CN113193633A - 电池簇接入方法、装置、储能电站、设备和存储介质 - Google Patents

电池簇接入方法、装置、储能电站、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及储能控制技术领域，特别是涉及一种电池簇接入方法、装置、储能电站、设备和存储介质，所述电池簇接入方法包括以下步骤：闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，其中，所述预充继电器设置于所述第一电池簇的正极与总回路正极之间，且其上串接有预充电阻；获取第一电池簇环流值大小，并判断所述环流值是否满足预设值；若满足预设值则闭合正极继电器，并断开预充继电器。本发明实施例提供的电池簇接入方法通过各个电池簇单独接入，可以采用一套储能变流器控制多个电池簇上电；通过设置预充回路可以防止环流过大。本发明提供的方法预充回路同时结合多个电池簇上下电控制策略实现电池簇并联环流控制，方法简单易于实现，可靠性好。

Description

电池簇接入方法、装置、储能电站、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及储能控制技术领域，特别是涉及一种电池簇接入方法、装置、储能电站、设备和存储介质。
背景技术
在储能电站的电池集装箱内，电池***往往需要多个电池簇并联后再进入PCS设备中。但是由于电池簇存在压差，各簇直接并联时，簇间可能存在环流问题。压差较小时，环流也较小，较小的环流是平衡电池簇能量是一种有效办法，是有益的。压差较大时，环流也较大，当环流超过功率器件的允许过流值，可能造成功率器件的损坏，当环流值超过电池的正常工作倍率，就会损伤电池，可能导致电池容量的衰减、以及鼓胀、漏液等问题，危害电池安全。当环流值达到短路电流时，则可能直接导致电池损坏。
现有技术对于上述问题的解决主要有两种方案：
方案一：一个电池簇接一个PCS，这样就不存在多个电池簇并联后接到PCS所导致的环流问题，但是这种方式成本高同时因为这种方法是一个电池簇配一个PCS，所以对于多簇电池簇的大型储能电池***不适用。
方案二：实时的计算每个电池簇的SOC值，通过SOC比较，当SOC值差异过大时则，各个电池簇***被禁止接入PCS，这种方式的问题在于需要实时的计算每个电池簇，电池簇下的电池PACK和电池PACK下的电池单体的SOC，整体计算量太大，不能稳定的保证电池簇环流控制策略的实施。
可见，现有技术对于上述问题并没有提供有效的解决方法。
发明内容
基于此，有必要针对上述的问题，提供一种电池簇接入方法、装置、储能电站、设备和存储介质。
本发明实施例是这样实现的，一种电池簇接入方法，所述电池簇接入方法包括以下步骤：
闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，其中，所述预充继电器设置于所述第一电池簇的正极与总回路正极之间，且其上串接有预充电阻；
获取第一电池簇环流值大小，并判断所述环流值是否满足预设值；
若满足预设值则闭合正极继电器，并断开预充继电器。
在其中一个实施例中，本发明提供了一种电池簇接入装置，所述电池簇接入装置包括：
预充模块，用于闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，其中，所述预充继电器设置于所述第一电池簇的正极与总回路正极之间，且其上串接有预充电阻；
获取模块，用于获取第一电池簇环流值大小，并判断所述环流值是否满足预设值；
操作模块，用于若满足预设值则闭合正极继电器，并断开预充继电器。
在其中一个实施例中，本发明提供了一种储能电站，所述储能电站包括：
N个并联设置的电池簇，其中，N为大于等于2的正整数；以及
如本发明所述的电池簇接入装置，所述电池簇接入装置用于控制电池簇接入负载。
在其中一个实施例中，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述电池簇接入方法的步骤。
在其中一个实施例中，本发明提供了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程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述电池簇接入方法的步骤。
本发明实施例提供的电池簇接入方法通过各个电池簇单独接入，可以采用一套储能变流器控制多个电池簇上电；通过设置预充回路可以防止环流过大。本发明提供的方法预充回路同时结合多个电池簇上下电控制策略实现电池簇并联环流控制，方法简单易于实现，可靠性好。
附图说明
图1为一个实施例中提供的电池簇接入方法的流程图；
图2为一个实施例中电池簇接入方法还包括的步骤流程图；
