CN118232456A - 功率分配方法、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种功率分配方法、电子设备及存储介质,该功率分配方法包括:基于第一电池组的荷电状态和第一电池组的均衡影响参数确定第一电池组的功率分配权重;第一电池组的当前已分配功率小于第一电池组的功率限值;基于第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定第一电池组的待分配功率;可分配总功率是N个电池组当前可分配的功率之和;在第一电池组的待分配功率超过第一电池组的功率限值时,按照第一电池组的功率限值对第一电池组进行功率分配;在第一电池组的待分配功率小于或等于第一电池组的功率限值时,按照第一电池组的待分配功率对第一电池组进行功率分配。可以有效的减少电池充放电的不一致性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体涉及一种功率分配方法、电子设备及存储介质。
背景技术
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能双向转换的装置,PCS既可把电池的直流电逆变成交流电,输送给电网或者给交流负荷使用,也可把电网的交流电整流为直流电,给电池充电。每个PCS会对应一个电池组,对于多个PCS组成的储能系统,为了实现对储能系统的功率分配,一般会根据每个PCS对应的电池组的荷电状态(state of charge,SOC)值来设定各PCS的优先级,按照PCS的优先级确定分配给每个PCS的功率。然而,目前的基于PCS的优先级的功率分配方法,会导致电池充放电的不一致性。
发明内容
本申请实施例提供一种功率分配方法、电子设备及存储介质,可以有效的减少电池充放电的不一致性。
本申请实施例的第一方面提供了一种功率分配方法,包括:
基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重;所述第一电池组是N个电池组中的任一个,N为大于或等于1的整数,所述第一电池组的当前已分配功率小于所述第一电池组的功率限值;
基于所述第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定所述第一电池组的待分配功率;所述可分配总功率是所述N个电池组当前可分配的功率之和;
在所述第一电池组的待分配功率超过所述第一电池组的功率限值的情况下,控制所述第一电池组对应的储能变流器PCS按照所述第一电池组的功率限值对所述第一电池组进行功率分配;
在所述第一电池组的待分配功率小于或等于所述第一电池组的功率限值的情况下,控制所述第一电池组对应的PCS按照所述第一电池组的待分配功率对所述第一电池组进行功率分配。
可选的,所述第一电池组的均衡影响参数包括所述第一电池组的循环充放电次数和第一电池组的健康状态中的至少一种。
可选的,在所述第一电池组的均衡影响参数包括所述第一电池组的循环充放电次数和第一电池组的健康状态的情况下,所述基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重,包括:
基于所述N个电池组的循环充放电次数确定所述第一电池组的循环充放电次数权重,基于所述N个电池组的健康状态确定所述第一电池组的健康状态权重,基于所述N个电池组的荷电状态确定所述第一电池组的荷电状态权重;
基于所述N个电池组的循环充放电次数权重、所述N个电池组的健康状态权重、所述N个电池组的荷电状态权重、所述第一电池组的循环充放电次数权重、所述第一电池组的健康状态权重、所述第一电池组的荷电状态权重确定所述第一电池组的功率分配权重。
可选的,所述基于所述N个电池组的循环充放电次数确定所述第一电池组的循环充放电次数权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的循环充放电次数权重:
C1w=Ca/C1;
其中,C1是所述第一电池组的循环充放电次数,C1w是所述第一电池组的循环充放电次数权重,Ca是所述N个电池组的循环充放电次数的平均值。
可选的,所述基于所述N个电池组的健康状态确定所述第一电池组的健康状态权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的健康状态权重:
SOH1w=SOH1/SOHa;
其中,SOH1是所述第一电池组的健康状态,SOH1w是所述第一电池组的健康状态权重,SOHa是所述N个电池组的健康状态的平均值。
可选的,所述基于所述N个电池组的荷电状态确定所述第一电池组的荷电状态权重,包括:
在所述第一电池组处于放电状态的情况下,按照如下公式确定所述第一电池组的荷电状态权重:
SOC1w=SOC1/SOCa;
其中,SOC1是所述第一电池组的荷电状态,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重,SOCa是所述N个电池组的荷电状态的平均值;
在所述第一电池组处于充电状态的情况下,按照如下公式确定所述第一电池组的荷电状态权重:
SOC1w=(100%-SOC1)/(100%-SOCa);
其中,SOC1是所述第一电池组的荷电状态,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重,SOCa是所述N个电池组的荷电状态的平均值。
可选的,所述基于所述N个电池组的循环充放电次数权重、所述N个电池组的健康状态权重、所述N个电池组的荷电状态权重、所述第一电池组的循环充放电次数权重、所述第一电池组的健康状态权重、所述第一电池组的荷电状态权重确定所述第一电池组的功率分配权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的功率分配权重:
H1=Hw1/Hwa;
Hw1=C1w*SOH1w*SOC1w;
其中,Hw1是所述第一电池组的综合权重,Hwa是所述N个电池组的综合权重的平均值,H1是所述第一电池组的功率分配权重,C1w是所述第一电池组的循环充放电次数权重,SOH1w是所述第一电池组的健康状态权重,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重。
可选的,所述基于所述第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定所述第一电池组的待分配功率,包括:
按照如下公式计算所述第一电池组的待分配功率:
P1=H1*(Pdis/N);
其中,H1是所述第一电池组的功率分配权重,Pdis是所述可分配总功率,P1是所述第一电池组的待分配功率。
可选的,所述基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重之前,所述方法还包括:
获取所述N个电池组的总功率限值,获取目标功率,所述目标功率是当前待分配的功率;
在目标功率小于或等于所述总功率限值的情况下,将所述可分配总功率设置为所述目标功率,执行所述基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重的步骤。
可选的,所述方法还包括:
在所述目标功率大于所述总功率限值的情况下,将所述可分配总功率设置为所述总功率限值,执行所述基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重的步骤。
可选的,所述获取所述N个电池组的总功率限值,包括:
获取所述N个电池组中每个电池组的功率限值;
将所述N个电池组中每个电池组的功率限值相加,得到所述N个电池组的总功率限值。
可选的,所述获取所述N个电池组中每个电池组的功率限值,包括:
获取所述第一电池组的实时功率限值,所述第一电池组的实时功率限值等于所述第一电池组的最大功率限值减去所述第一电池组的已使用功率值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于第一阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为0;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,所述第一电池组的荷电状态小于第一阈值,且所述第一电池组的荷电状态大于第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值,所述第一阈值大于所述第二阈值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,所述第一电池组的荷电状态小于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态小于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值。
可选的,所述获取所述N个电池组中每个电池组的功率限值,包括:
获取所述第一电池组的实时功率限值,所述第一电池组的实时功率限值等于所述第一电池组的最大功率限值减去所述第一电池组的已使用功率值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,且所述第一电池组的荷电状态小于第三阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为0;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,所述第一电池组的荷电状态大于所述第三阈值,且所述第一电池组的荷电状态小于第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端放电功率限值,所述第三阈值小于所述第四阈值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,所述第一电池组的荷电状态大于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态小于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值。
本申请实施例的第二方面提供了一种功率分配装置,包括:
确定单元,用于基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重;所述第一电池组是N个电池组中的任一个,N为大于或等于1的整数,所述第一电池组的当前已分配功率小于所述第一电池组的功率限值;
所述确定单元,还用于基于所述第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定所述第一电池组的待分配功率;所述可分配总功率是所述N个电池组当前可分配的功率之和;
