主储能模块与所述逆变模块电连接;
所述主储能模块用于根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对所述主储能模块以及所述从储能模块的电能开关控制电路进行控制,以当所述电池储能系统中的各储能单元处于均衡状态时,将所述从储能模块接入所述逆变模块,所述当前最大总压差为所述电池储能系统中各个储能单元的电压值之间的最大差值;
所述从储能模块用于将自身的储能单元的电压值发送至所述主储能模块。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述预设阈值包括第一阈值,所述根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对所述主储能模块以及所述从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到扩容充电请求时,比较所述当前最大总压差与第一阈值之间的大小;
若所述当前最大总压差等于或小于所述第一阈值,则导通所述主储能模块以及所述从储能模块的电能开关控制电路,以使所述逆变模块接入所述电池储能系统中的各个所述储能单元,以便各个所述储能单元接收所述逆变模块的指令;
或者,
若所述当前最大总压差大于所述第一阈值,则将电压值最小的所述储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便所述逆变模块对接入的储能单元发送指令;
根据各所述储能单元的电压值重新确定所述当前最大总压差,并返回执行所述比较所述当前最大总压差与第一阈值之间的大小的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述预设阈值还包括第二阈值,所述根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对所述主储能模块以及所述从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到黑启动请求时,将电压值最大的所述储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便所述逆变模块对接入的储能单元发送指令;
汇总所述电池储能系统内所有所述储能单元的电压值,并将汇总的所有储能单元的电压值之间的最大差值确定为所述当前最大总压差;
比较所述当前最大总压差与第二阈值之间的大小;
若所述当前最大总压差等于或小于所述第二阈值,则导通所述主储能模块以及所述从储能模块的电能开关控制电路,以使所述逆变模块接入所述电池储能系统中的各个所述储能单元,以便各个所述储能单元接收所述逆变模块的指令;
或者,
若所述当前最大总压差大于所述第二阈值,则将电压值最大的所述储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便所述逆变模块对接入的储能单元发送指令;
根据各所述储能单元的电压值重新确定所述当前电压值,并返回执行所述比较所述当前最大总压差与第二阈值之间的大小的步骤。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述从储能模块为多个且多个所述从储能模块依次连接,所述从储能模块还包括从电池管理单元,所述主储能模块还包括主电池管理单元,所述从电池管理单元以及所述主电池管理单元均包括第一扩容通信端口与第二扩容通信端口;
依次连接的多个所述从储能模块中,第一从储能模块中从电池管理单元的第一扩容通信端口与第二从储能模块中从电池管理单元的第二扩容通信端口连接,所述第一从储能模块为依次连接的多个所述从储能模块中的任一个,所述第二从储能模块为所述第一从储能模块的下一个从储能模块;
所述主电池管理单元的所述第一扩容通信端口与依次连接的多个所述从储能模块中的第一个从储能模块的从电池管理单元的所述第二扩容通信端口电连接,所述主电池管理单元的所述第二扩容通信端口连接第一匹配电阻,依次连接的多个所述从储能模块中最后一个从储能模块的从电池管理单元的所述第一扩容通信端口连接第二匹配电阻。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述主储能模块以及所述从储能模块中的电路开关控制电路均包括第一正极连接端口、第二正极连接端口、第一负极连接端口以及第二负极连接端口,所述逆变模块还包括电池正极连接端口以及电池负极连接端口;
所述第一从储能模块的所述第二正极连接端口以及所述第二负极连接端口分别与所述第二从储能模块的所述第一正极连接端口以及所述第一负极连接端口连接;
所述主储能模块的第一正极连接端口以及第一负极连接端口分别与所述电池正极连接端口以及所述电池负极连接端口电连接,所述主储能模块的第二正极连接端口以及第二负极连接端口分别与依次连接的多个所述从储能模块中的第一个从储能模块的第一正极连接端口以及第一负极连接端电连接,依次连接的多个所述从储能模块中最后一个从储能模块的第二正极连接端口以及所述第二负极连接端口为空。
6.一种储能扩容方法,其特征在于,应用于如权利要求1至5任一项所述的电池储能系统,所述方法由所述电池储能系统中的主储能模块执行,所述方法包括:
根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对所述电池储能系统中的所述主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,以当所述电池储能系统中的各储能单元处于均衡状态时,将所述从储能模块接入逆变模块,所述当前最大总压差为所述电池储能系统中各个储能单元的电压值之间的最大差值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述预设阈值包括第一阈值,所述根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对所述主储能模块以及所述从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到扩容充电请求时,比较所述当前最大总压差与第一阈值之间的大小;
若所述当前最大总压差等于或小于所述第一阈值,则导通所述主储能模块以及所述从储能模块的电能开关控制电路,以使所述逆变模块接入所述电池储能系统中的各个所述储能单元,以便各个所述储能单元接收所述逆变模块的指令;
或者,
若所述当前最大总压差大于所述第一阈值,则将电压值最小的所述储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便所述逆变模块对接入的储能单元发送指令;
根据各所述储能单元的电压值重新确定所述当前电压值,并返回执行所述比较所述当前最大总压差与第一阈值之间的大小的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述预设阈值还包括第二阈值,所述根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对所述主储能模块以及所述从储能模块的电能开关控制电路进行控制,包括:
当监测到黑启动请求时,将电压值最大的所述储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便所述逆变模块对接入的储能单元发送指令;
汇总所述电池储能系统内所有所述储能单元的电压值,并将汇总的所有储能单元的电压值之间的最大差值确定为所述当前最大总压差;
比较所述当前最大总压差与第二阈值之间的大小;
若所述当前最大总压差等于或小于所述第二阈值,则导通所述主储能模块以及所述从储能模块的电能开关控制电路,以使所述逆变模块接入所述电池储能系统中的各个所述储能单元,以便各个所述储能单元接收所述逆变模块的指令;
或者,
若所述当前最大总压差大于所述第二阈值,则将电压值最大的所述储能单元连接的电能开关控制电路导通,以便所述逆变模块对接入的储能单元发送指令;
根据各所述储能单元的电压值重新确定所述当前电压值,并返回执行所述比较所述当前最大总压差与第二阈值之间的大小的步骤。
9.一种储能扩容装置,其特征在于,应用于如权利要求1至5任一项所述的电池储能系统中的主储能模块,所述装置包括:
控制模块,用于根据当前最大总压差与预设阈值之间的大小关系,对所述电池储能系统中的所述主储能模块以及从储能模块的电能开关控制电路进行控制,以当所述电池储能系统中的各储能单元处于均衡状态时,将所述从储能模块接入所述逆变模块,所述当前最大总压差为所述电池储能系统中各个储能单元的电压值之间的最大差值。
10.一种计算机设备,其特征在于,包括:
存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求6至8中任一项所述的储能扩容方法。
11.一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上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求6至8中任一项所述的储能扩容方法。
12.一种计算机程序产品,其特征在于,包括计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求6至8中任一项所述的储能扩容方法。
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