图3为一个实施例中电池簇接入装置的结构框图；
图4为一个实施例中储能电站的一个组成单元结构框图；
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
如图1所示，在一个实施例中，提出了一种电池簇接入方法，具体可以包括以下步骤：
步骤S102，闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，其中，所述预充继电器设置于所述第一电池簇的正极与总回路正极之间，且其上串接有预充电阻。
在本发明实施例中，需要理解的是，第一电池簇可以是并入***的第一个电池簇，也可以是第二电池簇，此仅仅用于描述本发明的方法的执行过程，并不限定于具体是第几个电池簇。需要说明的是，在本发明实施例中，若干个电池簇并联设置，对于每个并入的电池簇，至少其中一个电池簇执行本发明实施例提供的电池簇接入方法。
步骤S104，获取第一电池簇环流值大小，并判断所述环流值是否满足预设值。
在本发明实施例中，第一电池簇的环流值大小可以通过霍尔传感器进行检测，这属于非接触式检测。在本发明实施例中，第一电池簇的环流值小于一个预设值后，表明环流逐渐减小，此时闭合正继电器环流的影响较小。
步骤S106，若满足预设值则闭合正极继电器，并断开预充继电器。
在本发明实施例中，闭合正继电器后，可以断开预充继电器，需要说明的是，预充继电器的断开应当不早于正极继电器闭合。在本发明实施例中，所述断开预充继电器之前，保持所述预充继电器导通一个预设时长。这里的预设时长可以通过继电器延长实现，例如1S、500ms等。
本发明实施例提供的电池簇接入方法通过各个电池簇单独接入，可以采用一套储能变流器控制多个电池簇上电；通过设置预充回路可以防止环流过大。本发明提供的方法预充回路同时结合多个电池簇上下电控制策略实现电池簇并联环流控制，方法简单易于实现，可靠性好。
在一个实施例中，如图2所示，步骤S102即闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，之前还包括以下步骤：
步骤S202，获取已并入总回路的电池簇的总电压值、第一电池簇的电压值。
在本发明实施例中，需要说明的是，这里的已并入总回路的电池簇的总电压值，是以1个PCS(Power Conversion System，储能变流器)为例进行说明的，故这里的已并入总回路的电池簇是指一个PCS内，已并入总回路的电池簇而非整体***中已并入总回路的电池簇。
步骤S204，判断所述总电压值与所述第一电池簇的电压值的差值是否满足预设值。
在本发明实施例中，电压差的预设值可以根据***的承受能力自行设定，本发明实施例对于电压差预设值的大小不作具体限定。
步骤S206，若满足预设值则闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器。
在一个实施例中，步骤S102即闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，之后还包括以下步骤：
间隔一个预设时间后，获取负载电压；
判断所述负载电压是否超过预设值，若是，则完成预充。
在本发明实施例中，间隔的预设时长可以根据实际情况自行设定，本发明实施例对此不作具体限定。在本发明实施例中，这时原预设值具体可以是电池累加电压的90％。
在本发明一个实施例中，所述方法还包括以下步骤：
判断第一电池簇是否是电成功；
若第一电池簇上电成功，则获取第二电池簇的总电压与第一电池簇的总电压的差值，若所述差值满足预设值，则控制所述第二电池簇高压上电；
若第一电池簇上电不成功，则控制所述第二电池簇高压上电。
在本发明实施例中，若压差过大则认为不适合关联，跳过本簇预充，压差较小满足并联条件，则控制第二电池簇高压上电。而当第一电池簇上电不成功，则***内的电压较小，此时无可以直接开始进行高压上电，无需要考虑压差的问题。
在本发明一个实施例中，控制所述第二电池簇高压上电，具体包括以下步骤：
闭合第二电池簇的负极继电器以及预充继电器；
获取第一电池簇环流值以及负载电压；
判断所述环流值以及所述负载电压是否满足预设值；
若满足预设值则闭合正极继电器，并断开预充继电器。
在本发明实施例中，需要理解，这里以第一电池簇、第二电池簇为例进行说明，当有更多电池簇时，上述的第一电池簇理解为已经执行上电过程的若干个电池簇(无论上电成功与否)，第二电池簇理解为待上电并联的电池簇。在本发明实施例中，需要说明的一点时，任意一个电池簇，其负极继电器可以在执行本方法之前统一闭合，上述描述中，应当理解是此时电池簇的负极继电器处于闭合状态，而不限定闭合的时间点，此是由于负极继电器的特性决定的，但上述预充继电器以及正极继电器的闭合必须考虑先后问题。
以下以一个具体实施例说明本发明的工作过程。