分配单元,用于在所述第一电池组的待分配功率超过所述第一电池组的功率限值的情况下,控制所述第一电池组对应的储能变流器PCS按照所述第一电池组的功率限值对所述第一电池组进行功率分配;
所述分配单元,还用于在所述第一电池组的待分配功率小于或等于所述第一电池组的功率限值的情况下,控制所述第一电池组对应的PCS按照所述第一电池组的待分配功率对所述第一电池组进行功率分配。
本申请实施例的第三方面提供了一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述处理器被配置用于调用所述程序指令,执行如本申请实施例第一方面中的步骤指令。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其中,上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,上述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。
本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品,其中,上述计算机程序产品包括计算机程序,上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
本申请实施例的第六方面提供了一种车辆,该车辆包括本申请实施例的第三方面的电子设备。
本申请实施例中,基于第一电池组的荷电状态和第一电池组的均衡影响参数确定第一电池组的功率分配权重;第一电池组是N个电池组中的任一个,N为大于或1的整数,第一电池组的当前已分配功率小于第一电池组的功率限值;基于第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定第一电池组的待分配功率;可分配总功率是N个电池组当前可分配的功率之和;在第一电池组的待分配功率超过第一电池组的功率限值的情况下,控制第一电池组对应的储能变流器PCS按照第一电池组的功率限值对第一电池组进行功率分配;在第一电池组的待分配功率小于或等于第一电池组的功率限值的情况下,控制第一电池组对应的PCS按照第一电池组的待分配功率对第一电池组进行功率分配。本申请实施例中,可以基于第一电池组的荷电状态和第一电池组的均衡影响参数确定第一电池组的功率分配权重,基于第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定第一电池组的待分配功率,由于每个电池组的功率分配权重考虑了每个电池组的均衡影响参数,可以有效的减少电池组的充放电的不一致性。在对电池组进行功率分配时,避免每个电池组分配的功率超过该电池组的功率限值,从而避免电池组超负荷工作,提高电池组的工作寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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是本申请实施例提供的一种储能系统的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种功率分配方法的流程示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种功率分配方法的流程示意图;
图4是本申请实施例提供的一种功率限值确定方法的流程示意图;
图5是本申请实施例提供的一种功率分配方法的具体流程示意图;
图6为本申请实施例提供的一种功率分配装置的结构示意图;
图7是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,所描述的实施例仅仅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。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”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他步骤或单元。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构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,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的一种储能系统的结构示意图。如图1所示,该储能系统包括:功率分配单元、M个储能变流器PCS(如图1所示的PCS_1、PCS_2、…PCS_M)、M个电池组(如图1所示的电池组1、电池组2、…电池组M)。其中,M个PCS与M个电池组一一对应。比如,PCS_1与电池组1对应,PCS_1用于控制电池组1的功率;PCS_2与电池组2对应,PCS_2用于控制电池组2的功率。M为大于或等于2的整数。
功率分配单元可以是电池管理系统(battery management system,BMS)中的控制模块。
功率分配单元可以接收电网的功率调度指令,根据可分配总功率、M个电池组的功率分配权重、M个电池组的功率限值确定M个电池组中每个电池组要分配的功率。功率分配单元可以向每个PCS发送功率分配指令,每个功率分配指令中携带该PCS对应的电池组的要分配的功率。可分配总功率是M个电池组当前可分配的功率之和。每个电池组的功率限值可能会随着电池组的SOC的不同发生变化。
功率分配单元可以获取每个电池组的荷电状态(state of charge,SOC)和均衡影响参数,根据每个电池组的荷电状态和均衡影响参数缺点每个电池组的功率分配权重。其中,均衡影响参数可以包括循环充放电次数和健康状态(state of health,SOH)。
电池组的循环充放电次数,表示整个电池组的寿命中全部和部分放电周期的总数。将电池组的放电至50%的电量两次计为一个放电周期,并将该次放电周期计入循环次数。一次循环充放电意味着用完电池组的全部电量。
电池组的SOH,即电池组在使用过程中的性能退化程度。它反映了电池组相对于其初始设计容量的剩余容量百分比。例如,如果一个电池组的SOH为80%,则表示该电池的可用容量相当于其初始设计容量的80%。SOH的值通常会随着电池的使用、充放电循环和年限增加而逐渐降低。
电池组的SOC,即电池组当前储存的电荷水平与其最大充电容量之间的比例。例如,如果一个电池组的SOC为50%,则表示该电池组当前储存的电荷量为其最大充电容量的一半。
储能变流器(power conversion system,PCS),又称双向储能逆变器,是电池组与电网中间实现电能双向流动的核心部件,用作控制电池组的充电和放电过程,进行交直流的变换。
本申请实施例中,可以基于M个电池组的荷电状态和M个电池组的均衡影响参数确定M个电池组中每个电池组的功率分配权重,基于每个电池组的功率分配权重和可分配总功率确定每个电池组的待分配功率,由于每个电池组的功率分配权重考虑了每个电池组的均衡影响参数,可以有效的减少电池组的充放电的不一致性。在对电池组进行功率分配时,避免每个电池组分配的功率超过该电池组的功率限值,从而避免电池组超负荷工作,提高电池组的工作寿命。
请参阅图2,图2是本申请实施例提供的一种功率分配方法的流程示意图。如图2所示,该功率分配方法包括如下步骤。
201,电子设备基于第一电池组的荷电状态和第一电池组的均衡影响参数确定第一电池组的功率分配权重;第一电池组是N个电池组中的任一个,N为大于或等于1的整数,第一电池组的当前已分配功率小于第一电池组的功率限值。
其中,N个电池组是图1的储能系统的M个电池组中当前已分配功率小于对应的功率限值的电池组。N个电池组中每个电池组的当前已分配功率都小于对应的功率限值,N为小于或等于M的正整数。
第一电池组的功率限值,是第一电池组的当前能够工作的最大功率值。需要说明的是,每个电池组的功率限值并不是一成不变的,可能会随着电池组的SOC的不同而发生变化。
本申请实施例中,电子设备可以是图1中的功率分配单元。
第一电池组的功率分配权重与第一电池组的荷电状态相关。当第一电池组处于充电状态时,第一电池车的功率分配权重与第一电池组的荷电状态负相关;当第一电池组处于放电状态时,第一电池车的功率分配权重与第一电池组的荷电状态正相关。
均衡影响参数是影响电池组的充放电的不一致性的参数。比如,电池组的循环充放电次数和健康状态。其中,电池组的功率分配权重与电池组的循环充放电次数负相关,电池组的功率分配权重与电池组的健康状态正相关。电池组的循环充放电次数越多,健康状态的越低,电池组的功率分配权重越低。
第一电池组是N个电池组中的任一个,对于N个电池组中的每个电池组,都可以基于该电池组的荷电状态和该电池组的均衡影响参数确定该电池组的功率分配权重。
电子设备可以获取电网的功率调度指令,在获取电网的功率调度指令后的第一轮功率分配时,N个电池组是储能系统中所有未分配功率的电池组(即,N=M)。电子设备在获取电网的功率调度指令后的非第一轮功率分配时,N个电池组是所有已分配功率的电池组(M个电池组)中已分配功率小于对应的功率限值的电池组。
第一轮功率分配,指的是对M个电池组进行第一轮的功率分配。在第一轮功率分配之前,M个电池组都是未分配功率的电池组,M个电池组中的每个电池组的当前已分配功率都为0,M个电池组的当前已分配功率都小于对应的电池组的功率限值。此时N=M。
在进行第一轮的功率分配之后,如果可分配总功率已经被M个电池组分配完,则没有第二轮的功率分配。如果可分配总功率没有被M个电池组分配完,则会继续对可分配总功率中剩下的未分配功率进行下一轮的功率分配。
在非第一轮的功率分配中,M个电池组中如果有部分电池组的当前已分配功率等于对应的功率限值,则可以确定N个电池组,对N个电池组进行功率分配。此时N个电池组是M个电池组中当前已分配功率小于对应的功率限值的电池组。此时N小于M。
需要说明的是,步骤201至步骤204是每一轮的功率分配中对第一电池组的功率分配,在N个电池组都按照步骤201至步骤204的方法完成一次功率分配后,则认为完成一轮功率分配。与上一轮功率分配相比,下一轮功率分配中的N的数量会逐渐减少,可分配总功率也会减少,直到第一轮的功率分配中的可分配功率被N个电池组都分配完成,即结束本流程。
可选的,所述第一电池组的均衡影响参数包括所述第一电池组的循环充放电次数和第一电池组的健康状态中的至少一种。
在一个可能的实施例中,第一电池组的均衡影响参数包括第一电池组的循环充放电次数。
在一个可能的实施例中,第一电池组的均衡影响参数包括第一电池组的健康状态。
在一个可能的实施例中,第一电池组的均衡影响参数包括第一电池组的循环充放电次数和第一电池组的健康状态。
可选的,在所述第一电池组的均衡影响参数包括所述第一电池组的循环充放电次数和第一电池组的健康状态的情况下,步骤201中,电子设备基于第一电池组的荷电状态和第一电池组的均衡影响参数确定第一电池组的功率分配权重,具体可以包括如下步骤(11)和步骤(12)。
