CN116388344B - 储能基站的电源均衡方法、装置、存储介质、电子设备 - Google Patents

储能基站的电源均衡方法、装置、存储介质、电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种储能基站的电源均衡方法、装置、存储介质、电子设备，采用电池箱自身负载***自动启动进行第二次均衡，将电池箱的电量与整簇保持一致，降低现场储能设备的复杂度，无需在额外配备均衡电路。本发明通过将均衡策略分两次进行，大大降低现场均衡时间，同时做到多个电池箱同时替换时可实现盲插操作，避免人工现场操作时的误操作，进一步优化储能基站的日常维护，大大缩短储能基站运行时故障处理时间，提高储能基站运行效率。

Description

储能基站的电源均衡方法、装置、存储介质、电子设备
技术领域
本发明涉及电源管理与维护领域，特别涉及储能基站的电源均衡方法、装置、存储介质、电子设备。
背景技术
在大型储能设备的使用过程中，电池箱存在异常后，需要及时对其进行更换维修操作，将有问题的电池箱进行更换；一般的，可通过监控***知晓是电池箱内的具体哪一簇存在问题，但电池在运行的过程中，电池箱的电压与电量会有进行变化，此时运维电站会备有一定的备用维修电池箱，但是备用维修电池箱的电压与电量与异常待维修的簇***的电压电量通常不一致，故需要对备用维修电池箱进行充放电操作；一般地，可读取电池箱的异常簇的数据，得到异常簇的当前电压电量，然后将备用维修电池箱单独去进行充放电处理，设置充放电参数，现场等待测试完成再进行电池箱的更换，这样会耽误很多运维人员的时间并且需要掌握专业的知识才可以操作；另一方面，在储能设备实际使用过程中，会出现两个甚至更多的电池箱需要更换的情况，由于每个电池箱工况不同，故其现场电量以及电压调整亦不同，对于维护人员往往需要针对每个电池箱进行分别处理，大大降低了维护人员的工作效率，同时不利于大型储能设备的及时维护。
如记载在CN111969668A 中的移动基站光伏储能备用电源的电池管理***，其中记载了通过设置均衡电路及开关电路，能够对电池进行均衡，使得电池内部参数一致性高，从而可以实现更高效的供电。上述技术虽然在一定程度上起到了自动均衡的效果，但均衡的过程仍然需要全程在现场实现，不仅耗时且此技术依赖两个串联的单体电池的连接方式以及均衡电路，即需要给每组串联的两个电池配备均衡电路与开关电路，对于电池箱适配性较差，无法适用于大型储能基站。
本申请旨在建立一种针对维护的储能基站的电源均衡方法及实施***。
发明内容
为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，本发明的第一目的是提供储能基站的电源均衡方法，包括如下步骤：
获取当前电池箱的电量SOCx；
判断所述电量SOCx是否为满电状态；
若为满电状态，则获取储能基站单位时间内待更换电池箱信息；其中，待更换电池箱信息至少包括各电池箱的当前电量SOCi、各电池箱的当前电压值Vi;筛选得到待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax；根据电量SOCimax+a%与电压值Vimax+Va配置当前电池箱执行第一负载均衡；其中，a%为额外电量百分比，其值为0至10%；Va为额外电压值，其值为0至0.1Vimax；
若不为满电状态，则获取当前电池箱所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy；根据电量SOCy与电压值Vy配置当前电池箱执行第二负载均衡，以将当前电池箱接入所属的电池簇。
在一优选方案中，所述第一负载均衡为通过备用电池箱库房的均衡装置进行；所述第二负载均衡为通过电池箱自身用电负载消耗待其电量和/或降低电压。
在一优选方案中，执行所述第二负载均衡前，还包括步骤：
判断当前电池箱与其所属的电池簇的温度是否匹配；
若匹配，则执行所述第二负载均衡。
在一优选方案中，所述自身用电负载包括冷却负载、加热负载。
在一优选方案中，所述第二负载均衡具体包括以下步骤：
判断所述电池簇内的平均温度Tave是否大于等于第一温度阈值T1；
若Tave大于等于T1，则开启冷却负载；
若Tave小于T1，则开启加热负载。
本发明的第二目的是提供一种储能基站的电源均衡装置，包括：
获取单元，用于获取当前电池箱的电量SOCx；
处理单元，用于判断所述电量SOCx是否为满电状态；
若为满电状态，则获取单元获取储能基站单位时间内待更换电池箱信息；其中，待更换电池箱信息至少包括各电池箱的当前电量SOCi、各电池箱的当前电压值Vi;所述处理单元筛选得到待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax；所述处理单元根据电量SOCimax+a%与电压值Vimax+Va配置当前电池箱执行第一负载均衡；其中，a%为额外电量百分比，其值为0至10%；Va为额外电压值，其值为0至0.1Vimax；
若不为满电状态，则获取单元获取当前电池箱所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy；所述处理单元根据电量SOCy与电压值Vy配置当前电池箱执行第二负载均衡，以将当前电池箱接入所属的电池簇。
本发明的第三目的是提供一种储能基站的电源均衡方法，其配置在储能基站或电池箱内，包括如下步骤：
获取储能基站内当前待更换电池箱的电量SOCx与电压值Vx以及其所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy；
判断待更换电池箱的电量SOCx与电压值Vx是否与其所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy相匹配；
若不匹配，启动待更换电池箱的自身用电负载，以消耗待更换电池箱的电量和/或降低电压，直至匹配成功，以将待更换电池箱并入其所属的电池簇。
本发明的第四目的是提供一种储能基站的电源均衡方法，其配置在储能基站或服务器后台或云服务器内，包括如下步骤：