如图所示，以1个PCS对应4个电池簇为例。
***启动后，电池管理***得到低压上电指令，4个电池簇分别各自进行***自检，***自检无故障，即可将进入准备就绪状态，各高压箱总负继电器吸合，当接收到高压上电指令后将依次进行4个电池簇的并联操作，具体如下：
1.控制第1簇进行高压上电，第1簇接收到总控的高压上电指令后，闭合预充继电器，1s后检测负载电压是否超过电池累加电压的90％，如果是，完成预充，闭合回路总正继电器，延迟500ms断开预充继电器。
2.如果第1簇高压上电成功，总控检测第2簇总电压与第1簇的总电压差值，差值大于预设值△Va，判断为压差过大不适合并联，跳过本簇预充；若差值小于预设值△Va，控制第2簇进行高压上电，第2簇高压箱闭合预充继电器，同时监测预充电流(环流)，1s后检测负载电压是否超过电池累加电压的90％，同时电流值小于△Aa，若是将完成预充，闭合第2簇高压回路总正继电器，同时延时500ms断开预充继电器。
3.如果第1簇高压上电失败，总控直接控制第2簇进行高压上电，第2簇接收到总控的高压上电指令后，闭合预充继电器，1s后检测负载电压是否超过电池累加电压的90％，如果是，完成预充，闭合回路总正继电器，延迟500ms断开预充继电器。
4.如果第1簇或第2簇高压上电成功，总控检测第3簇总电压与已经上电成功电池簇的总电压差值，差值大于△Va，判断为压差过大不适合并联，跳过本簇预充；若差值小于△Va，控制第3簇进行高压上电，第3簇高压箱闭合预充继电器，同时监测预充电流(环流)，电流值小于△Aa，将完成预充，闭合第3簇高压回路总正继电器，延时500ms断开预充继电器。
5.如果第1簇和第2簇均高压上电失败，总控直接控制第3簇进行高压上电，第3簇接收到总控的高压上电指令后，闭合预充继电器，1s后检测负载电压是否超过电池累加电压的90％，如果是，完成预充，闭合回路总正继电器，延迟500ms断开预充继电器。
6.如果第1簇或第2簇或第3簇高压上电成功，总控检测第4簇总电压与已经上电成功电池簇的总电压差值，差值大于△Va，判断为压差过大不适合并联，跳过本簇预充；若差值小于△Va，控制第4簇进行高压上电，第4簇高压箱闭合预充继电器，同时监测预充电流(环流)，电流值小于△Aa，将完成预充，闭合第4簇高压回路总正继电器，延时500ms断开预充继电器。
7.如果第1簇和第2簇和第3簇均高压上电失败，总控直接控制第4簇进行高压上电，第4簇接收到总控的高压上电指令后，闭合预充继电器，1s后检测负载电压是否超过电池累加电压的90％，如果是，完成预充，闭合回路总正继电器，延迟500ms断开预充继电器。
如图3所示，在一个实施例中，提供了一种电池簇接入装置，具体可以包括：
预充模块，用于闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，其中，所述预充继电器设置于所述第一电池簇的正极与总回路正极之间，且其上串接有预充电阻；
获取模块，用于获取第一电池簇环流值大小，并判断所述环流值是否满足预设值；
操作模块，用于若满足预设值则闭合正极继电器，并断开预充继电器。
在本发明实施例中，对于各具步骤的具体流程可以参考本发明方法部分的说明，本发明实施例对此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种储能电站，所述储能电站包括：
N个并联设置的电池簇，其中，N为大于等于2的正整数；以及
如本发明实施例所述的电池簇接入装置，所述电池簇接入装置用于控制电池簇接入负载。
在本发明实施例中，N个并联设置有电池簇共用一个PCS；本发明实施例提供的电池簇接入装置用于控制各个电池簇接入***，图4示出了***的一个电池簇组成单元。
图5示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。如图5所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作***，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的电池簇接入方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行本发明实施例提供的电池簇接入方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，本发明实施例提供的电池簇接入装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图5所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该电池簇接入装置的各个程序模块，比如，图3所示的预充模块、获取模块和操作模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本发明各个实施例的电池簇接入方法中的步骤。