(11)电子设备基于所述N个电池组的循环充放电次数确定所述第一电池组的循环充放电次数权重,基于所述N个电池组的健康状态确定所述第一电池组的健康状态权重,基于所述N个电池组的荷电状态确定所述第一电池组的荷电状态权重;
(12)电子设备基于所述N个电池组的循环充放电次数权重、所述N个电池组的健康状态权重、所述N个电池组的荷电状态权重、所述第一电池组的循环充放电次数权重、所述第一电池组的健康状态权重、所述第一电池组的荷电状态权重确定所述第一电池组的功率分配权重。
本申请实施例中,电子设备可以基于第一电池组的循环充放电次数与N个电池组的循环充放电次数的平均值确定第一电池组的循环充放电次数权重。第一电池组的循环充放电次数权重可以与第一电池组的循环充放电次数成反比。比如,如果第一电池组的循环充放电次数小于N个电池组的循环充放电次数的平均值,可以将第一电池组的循环充放电次数权重设置的较大。如果第一电池组的循环充放电次数大于N个电池组的循环充放电次数的平均值,可以将第一电池组的循环充放电次数权重设置的较小。
电子设备可以基于第一电池组的循环充放电次数在N个电池组的循环充放电次数中所处于位置来确定第一电池组的循环充放电次数权重。第一电池组的循环充放电次数权重可以与第一电池组的循环充放电次数成反比。比如,如果第一电池组的循环充放电次数在N个电池组的循环充放电次数中处于后50%的位置,可以将第一电池组的循环充放电次数权重设置的较大。如果第一电池组的循环充放电次数在N个电池组的循环充放电次数中处于前50%的位置,可以将第一电池组的循环充放电次数权重设置的较小。需要说明的是,第一电池组的循环充放电次数在N个电池组的循环充放电次数中处于前50%的位置,表明第一电池组的循环充放电次数在N个电池组的循环充放电次数中按照从大到小排名,处于前50%的位置。
电子设备可以基于第一电池组的健康状态与N个电池组的健康状态的平均值确定第一电池组的健康状态权重。第一电池组的健康状态权重可以与第一电池组的健康状态成正比。比如,如果第一电池组的健康状态大于N个电池组的健康状态的平均值,可以将第一电池组的健康状态权重设置的较大。如果第一电池组的健康状态小于N个电池组的健康状态的平均值,可以将第一电池组的健康状态权重设置的较小。
电子设备可以基于第一电池组的健康状态在N个电池组的健康状态中所处于位置来确定第一电池组的健康状态权重。第一电池组的健康状态权重可以与第一电池组的健康状态成正比。比如,如果第一电池组的健康状态在N个电池组的健康状态中处于前50%的位置,可以将第一电池组的健康状态权重设置的较大。如果第一电池组的健康状态在N个电池组的健康状态中处于后50%的位置,可以将第一电池组的健康状态权重设置的较小。
电子设备可以基于第一电池组的荷电状态与N个电池组的荷电状态的平均值确定第一电池组的荷电状态权重。在第一电池组处于充电状态,第一电池组的荷电状态权重可以与第一电池组的荷电状态负相关。比如,如果第一电池组的荷电状态小于N个电池组的荷电状态的平均值,可以将第一电池组的荷电状态权重设置的较大。如果第一电池组的荷电状态大于N个电池组的荷电状态的平均值,可以将第一电池组的荷电状态权重设置的较小。在第一电池组处于放电状态,第一电池组的荷电状态权重可以与第一电池组的荷电状态成正相关。比如,如果第一电池组的荷电状态大于N个电池组的荷电状态的平均值,可以将第一电池组的荷电状态权重设置的较大。如果第一电池组的荷电状态小于N个电池组的荷电状态的平均值,可以将第一电池组的荷电状态权重设置的较小。
电子设备可以基于第一电池组的荷电状态在N个电池组的荷电状态中所处于位置来确定第一电池组的荷电状态权重。在第一电池组处于充电状态,第一电池组的荷电状态权重可以与第一电池组的荷电状态负相关。比如,如果第一电池组的荷电状态在N个电池组的荷电状态中处于后50%的位置,可以将第一电池组的荷电状态权重设置的较大。如果第一电池组的荷电状态在N个电池组的荷电状态中处于前50%的位置,可以将第一电池组的荷电状态权重设置的较小。在第一电池组处于放电状态,第一电池组的荷电状态权重可以与第一电池组的荷电状态正相关。比如,如果第一电池组的荷电状态在N个电池组的荷电状态中处于前50%的位置,可以将第一电池组的荷电状态权重设置的较大。如果第一电池组的荷电状态在N个电池组的荷电状态中处于后50%的位置,可以将第一电池组的荷电状态权重设置的较小。
本申请实施例中,电子设备可以基于N个电池组的循环充放电次数权重、N个电池组的健康状态权重、N个电池组的荷电状态权重、第一电池组的循环充放电次数权重、第一电池组的健康状态权重、第一电池组的荷电状态权重确定第一电池组的功率分配权重。
第一电池组的功率分配权重,可以与第一电池组的循环充放电次数权重正相关,与第一电池组的健康状态权重正相关,与第一电池组的荷电状态权重正相关。比如,如果第一电池组的循环充放电次数权重大于N个电池组的循环充放电次数权重的平均值,并且第一电池组的健康状态权重大于N个电池组的健康状态权重的平均值,并且第一电池组的荷电状态权重大于N个电池组的荷电状态权重的平均值,则第一电池组的功率分配权重大于N个电池组的功率分配权重的平均值。如果第一电池组的循环充放电次数权重小于N个电池组的循环充放电次数权重的平均值,并且第一电池组的健康状态权重小于N个电池组的健康状态权重的平均值,并且第一电池组的荷电状态权重小于N个电池组的荷电状态权重的平均值,则第一电池组的功率分配权重小于N个电池组的功率分配权重的平均值。
第一电池组的功率分配权重,可以基于第一电池组的循环充放电次数权重在N个电池组的循环充放电次数权重中所处的位置、第一电池组的健康状态权重在N个电池组的健康状态权重中所处的位置、第一电池组的荷电状态权重在N个电池组的荷电状态权重中所处的位置来确定。如果第一电池组的循环充放电次数权重在N个电池组的循环充放电次数权重中处于前50%的位置,第一电池组的健康状态权重在N个电池组的健康状态权重中处于前50%的位置,第一电池组的荷电状态权重在N个电池组的荷电状态权重中处于前50%的位置,则第一电池组的功率分配权重在N个电池组的功率分配权重中处于前50%的位置。如果第一电池组的循环充放电次数权重在N个电池组的循环充放电次数权重中处于后50%的位置,第一电池组的健康状态权重在N个电池组的健康状态权重中处于后50%的位置,第一电池组的荷电状态权重在N个电池组的荷电状态权重中处于后50%的位置,则第一电池组的功率分配权重在N个电池组的功率分配权重中处于后50%的位置。
本申请实施例中,每个电池组的功率分配权重考虑了每个电池组的荷电状态权重在N个电池组的荷电状态中的排名位置、每个电池组的健康状态权重在N个电池组的健康状态权重的排名位置、每个电池组的循环充放电次数权重在N个电池组的循环充放电次数权重的排名位置,从而通过每个电池组的功率分配权重,让N个电池组的充放电尽量的趋于一致,有效的减少电池组的充放电的不一致性。
可选的,步骤(11)中,电子设备基于所述N个电池组的循环充放电次数确定所述第一电池组的循环充放电次数权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的循环充放电次数权重:
C1w=Ca/C1;
其中,C1是所述第一电池组的循环充放电次数,C1w是所述第一电池组的循环充放电次数权重,Ca是所述N个电池组的循环充放电次数的平均值。
本申请实施例中,第一电池组的循环充放电次数权重与第一电池组的循环充放电次数成反比。第一电池组的循环充放电次数权重考虑了第一电池组的循环充放电次数与N个电池组的循环充放电次数的平均值,如果第一电池组的循环充放电次数大于N个电池组的循环充放电次数的平均值,则第一电池组的循环充放电次数权重小于1,如果第一电池组的循环充放电次数小于N个电池组的循环充放电次数的平均值,则第一电池组的循环充放电次数权重大于1。给循环充放电次数较小的电池组赋予更大的循环充放电次数权重,进而给循环充放电次数较小的电池组分配更大的功率,使得N个电池组中每个电池组的循环充放电次数尽量趋于一致,提高电池组的充放电的一致性。
Ca是所述N个电池组的循环充放电次数的平均值,示例性的,N个电池组的循环充放电次数分别为:C1、C2、…CN,则Ca=(C1+C2+…CN)/N。例如,以N=3为例,C1=90,C2=100,C3=110,则Ca=(C1+C2+C3)/3=100,则第一电池组的循环充放电次数权重C1w=100/90=1.11,第二电池组的循环充放电次数权重C2w=100/100=1,第三电池组的循环充放电次数权重C3w=100/110=0.909。
可选的,步骤(11)中,电子设备基于所述N个电池组的健康状态确定所述第一电池组的健康状态权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的健康状态权重:
SOH1w=SOH1/SOHa;
其中,SOH1是所述第一电池组的健康状态,SOH1w是所述第一电池组的健康状态权重,SOHa是所述N个电池组的健康状态的平均值。
本申请实施例中,第一电池组的健康状态权重与第一电池组的健康状态成正比。第一电池组的健康状态权重考虑了第一电池组的健康状态与N个电池组的健康状态的平均值,如果第一电池组的健康状态大于N个电池组的健康状态的平均值,则第一电池组的健康状态权重大于1,如果第一电池组的健康状态小于N个电池组的健康状态的平均值,则第一电池组的健康状态权重小于1。给健康状态较大的电池组赋予更大的健康状态权重,进而给健康状态较大的电池组分配更大的功率,使得N个电池组中每个电池组的健康状态尽量趋于一致,提高电池组的充放电的一致性。
SOHa是所述N个电池组的健康状态的平均值,示例性的,N个电池组的健康状态分别为:SOH1、SOH2、…SOHN,则SOHa=(SOH1+SOH2+…SOHN)/N。例如,以N=3为例,SOH1=80%,SOH2=85%,SOH3=90%,则SOHa=(SOH1+SOH2+SOH3)/3=85%,则第一电池组的健康状态权重SOH1w=80%/85%=0.941,第二电池组的健康状态权重SOH2w=85%/85%=1,第三电池组的健康状态权重SOH3w=90%/85%=1.059。
可选的,步骤(11)中,电子设备基于所述N个电池组的荷电状态确定所述第一电池组的荷电状态权重,包括:
在所述第一电池组处于放电状态的情况下,按照如下公式确定所述第一电池组的荷电状态权重:
SOC1w=SOC1/SOCa;
其中,SOC1是所述第一电池组的荷电状态,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重,SOCa是所述N个电池组的荷电状态的平均值;
在所述第一电池组处于充电状态的情况下,按照如下公式确定所述第一电池组的荷电状态权重:
SOC1w=(100%-SOC1)/(100%-SOCa);
其中,SOC1是所述第一电池组的荷电状态,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重,SOCa是所述N个电池组的荷电状态的平均值。
本申请实施例中,SOCa是所述N个电池组的荷电状态的平均值,示例性的,N个电池组的荷电状态分别为:SOC1、SOC2、…SOCN,则SOCa=(SOC1+SOC2+…SOCN)/N。例如,以N=3为例,SOC1=70%,SOC2=80%,SOC3=90%,则SOCa=(SOC1+SOC2+SOC3)/3=80%。
在功率调度指令为放电功率调度指令时,N个电池组都将处于放电状态,在放电状态下,第一电池组的荷电状态权重与第一电池组的荷电状态成正比,则第一电池组的荷电状态权重SOC1w=70%/80%=0.875,第二电池组的荷电状态权重SOC2w=80%/80%=1,第三电池组的荷电状态权重SOC3w=90%/80%=1.125。第一电池组的荷电状态权重考虑了第一电池组的荷电状态与N个电池组的荷电状态的平均值,如果第一电池组的荷电状态大于N个电池组的荷电状态的平均值,则第一电池组的荷电状态权重大于1,如果第一电池组的荷电状态小于N个电池组的荷电状态的平均值,则第一电池组的荷电状态权重小于1。在放电过程中,给荷电状态较大的电池组赋予更大的荷电状态权重,进而给荷电状态较大的电池组分配更大的功率,使得N个电池组中每个电池组的荷电状态尽量趋于一致,提高电池组的充放电的一致性。
在功率调度指令为充电功率调度指令时,N个电池组都将处于充电状态,在充电状态下,第一电池组的荷电状态权重与第一电池组的荷电状态成反比,则第一电池组的荷电状态权重SOC1w=(100%-70%)/(100-80%)=1.5,第二电池组的荷电状态权重SOC2w=(100-80%)/(100-80%)=1,第三电池组的荷电状态权重SOC3w=(100-90%)/(100-80%)=0.5。第一电池组的荷电状态权重考虑了第一电池组的荷电状态与N个电池组的荷电状态的平均值,如果第一电池组的荷电状态大于N个电池组的荷电状态的平均值,则第一电池组的荷电状态权重小于1,如果第一电池组的荷电状态小于N个电池组的荷电状态的平均值,则第一电池组的荷电状态权重大于1。在充电过程中,给荷电状态较小的电池组赋予更大的荷电状态权重,进而给荷电状态较小的电池组分配更大的功率,使得N个电池组中每个电池组的荷电状态尽量趋于一致,提高电池组的充放电的一致性。
可选的,步骤(12)中,电子设备基于所述N个电池组的循环充放电次数权重、所述N个电池组的健康状态权重、所述N个电池组的荷电状态权重、所述第一电池组的循环充放电次数权重、所述第一电池组的健康状态权重、所述第一电池组的荷电状态权重确定所述第一电池组的功率分配权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的功率分配权重:
H1=Hw1/Hwa;
Hw1=C1w*SOH1w*SOC1w;
其中,Hw1是所述第一电池组的综合权重,Hwa是所述N个电池组的综合权重的平均值,H1是所述第一电池组的功率分配权重,C1w是所述第一电池组的循环充放电次数权重,SOH1w是所述第一电池组的健康状态权重,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重。
本申请实施例中,N个电池组中,每个电池组的综合权重,是该电池组的循环充放电次数权重、健康状态权重和荷电状态权重之积。在计算每个电池组的综合权重后,可以计算N个电池组的综合权重的平均值,基于每个电池组的综合权重和N个电池组的综合权重的平均值,计算得到每个电池组的功率分配权重。
本申请实施例中,第一电池组的功率分配权重与第一电池组的综合权重成正比。第一电池组的功率分配权重考虑了第一电池组的综合权重与N个电池组的综合权重的平均值,如果第一电池组的综合权重大于N个电池组的综合权重的平均值,则第一电池组的功率分配权重大于1,如果第一电池组的综合权重小于N个电池组的综合权重的平均值,则第一电池组的功率分配权重小于1。给综合权重较大的电池组赋予更大的功率分配权重,进而给综合权重较大的电池组分配更大的功率,综合权重考虑了循环充放电次数权重、健康状态权重、荷电状态权重,使得N个电池组中每个电池组的循环充放电次数、健康状态、荷电状态尽量趋于一致,提高电池组的充放电的一致性。
Hwa是所述N个电池组的综合权重的平均值,示例性的,N个电池组的综合权重分别为:HW1、HW2、…HWN,则HWa=(HW1+HW2+…HWN)/N。例如,以N=3为例,HW1=1.567,HW2=1,HW3=0.481,则HWa=(HW1+HW2+HW3)/3=1.016,则第一电池组的功率分配权重H1=1.567/1.016=1.542,第二电池组的功率分配权重H2=1/1.016=0.984,第三电池组的功率分配权重H3=0.4813/1.016=0.474。
本申请实施例中,N个电池组的功率分配权重之和等于N,即H1+H2+…+HN=N。
202,电子设备基于第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定第一电池组的待分配功率,可分配总功率是N个电池组当前可分配的功率之和。
在第一轮功率分配的过程中,对可分配总功率进行分配。如果可分配总功率在第一轮功率分配中未分配完,该可分配总功率中剩余的未分配功率会在下一轮的功率分配中继续进行分配。在下一轮的功率分配中,可以将该可分配总功率上一轮剩余的未分配功率作为新的可分配总功率。
需要说明的是,电子设备在获取电网的功率调度指令后,有可能一轮功率分配就完成,有可能需要至少两轮功率分配才能分配完成。
在执行步骤202之后,可以执行步骤203或步骤204。
可选的,步骤202中,电子设备基于第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定第一电池组的待分配功率,可以包括如下步骤:
电子设备按照如下公式计算所述第一电池组的待分配功率:
P1=H1*(Pdis/N);
其中,H1是所述第一电池组的功率分配权重,Pdis是所述可分配总功率,P1是所述第一电池组的待分配功率。
本申请实施例中,每个电池组,可以按照该电池组的功率分配权重进行功率分配。功率分配权重越大,分配的功率越多,功率分配权重越小,分配的功率越小。给功率分配权重较大的电池组分配更大的功率,由于功率分配权重考虑了循环充放电次数权重、健康状态权重、荷电状态权重,使得N个电池组中每个电池组的循环充放电次数、健康状态、荷电状态尽量趋于一致,从而提高电池组的充放电的一致性。
203,电子设备在第一电池组的待分配功率超过第一电池组的功率限值的情况下,控制第一电池组对应的储能变流器PCS按照第一电池组的功率限值对第一电池组进行功率分配。
204,电子设备在第一电池组的待分配功率小于或等于第一电池组的功率限值的情况下,控制第一电池组对应的PCS按照第一电池组的待分配功率对第一电池组进行功率分配。
本申请实施例中,每个电池组都会有功率限值,每个电池组的功率限值会和电池组的荷电状态相关。在对电池组进行功率分配时,避免每个电池组分配的功率超过该电池组的功率限值,从而避免电池组超负荷工作,提高电池组的工作寿命。
每个电池组都会对应一个PCS。参考图1,电池组1对应PCS1,电池组2对应PCS2。
电子设备可以向每个电池组对应的PCS发送一个功率分配指令,该功率分配指令携带该电池组的分配功率。如果第一电池组的待分配功率超过第一电池组的功率限值,电子设备向第一电池组对应的PCS发送的功率分配指令携带的分配功率为第一电池组的功率限值,第一电池组对应的PCS根据该功率分配指令控制第一电池组按照第一电池组的功率限值进行功率分配。如果第一电池组的待分配功率小于或等于第一电池组的功率限值,电子设备向第一电池组对应的PCS发送的功率分配指令携带的分配功率为第一电池组的待分配功率,第一电池组对应的PCS根据该功率分配指令控制第一电池组按照第一电池组的待分配功率进行功率分配。
本申请实施例中,可以基于第一电池组的荷电状态和第一电池组的均衡影响参数确定第一电池组的功率分配权重,基于第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定第一电池组的待分配功率,由于每个电池组的功率分配权重考虑了每个电池组的均衡影响参数,可以有效的减少电池组的充放电的不一致性。在对电池组进行功率分配时,避免每个电池组分配的功率超过该电池组的功率限值,从而避免电池组超负荷工作,提高电池组的工作寿命。
请参阅图3,图3是本申请实施例提供的另一种功率分配方法的流程示意图。如图3所示,该功率分配方法包括如下步骤。
301,电子设备获取N个电池组的总功率限值。
本申请实施例中,每个电池组都可以对应一个功率限值,N个电池组的总功率限值等于N个电池组中每个电池组的功率限值之和。
可选的,步骤301中,电子设备获取N个电池组的总功率限值,可以包括如下步骤(21)和步骤(22)。
(21)电子设备获取所述N个电池组中每个电池组的功率限值;
(22)电子设备将所述N个电池组中每个电池组的功率限值相加,得到所述N个电池组的总功率限值。
本申请实施例中,每个电池组的功率限值与该电池组的荷电状态和电池组所处的状态(比如,处于充电状态或放电状态)相关。
可选的,步骤(21)可以包括如下步骤:
(211)电子设备获取所述第一电池组的实时功率限值,所述第一电池组的实时功率限值等于所述第一电池组的最大功率限值减去所述第一电池组的已使用功率值;
(212)电子设备在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于第一阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为0;
(213)电子设备在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,所述第一电池组的荷电状态小于第一阈值,且所述第一电池组的荷电状态大于第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值,所述第一阈值大于所述第二阈值;
(214)电子设备在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,所述第一电池组的荷电状态小于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值;
(215)电子设备在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值;
(216)电子设备在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态小于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值。
可选的,步骤(21)可以包括如下步骤:
(211)电子设备获取所述第一电池组的实时功率限值,所述第一电池组的实时功率限值等于所述第一电池组的最大功率限值减去所述第一电池组的已使用功率值;