例如，图5所示的计算机设备可以通过如图3所示的电池簇接入装置中的预充模块执行步骤S102；计算机设备可通过获取模块执行步骤S104；计算机设备可通过操作模块执行步骤S106。
在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，其中，所述预充继电器设置于所述第一电池簇的正极与总回路正极之间，且其上串接有预充电阻；
获取第一电池簇环流值大小，并判断所述环流值是否满足预设值；
若满足预设值则闭合正极继电器，并断开预充继电器。
在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：
闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，其中，所述预充继电器设置于所述第一电池簇的正极与总回路正极之间，且其上串接有预充电阻；
获取第一电池簇环流值大小，并判断所述环流值是否满足预设值；
若满足预设值则闭合正极继电器，并断开预充继电器。
应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池簇接入方法，其特征在于，所述电池簇接入方法包括以下步骤：
闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，其中，所述预充继电器设置于所述第一电池簇的正极与总回路正极之间，且其上串接有预充电阻；
获取第一电池簇环流值大小，并判断所述环流值是否满足预设值；
若满足预设值则闭合正极继电器，并断开预充继电器。
2.根据权利要求1所述的电池簇接入方法，其特征在于，所述闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，之前还包括以下步骤：
获取已并入总回路的电池簇的总电压值、第一电池簇的电压值；
判断所述总电压值与所述第一电池簇的电压值的差值是否满足预设值；
若满足预设值则闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器。
3.根据权利要求1所述的电池簇接入方法，其特征在于，所述闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，之后包括以下步骤：
间隔一个预设时间后，获取负载电压；
判断所述负载电压是否超过预设值，若是，则完成预充。
4.根据权利要求1所述的电池簇接入方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
判断第一电池簇是否是电成功；
若第一电池簇上电成功，则获取第二电池簇的总电压与第一电池簇的总电压的差值，若所述差值满足预设值，则控制所述第二电池簇高压上电；
若第一电池簇上电不成功，则控制所述第二电池簇高压上电。
5.根据权利要求4所述的电池簇接入方法，其特征在于，控制所述第二电池簇高压上电，具体包括以下步骤：
闭合第二电池簇的负极继电器以及预充继电器；
获取第一电池簇环流值以及负载电压；
判断所述环流值以及所述负载电压是否满足预设值；
若满足预设值则闭合正极继电器，并断开预充继电器。
6.根据权利要求1所述的电池簇接入方法，其特征在于，所述断开预充继电器之前，保持所述预充继电器导通一个预设时长。
7.一种电池簇接入装置，其特征在于，所述电池簇接入装置包括：
预充模块，用于闭合第一电池簇的负极继电器以及预充继电器，其中，所述预充继电器设置于所述第一电池簇的正极与总回路正极之间，且其上串接有预充电阻；
获取模块，用于获取第一电池簇环流值大小，并判断所述环流值是否满足预设值；
操作模块，用于若满足预设值则闭合正极继电器，并断开预充继电器。
8.一种储能电站，其特征在于，所述储能电站包括：
N个并联设置的电池簇，其中，N为大于等于2的正整数；以及
如权利要求7所述的电池簇接入装置，所述电池簇接入装置用于控制电池簇接入负载。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至6中任一项权利要求所述电池簇接入方法的步骤。
10.一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程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至6中任一项权利要求所述电池簇接入方法的步骤。
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