(217)电子设备在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,且所述第一电池组的荷电状态小于第三阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为0;
(218)电子设备在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,所述第一电池组的荷电状态大于所述第三阈值,且所述第一电池组的荷电状态小于第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端放电功率限值,所述第三阈值小于所述第四阈值;
(219)电子设备在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,所述第一电池组的荷电状态大于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值;
(220)电子设备在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态小于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值;
(221)电子设备在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值。
本申请实施例中,第一电池组的最大功率限值,指的是第一电池组允许的最大功率限值,第一电池组的最大功率限值是第一电池组的固有参数。第一电池组的最大功率限值,是第一电池组允许的最大充电功率或者最大放电功率。第一电池组的已使用功率值,指的是第一电池组已经用的功率值。比如,第一电池组处于放电状态,第一电池组的最大功率限值为30千瓦(Kw),第一电池组当前的放电功率为6千瓦(即,第一电池组的已使用功率值),则第一电池组的实时功率限值为24千瓦。
需要说明的是,在第一轮功率分配时,N个电池组的已使用功率值均为0。
对于锂电池的电池组而言,为了尽可能的延长锂电池的电池组的使用寿命,每个电池组在第一次充电时,会允许该电池组充满(即,SOC达到100%),在非第第一次充电时,会设置第一阈值(比如,SOC为95%),在达到该第一阈值时,就认为该电池组已充满,不能再给该电池组充电(不再给该电池组分配功率)了,从而延长锂电池的电池组的使用寿命。
每个电池组在第一次放电时,会允许该电池组完全放空(即,SOC降低到0%),在非第第一次放电时,会设置第三阈值(比如,SOC为5%),在达到该第三阈值时,就认为该电池组已充满,不能再给该电池组放电(不再给该电池组分配功率)了,从而延长锂电池的电池组的使用寿命。
第一电池组存在充满标志,指的是第一电池组达到充满状态(即,SOC达到100%)才会有的标志。第一电池组在第一次充电之前,第一电池组不存在充满标志,在第一电池组第一次充电充满后,第一电池组存在充满标志。
第一电池组存在放空标志,指的是第一电池组达到放空状态(即,SOC降低到0%)才会有的标志。第一电池组在第一次放电之前,第一电池组不存在放空标志,在第一电池组第一次放电放空后,第一电池组存在放空标志。
为了进一步延长锂电池的电池组的使用寿命,可以设置第二阈值和第四阈值。电池组在充电的过程中,在电池组的荷电状态大于第二阈值(比如,SOC为90%)并且小于第一阈值(比如,SOC为95%)时,可以限值电池组的充电功率,限值电池组的充电功率限值为末端充电功率限值,从而起到充电过程中保护电池组的作用。示例性的,末端充电功率限值可以设置为5千瓦。电池组在放电的过程中,在电池组的荷电状态大于第三阈值(比如,SOC为5%)并且小于第四阈值(比如,SOC为10%)时,可以限值电池组的放电功率,限值电池组的放电功率限值为末端放电功率限值,从而起到放电过程中保护电池组的作用。示例性的,末端放电功率限值可以设置为5千瓦。
其中,步骤(212)至步骤(221)在步骤(211)之后执行,步骤(212)至步骤(221)可以并行执行。
第一电池组的功率限值,可以按照上述步骤(211)至步骤(221)确定。按照上述步骤(211)至步骤(221)确定的第一电池组的功率限值,考虑了电池组在充电和放电过程的荷电状态,以及电池组是否处于充满状态或者放空状态,从而得到电池组的功率限值,电池组的功率限值充分考虑了电池组的使用寿命,从而在充放电过程中有效的保护电池组,提高电池组充放的安全性。
302,获取目标功率,判断目标功率是否大于总功率限值,目标功率是当前待分配的功率。若否,则执行步骤303;若是,则执行步骤308。
其中,目标功率是当前待分配的功率。在第一轮功率分配时,目标功率是功率调度指令携带的功率。在第二轮功率分配时,目标功率是第一轮功率分配之后剩余的待分配的功率。在第N轮功率分配时,目标功率是上一轮功率分配之后剩余的待分配的功率。示例性的,如果功率调度指令携带的功率为100kw,第一轮功率分配时,目标功率为100kw,如果第一功率轮分配结束后,N个电池组分走了100kw中的80kw,剩余待分配的功率为20kw,则第二轮功率分配时,目标功率为20kw,如果第二轮功率分配结束后,N个电池组分走了20kw中的15kw,剩余待分配的功率为5kw,则第三轮功率分配时,目标功率为5kw,直至所有的剩余待分配的功率被分配完。
303,电子设备将可分配总功率设置为目标功率。
在执行步骤303之后,执行步骤304。
304,电子设备基于第一电池组的荷电状态和第一电池组的均衡影响参数确定第一电池组的功率分配权重;第一电池组是N个电池组中的任一个,N为大于或等于1的整数,第一电池组的当前已分配功率小于第一电池组的功率限值。
305,电子设备基于第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定第一电池组的待分配功率;可分配总功率是N个电池组当前可分配的功率之和。
在执行步骤305之后,可以执行步骤306或步骤307。
306,电子设备在第一电池组的待分配功率超过第一电池组的功率限值的情况下,控制第一电池组对应的储能变流器PCS按照第一电池组的功率限值对第一电池组进行功率分配。
307,电子设备在第一电池组的待分配功率小于或等于第一电池组的功率限值的情况下,控制第一电池组对应的PCS按照第一电池组的待分配功率对第一电池组进行功率分配。
其中,步骤304至步骤307的具体实施可以参见上述步骤201至步骤204,此处不再赘述。
308,电子设备将可分配总功率设置为总功率限值。
在执行步骤308之后,继续执行步骤304。
本申请实施例中,如果目标功率大于N个电池组的总功率限值,则表明N个电池组即使按照N个电池组中每个电池组的功率限值进行功率分配,也无法将目标功率分配完,此时将可分配总功率修改为总功率限值,避免出现N个电池组无法将目标功率分配完的情况,从而提高功率分配的效率。
本申请实施例中,与基于每个电池组的SOC确定分配给每个电池组的功率相比,增加了电池组的SOH和循环充放电次数这两个指标,如图1,在接受到电网的功率调度指令后,通过对SOC、SOH和循环充放电次数这三个指标的比例计算,得到每个电池组的功率分配权重Hi,根据该功率分配权重进行功率分配。最终得到了如图1中M个不同的功率分配指令(如图1所示的功率分配指令1、功率分配指令2、…功率分配指令M),分别分配下发给不同的PCS,从而更加有效减少电池充放电的不一致性。
本申请实施例可以根据各个PCS以及对应的电池组的运行状态,然后获取每个电池组的最大可充放电功率限值,根据PCS和电池组的运行状态计算该N个电池组的总功率限值。获取电网发送的功率调度指令中的目标功率,然后将目标功率和总功率限值进行比较,如果目标功率超过总功率限值,则按照总功率限值进行分配,如果没有超过,则按照目标功率进行分配。
本申请实施例可以获取功率分配所需要的信息:电池组的SOC、电池组的SOH、电池组的循环充放电次数三个指标,分别用SOCi、SOHi、Ci表示,i为第i个电池组。
本申请实施例中的N个电池组是并联的关系。本申请实施例提供一种并联储能系统的功率分配方法包括:功率限值确定方法、电池组功率分配权重Hi(Hi根据SOCi、SOHi、Ci计算得到)计算方法、功率分配方法。
请参阅图4,图4是本申请实施例提供的一种功率限值确定方法的流程示意图。如图4所示,该功率限值确定方法包括如下步骤。
401,开始。
402,判断i是否小于N;若是,执行步骤403;若否,则执行步骤420。
N是图1的储能系统的M个电池组中当前已分配功率小于对应的功率限值的电池组。N个电池组,可以按照1~N-1分别进行编号。第i个电池组的编号为i。
步骤402中,i从0开始执行。
403,获取电池组的实时功率限值Pi。
其中,电池组是N个电池组中的任一个。
404,获取电池组的实时SOC。
405,判断是否系统充电。若是,则执行步骤406;若否,则执行步骤413。
406,判断是否有充满标志。若是,则执行步骤410;若否,则执行步骤407。
407,判断SOC是否大于90%。若是,则执行步骤408;若否,则执行步骤412。
408,获取设置的末端充电功率限值Ps。
409,Pmax=Pmax+min(Pi,Ps)。
其中,min(Pi,Ps),表示取Pi和Ps中的最小值。当i=N时,算出来的Pmax是N个电池组的总功率限值。
每次执行步骤409之后,将i的值加1,继续执行步骤402。
410,判断SOC是否大于95%。若是,则执行步骤411;若否,则执行步骤407。
411,获取到功率限值为Ps=0。
412,获取的功率限值为Pi。
413,判断是否系统放电。若是,则执行步骤414;若否,则执行步骤420。
414,判断是否有放空标志。若是,则执行步骤417;若否,则执行步骤415。
415,判断SOC是否小于10%。若是,则执行步骤416;若否,则执行步骤419。
416,获取设置的末端放电功率限值Ps。
417,判断SOC是否小于5%。若是,则执行步骤418;若否,则执行步骤415。
418,获取到功率限值为Ps=0。
419,获取的功率限值为Pi。
420,结束。
其中,在执行步骤408、步骤411、步骤412、步骤416、步骤418、步骤419中的任一个之后,执行步骤409,在执行步骤409之后,继续执行步骤402。
首先根据图4计算到系统的功率限值,然后再进行接下来的功率分配。其中,图4中的功率限值确定方法可以周期性的执行。按照图4的方法,可以周期性的确定每个电池组的功率限值。
按照图4的方法确定每个电池组的功率限制后,可以按照如下步骤S1至步骤S4确定可分配总功率Pdis。
S1、设定功率分配执行的周期ttick,周期性进行检测是否需要功率分配;并确定系统的目标功率Ptarget和N个电池组的总功率限值Pmax。若当前时间ttimer<ttick,说明不需要进行功率分配,流程结束,否则进入下一步骤S2。
S2、比较目标功率Ptarget和总功率限值Pmax(在功率分配前进行限值处理,保证了后续分配不会超出系统可承受的最大值。每次都进行限值计算比较,可以动态的获得可以分配的总功率)。
S3情况一:若Ptarget>Pmax,则将可分配总功率Pdis设置为Pmax。
情况二:若Ptarget小于或等于Pmax,则将可分配总功率Pdis设置为Ptarget。
S4情况一和情况二,则进入功率分配方法环节,储能系统获取各个电池组的待分配功率值,进行功率分配。
电池组功率分配权重Hi的计算方法如下:
首先,计算循环充放电C的比例,由于充放电循环次数和功率分配权重是反比的关系,因此循环次数Ci占电池组平均充放电循环次数average(C1,…,Cn)比重的倒数表示,记为ηCi=average(C1,…,Cn)/Ci。
然后,计算电池组的SOH的比例,因为SOH越高代表电池组健康状态越好,是正比例的关系,因此健康状态SOHi占电池组的平均健康状态average(SOH1,…,SOHn),记为ηSOHi=SOHi/average(SOH1,…,SOHn)。
最后,计算电池组的SOC的比例。
如果是放电则,SOC越高则表示优先级越高,因此在放电状态下,ηSOCi=
SOCi/(average(SOC1,…,SOCn);
如果是充电状态,则ηSOCi=(100-SOCi)/(average(100-SOC1,…,100-SOCn)。按照如上步骤计算得电池的循环充放电次数C、电池健康状态SOH、电池SOC的权重分别为ηCi、ηSOHi、ηSOCi。本申请实施例的功率分配方法是基于循环充放电次数C、电池组SOH、电池组SOC进行分配的,因此提出电池组功率分配权重Hi的计算方法为:Hi=(ηCi*ηSOHi*ηSOCi)/(average(ηCi*ηSOHi*ηSOCi,…,ηCn*ηSOHn*ηSOCn)),经过如上计算获得了每个可分配的电池组的权重因子Hi。
根据如上获取的权重因子Hi进行功率分配。假设有N个电池组可进行功率分配(N为可进行功率分配的电池组),则每个电池组的待分配功率应满足:
Pdis = H1*P’+H2*P’…+HN*P’ (1)
Pi=Hi*P’ (2)
P’=Pdis/N (3)
根据如上公式(1)、(2)、(3)可以计算得出每个电池组的待分配功率Pi,然后对Pi进行功率限值判断,如果所有的Pi都未超过Pi对应的功率限值,则按照当前方法分配的Pi进行分配。如果存在Pi大于该电池组的限值Pilimit,则将该电池组i按照限值Pilimit进行分配,并记录该电池组已经分配。当N个电池组完成第一轮功率分配后,计算剩余未分配的总功率Premain,Premain等于Pdis减去N个电池组中每个电池组的在第一轮功率分配的功率值之和,然后将剩余未分配的总功率Premain作为新的Pdis,如果N个电池组中剩余的未按照限值分配的电池组的数量为N’(N’小于或等于N),将N’作为新的N,进行下一轮功率分配,下一轮功率分配时重新根据(1)、(2)、(3)计算进行分配,直到所有的目标功率分配完或者无可分配的电池组。具体流程可以参见图5。
请参阅图5,图5是本申请实施例提供的一种功率分配方法的具体流程示意图,如图5所示。该功率分配方法具体可以包括如下步骤。
501,开始。
502,判断i是否小于N。若是,则执行步骤503;若否,则执行步骤504。
其中,N是图1的储能系统的M个电池组中当前已分配功率小于对应的功率限值的电池组。N个电池组,可以按照0~N-1分别进行编号。第i个电池组的编号为i。
步骤502中,i从0开始执行,每次执行步骤503之后,将i的值加1,继续执行步骤502。
503,Pi=(Pdis/N)*Hi。
其中,Pi是计算得出的第i个电池组的待分配功率,Hi是该第i个电池组的功率分配权重,Pis是当前的可分配总功率。
504,判断所有的Pi是否都未超过对应的功率限值,即Pdis是否分配完成。若是,则执行步骤508;若否,则执行步骤505。
505,将超过功率限值的电池组的功率设置为该电池组的限值,将未超过功率限值的电池组的功率设置为该电池组的Pi。
506,重新计算新的Pdis。
新的Pdis,是步骤503中的Pdis减去N个电池组中每个电池组的在上一轮功率分配(即,最近一次执行步骤505所分配的功率)的功率值之和。
507,剔除已经按照功率限值分配的电池组,将可以进行功率分配的电池组作为新的N。
在执行步骤507之后,继续执行步骤502。
508,将电池组的功率设置为该电池组的Pi。
509,结束。
请参阅表1,表1是本申请实施例提供的一种放电功率的分配表。
表1
表1以目标功率(目标放电功率)为60千瓦(kw),电池组的最大可放功率是电池组在放电状态下的功率限值。对比了本方案和其他方案,从表1中可以看出,其他方案仅仅考虑了SOC的比例,所以电池组2分配的功率比电池组3分配的多,而本方案的功率分配结合了循环充放电次数、SOH、SOC,虽然电池组2的SOC大于电池组3的,但是电池组2的循环放电次数较多、SOH较低,因此在本申请实施例种电池组3的功率分配是大于电池组2的,使分配更加均衡。另外可以看出在放电末端,在计算功率限值的逻辑在功率分配里有了体现,当系统有放空标志,则在SOC在5以内,计算得功率限值为0,这是设置回差的策略,当没有放空标志,则SOC在10的时候,系统设置的小功率限值为5kw,因此最终分配的功率不能超过5kw。
请参阅表2,表2是本申请实施例提供的一种充电功率的分配表。
表2
表2以目标功率(目标充电功率)为60千瓦(kw),电池组的最大可充功率是电池组在充电状态下的功率限值。对比了本方案和其他方案,从表2中可以看出,其他方案仅仅考虑了剩余SOC的比例,所以电池组2分配的充电功率大于电池组1分配的充电功率;而本方案结合了循环充放电次数、SOH、SOC。虽然电池组2的剩余SOC大于电池组1的剩余SOC,但是其循环充电次数较多,SOH较低,综合三个指标,本申请实施例电池组1分配的功率是大于电池组2的,使分配更加均衡。另外可以看出在充电末端,在计算限值的逻辑在功率分配里有了体现,当系统有充满标志,则在SOC在100-95范围内,计算得功率限值为0,这是设置回差的策略,当没有充满标志,则SOC在90的时候,系统设置的小功率限值为5kw,因此最终分配的功率不能超过5kw。
本申请实施例中,与仅根据电池组的SOC进行功率分配相比,本申请实施例综合考虑了循环充放电次数、SOH、SOC,使得功率分配更加的均衡,有利于保证电池组的均一性。本申请实施例在执行功率分配前会计算系统的总限值,然后和目标功率进行比较,如果目标功率超过限值,则用限值进行分配,避免分配的功率超过了系统所能承受的能力,保证系统的稳定运行,对于限值的计算,并不是单纯的获取限值,这里会有一定的策略:1.首先获取到限值,然后,充电末端或者放电末端会进行小功率的限值策略,系统为放电时,SOC为5%设置一个小功率限值,SOC为10%设置一个小功率限值;系统为充电时,SOC为90%设置一个小功率限值,SOC为95%设置一个小功率限值,对充放电末端可以起到很好的保护。本申请实施例在电池均衡方面充分考虑到了影响均衡的重要指标SOH,循环充放电次数、SOC这三个指标,基于三个指标计算出每个可分配的设备的权重值,根据该权重值进行功率分配,对电池均衡起到了很好的作用。基于电池的特性,尽量不允许频繁的充一点电就放完,为了保护到电池的寿命,因此本申请实施例在进行功率限值的计算的时候,还会考虑到系统SOC回差,电压回差;这里假设充电SOC回差为5%,放电SOC回差为5%。当电池组充满电后,SOC在降到95%前,会将充电功率限值设置为0,避免频繁放一点就进行充电,当电池组放空后,SOC充电在充到5%前,会将放电功率设置为0。从而有效的保护电池,提高电池的使用寿命。
上述从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是,电子设备为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对电子设备进行功能单元的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能单元,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对单元的划分是示意性的,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。
请参阅图6,图6为本申请实施例提供的一种功率分配装置的结构示意图,该功率分配装置600可以包括确定单元601和分配单元602,其中:
确定单元601,用于基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重;所述第一电池组是N个电池组中的任一个,N为大于或等于1的整数,所述第一电池组的当前已分配功率小于所述第一电池组的功率限值;
所述确定单元601,还用于基于所述第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定所述第一电池组的待分配功率;所述可分配总功率是所述N个电池组当前可分配的功率之和;
分配单元602,用于在所述第一电池组的待分配功率超过所述第一电池组的功率限值的情况下,控制所述第一电池组对应的储能变流器PCS按照所述第一电池组的功率限值对所述第一电池组进行功率分配;
所述分配单元602,还用于在所述第一电池组的待分配功率小于或等于所述第一电池组的功率限值的情况下,控制所述第一电池组对应的PCS按照所述第一电池组的待分配功率对所述第一电池组进行功率分配。
可选的,所述第一电池组的均衡影响参数包括所述第一电池组的循环充放电次数和第一电池组的健康状态中的至少一种。
可选的,在所述第一电池组的均衡影响参数包括所述第一电池组的循环充放电次数和所述第一电池组的健康状态的情况下,所述确定单元601基于第一电池组的荷电状态和第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重,包括:基于所述N个电池组的循环充放电次数确定所述第一电池组的循环充放电次数权重,基于所述N个电池组的健康状态确定所述第一电池组的健康状态权重,基于所述N个电池组的荷电状态确定所述第一电池组的荷电状态权重;基于所述N个电池组的循环充放电次数权重、所述N个电池组的健康状态权重、所述N个电池组的荷电状态权重、所述第一电池组的循环充放电次数权重、所述第一电池组的健康状态权重、所述第一电池组的荷电状态权重确定所述第一电池组的功率分配权重。
可选的,所述确定单元601基于所述N个电池组的循环充放电次数确定所述第一电池组的循环充放电次数权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的循环充放电次数权重:
C1w=Ca/C1;
其中,C1是所述第一电池组的循环充放电次数,C1w是所述第一电池组的循环充放电次数权重,Ca是所述N个电池组的循环充放电次数的平均值。
可选的,所述确定单元601基于所述N个电池组的健康状态确定所述第一电池组的健康状态权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的健康状态权重:
SOH1w=SOH1/SOHa;
其中,SOH1是所述第一电池组的健康状态,SOH1w是所述第一电池组的健康状态权重,SOHa是所述N个电池组的健康状态的平均值。
可选的,所述确定单元601所述基于所述N个电池组的荷电状态确定所述第一电池组的荷电状态权重,包括:
在所述第一电池组处于放电状态的情况下,按照如下公式确定所述第一电池组的荷电状态权重:
SOC1w=SOC1/SOCa;
其中,SOC1是所述第一电池组的荷电状态,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重,SOCa是所述N个电池组的荷电状态的平均值;
在所述第一电池组处于充电状态的情况下,按照如下公式确定所述第一电池组的荷电状态权重:
SOC1w=(100%-SOC1)/(100%-SOCa);
其中,SOC1是所述第一电池组的荷电状态,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重,SOCa是所述N个电池组的荷电状态的平均值。
可选的,所述确定单元601基于所述N个电池组的循环充放电次数权重、所述N个电池组的健康状态权重、所述N个电池组的荷电状态权重、所述第一电池组的循环充放电次数权重、所述第一电池组的健康状态权重、所述第一电池组的荷电状态权重确定所述第一电池组的功率分配权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的功率分配权重:
H1=Hw1/Hwa;
Hw1=C1w*SOH1w*SOC1w;
其中,Hw1是所述第一电池组的综合权重,Hwa是所述N个电池组的综合权重的平均值,H1是所述第一电池组的功率分配权重,C1w是所述第一电池组的循环充放电次数权重,SOH1w是所述第一电池组的健康状态权重,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重。
可选的,所述确定单元601基于所述第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定所述第一电池组的待分配功率,包括:
按照如下公式计算所述第一电池组的待分配功率:
P1=H1*(Pdis/N);
其中,H1是所述第一电池组的功率分配权重,Pdis是所述可分配总功率,P1是所述第一电池组的待分配功率。
可选的,该功率分配装置600还可以包括获取单元603和设置单元604。
所述获取单元603,用于获取所述N个电池组的总功率限值,获取目标功率,所述目标功率是当前待分配的功率;
所述设置单元604,用于在目标功率小于或等于所述总功率限值的情况下,将所述可分配总功率设置为所述目标功率。
所述确定单元601,还用于在所述设置单元604将所述可分配总功率设置为所述目标功率之后,基于第一电池组的荷电状态和第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重。
可选的,所述设置单元604,用于在所述目标功率大于所述总功率限值的情况下,将所述可分配总功率设置为所述总功率限值。
所述确定单元601,还用于在所述设置单元604将所述可分配总功率设置为所述总功率限值之后,基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重。
可选的,所述获取单元603获取所述N个电池组的总功率限值,包括:获取所述N个电池组中每个电池组的功率限值;将所述N个电池组中每个电池组的功率限值相加,得到所述N个电池组的总功率限值。
可选的,所述获取单元603获取所述N个电池组中每个电池组的功率限值,包括:
获取所述第一电池组的实时功率限值,所述第一电池组的实时功率限值等于所述第一电池组的最大功率限值减去所述第一电池组的已使用功率值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于第一阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为0;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,所述第一电池组的荷电状态小于第一阈值,且所述第一电池组的荷电状态大于第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值,所述第一阈值大于所述第二阈值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,所述第一电池组的荷电状态小于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态小于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值。
可选的,所述获取单元603获取所述N个电池组中每个电池组的功率限值,包括:
获取所述第一电池组的实时功率限值,所述第一电池组的实时功率限值等于所述第一电池组的最大功率限值减去所述第一电池组的已使用功率值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,且所述第一电池组的荷电状态小于第三阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为0;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,所述第一电池组的荷电状态大于所述第三阈值,且所述第一电池组的荷电状态小于第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端放电功率限值,所述第三阈值小于所述第四阈值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,所述第一电池组的荷电状态大于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态小于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值。
其中,本申请实施例中的确定单元601、分配单元602、获取单元603、设置单元604可以是电子设备中的处理器。
本申请实施例中,可以基于第一电池组的荷电状态和第一电池组的均衡影响参数确定第一电池组的功率分配权重,基于第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定第一电池组的待分配功率,由于每个电池组的功率分配权重考虑了每个电池组的均衡影响参数,可以有效的减少电池组的充放电的不一致性。在对电池组进行功率分配时,避免每个电池组分配的功率超过该电池组的功率限值,从而避免电池组超负荷工作,提高电池组的工作寿命。
请参阅图7,图7是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图7所示,该电子设备700包括处理器701和存储器702,处理器701、存储器702可以通过通信总线703相互连接。通信总线703可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,简称EISA)总线或控制器局域网(controller area network,CAN)总线等。通信总线703可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图7中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。存储器702用于存储计算机程序,计算机程序包括程序指令,处理器701被配置用于调用程序指令,上述程序包括用于执行图1~图5中包含的方法中的部分或全部步骤。
处理器701可以是通用中央处理器(central processing unit,CPU),微处理器,特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),或一个或多个用于控制以上方案程序执行的集成电路。
存储器702可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。存储器可以是独立存在,通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
该电子设备700还可以包括通信模块704,可以通过通信模块704获取电网的功率调度指令,还可以通过通信模块704接收电池组发送的循环可充电次数、SOC、SOH等信息,还可以通过通信模块704向电池组对应的PCS发送功率分配指令。
本申请实施例中,可以基于第一电池组的荷电状态和第一电池组的均衡影响参数确定第一电池组的功率分配权重,基于第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定第一电池组的待分配功率,由于每个电池组的功率分配权重考虑了每个电池组的均衡影响参数,可以有效的减少电池组的充放电的不一致性。在对电池组进行功率分配时,避免每个电池组分配的功率超过该电池组的功率限值,从而避免电池组超负荷工作,提高电池组的工作寿命。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其中,该计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序,该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种功率分配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优选实施例,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,例如所述单元的划分,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。
所述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,在申请明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。
所述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所述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(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、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、随机存取器、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,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (15)
1.一种功率分配方法,其特征在于,包括:
基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重;所述第一电池组是N个电池组中的任一个,N为大于或等于2的整数,所述第一电池组的当前已分配功率小于所述第一电池组的功率限值;
基于所述第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定所述第一电池组的待分配功率;所述可分配总功率是所述N个电池组当前可分配的功率之和;
在所述第一电池组的待分配功率超过所述第一电池组的功率限值的情况下,控制所述第一电池组对应的储能变流器PCS按照所述第一电池组的功率限值对所述第一电池组进行功率分配;
在所述第一电池组的待分配功率小于或等于所述第一电池组的功率限值的情况下,控制所述第一电池组对应的PCS按照所述第一电池组的待分配功率对所述第一电池组进行功率分配。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一电池组的均衡影响参数包括所述第一电池组的循环充放电次数和第一电池组的健康状态中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述第一电池组的均衡影响参数包括所述第一电池组的循环充放电次数和第一电池组的健康状态的情况下,所述基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重,包括:
基于所述N个电池组的循环充放电次数确定所述第一电池组的循环充放电次数权重,基于所述N个电池组的健康状态确定所述第一电池组的健康状态权重,基于所述N个电池组的荷电状态确定所述第一电池组的荷电状态权重;
基于所述N个电池组的循环充放电次数权重、所述N个电池组的健康状态权重、所述N个电池组的荷电状态权重、所述第一电池组的循环充放电次数权重、所述第一电池组的健康状态权重、所述第一电池组的荷电状态权重确定所述第一电池组的功率分配权重。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述N个电池组的循环充放电次数确定所述第一电池组的循环充放电次数权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的循环充放电次数权重:
C1w=Ca/C1;
其中,C1是所述第一电池组的循环充放电次数,C1w是所述第一电池组的循环充放电次数权重,Ca是所述N个电池组的循环充放电次数的平均值。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述N个电池组的健康状态确定所述第一电池组的健康状态权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的健康状态权重:
SOH1w=SOH1/SOHa;
其中,SOH1是所述第一电池组的健康状态,SOH1w是所述第一电池组的健康状态权重,SOHa是所述N个电池组的健康状态的平均值。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述N个电池组的荷电状态确定所述第一电池组的荷电状态权重,包括:
在所述第一电池组处于放电状态的情况下,按照如下公式确定所述第一电池组的荷电状态权重:
SOC1w=SOC1/SOCa;
其中,SOC1是所述第一电池组的荷电状态,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重,SOCa是所述N个电池组的荷电状态的平均值;
在所述第一电池组处于充电状态的情况下,按照如下公式确定所述第一电池组的荷电状态权重:
SOC1w=(100-SOC1)/(100-SOCa);
其中,SOC1是所述第一电池组的荷电状态,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重,SOCa是所述N个电池组的荷电状态的平均值。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,基于所述N个电池组的循环充放电次数权重、所述N个电池组的健康状态权重、所述N个电池组的荷电状态权重、所述第一电池组的循环充放电次数权重、所述第一电池组的健康状态权重、所述第一电池组的荷电状态权重确定所述第一电池组的功率分配权重,包括:
按照如下公式确定所述第一电池组的功率分配权重:
H1=Hw1/Hwa;
Hw1=C1w*SOH1w*SOC1w;
其中,Hw1是所述第一电池组的综合权重,Hwa是所述N个电池组的综合权重的平均值,H1是所述第一电池组的功率分配权重,C1w是所述第一电池组的循环充放电次数权重,SOH1w是所述第一电池组的健康状态权重,SOC1w是所述第一电池组的荷电状态权重。
8.根据权利要求1~7任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一电池组的功率分配权重和可分配总功率确定所述第一电池组的待分配功率,包括:
按照如下公式计算所述第一电池组的待分配功率:
P1=H1*(Pdis/N);
其中,H1是所述第一电池组的功率分配权重,Pdis是所述可分配总功率,P1是所述第一电池组的待分配功率。
9.根据权利要求1~7任一项所述的方法,其特征在于,所述基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重之前,所述方法还包括:
获取所述N个电池组的总功率限值,获取目标功率,所述目标功率是当前待分配的功率;
在目标功率小于或等于所述总功率限值的情况下,将所述可分配总功率设置为所述目标功率,执行所述基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述目标功率大于所述总功率限值的情况下,将所述可分配总功率设置为所述总功率限值,执行所述基于第一电池组的荷电状态和所述第一电池组的均衡影响参数确定所述第一电池组的功率分配权重的步骤。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述获取所述N个电池组的总功率限值,包括:
获取所述N个电池组中每个电池组的功率限值;
将所述N个电池组中每个电池组的功率限值相加,得到所述N个电池组的总功率限值。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述获取所述N个电池组中每个电池组的功率限值,包括:
获取所述第一电池组的实时功率限值,所述第一电池组的实时功率限值等于所述第一电池组的最大功率限值减去所述第一电池组的已使用功率值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于第一阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为0;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,所述第一电池组的荷电状态小于第一阈值,且所述第一电池组的荷电状态大于第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值,所述第一阈值大于所述第二阈值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组存在充满标志,所述第一电池组的荷电状态小于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值;
在所述第一电池组处于充电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态小于所述第二阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述获取所述N个电池组中每个电池组的功率限值,包括:
获取所述第一电池组的实时功率限值,所述第一电池组的实时功率限值等于所述第一电池组的最大功率限值减去所述第一电池组的已使用功率值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,且所述第一电池组的荷电状态小于第三阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为0;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,所述第一电池组的荷电状态大于所述第三阈值,且所述第一电池组的荷电状态小于第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端放电功率限值,所述第三阈值小于所述第四阈值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组存在放空标志,所述第一电池组的荷电状态大于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态小于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为末端充电功率限值;
在所述第一电池组处于放电状态,所述第一电池组不存在充满标志,且所述第一电池组的荷电状态大于所述第四阈值的情况下,确定所述第一电池组的功率限值为所述第一电池组的实时功率限值。
14.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述处理器被配置用于调用所述程序指令,执行如权利要求1~13任一项所述的方法。
15.一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,所述计算机程序包括程序指令,所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1~13任一项所述的方法。
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Legal Events
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PB01 | Publication |