获取储能基站单位时间内待更换电池箱信息；其中，电池箱信息至少包括电池箱数量n、各电池箱的当前电量SOCi、各电池箱的当前电压值Vi;
筛选得到待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax；
配置备用电池箱进行负载均衡，以得到若干个以电量SOCimax+a%与电压值Vimax+Va配置的待更换电池箱；其中，a%为额外电量百分比，其值为0至10%；Va为额外电压值，其值为0至0.1Vimax。
本发明的第五目的是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令被执行时实现储能基站的电源均衡方法。
本发明的第六目的是提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现储能基站的电源均衡方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明涉及一种储能基站的电源均衡方法，采用电池箱自身负载***自动启动进行第二次均衡，将电池箱的电量与整簇保持一致，降低现场储能设备的复杂度，无需在额外配备均衡电路。
本申请将均衡策略分两次进行，大大降低现场均衡时间，同时做到多个电池箱同时替换时可实现盲插操作，避免人工现场操作时的误操作，进一步优化储能基站的日常维护。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为实施例1中储能基站的电源均衡方法流程示意图一；
图2为实施例1中储能基站的电源均衡方法流程示意图二；
图3为实施例1中储能基站的电源均衡方法流程示意图三；
图4为实施例2中储能基站的电源均衡装置模块化示意图；
图5为实施例3中储能基站的电源均衡方法流程示意图；
图6为实施例4中储能基站的电源均衡方法流程示意图；
图7为实施例5中电子设备的模块化示意图；
图8为本申请中储能电池箱的电器化示意图；
图9为实施例6中储能基站的电源均衡***的通讯链路示意图；
图10为实施例6中储能基站的电源均衡***整体架构示意图；
图11为实施例6中储能基站的电源均衡***中故障信息上传及自动均衡检测流程示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
本申请旨在针对储能基站的开发一种更优化的均衡***策略，通过常规的故障上报***，定位到异常单元后，在库房端对备用电池箱进行第一次均衡，维护人员将库房的备用电池直接去进行替换，电池***自带的接入***后自动识别并分配地址，电池电量电压不一致情况下，备用电池识别簇单元后，采用电池箱自身负载***自动启动进行第二次均衡，将电池箱的电量与整簇保持一致；本申请将均衡策略分两次进行，大大降低现场均衡时间，同时做到多个电池箱同时替换时可实现盲插操作，避免人工现场操作时的误操作，进一步优化储能基站的日常维护。
下面分别从多各方面来阐述本申请的发明创造。
实施例1
如图1所示，一种储能基站的电源均衡方法，包括如下步骤：
S101、获取当前电池箱的电量SOCx；
S102、判断所述电量SOCx是否为满电状态；
若为满电状态，则执行S103-S105;
S103、获取储能基站单位时间内待更换电池箱信息；其中，待更换电池箱信息至少包括各电池箱的当前电量SOCi、各电池箱的当前电压值Vi;
S104、筛选得到待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax；
S105、根据电量SOCimax+a%与电压值Vimax+Va配置当前电池箱执行第一负载均衡；其中，a%为额外电量百分比，其值为0至10%；Va为额外电压值，其值为0至0.1Vimax；
应当理解，步骤S103-S105处于待更换的电池箱到达维护现场前的第一次均衡环节，第一负载均衡为通过备用电池箱库房的均衡装置进行；目的是为快速将待更换的电池箱电量与电压降至同一个范围，即都高于待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax，以大大缩短现场均衡时间，更进一步地为实现盲插提供电量支撑。需要说明的是，若干个待更换电池箱仅需电量（电压）超过SOCimax（Vimax），而无需都相同，在实际的第一次均衡过程中，若干个备用电池箱快速通过均衡装置将电量及电压向SOCimax与Vimax靠近，即达到缩短现场均衡时间的目的，同时降低现场储能设备的复杂度，无需在额外配备均衡电路，并且经第一次均衡后，电量与电压以降至一个相对理想的范围，为利用电池箱利用自身负载进行均衡提供条件与基础。
若不为满电状态，则S106-S107;
S106、获取当前电池箱所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy；
S107、根据电量SOCy与电压值Vy配置当前电池箱执行第二负载均衡，以将当前电池箱接入所属的电池簇。
还应当理解，步骤S106-S107处于待更换的电池箱到达维护现场后的环节，第二负载均衡为通过电池箱自身用电负载消耗待其电量和/或降低电压；由于待更换的电池箱电量与电压都为最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax，故对于每个需要更换的电池箱的电池簇而言，可实现盲插；还需要说明的是，由于到达维护现场的待更换电池箱（备用）已经经过了一次均衡，相较于利用均衡模块或者均衡电路进行现场均衡的方法将大大缩短现场时间；同时降低现场储能设备的复杂度，无需在额外配备均衡电路，利用电池箱自身负载实现均衡目的。
在本实施例中，在待更换的电池箱接入电池簇后，电池箱的电池管理单元BCU开始自动寻找地址，随后获取当前待更换电池箱的电量与电压，同时获取当前电池簇的平均电量与电压平均值;在1分钟内进行持续采样，判断电量差值是否大于5%同时电压差值是否大于50mv；若同时大于则启动待更换电池箱的自身用电负载，以消耗待更换电池箱的电量和/或降低电压；需要说明的是，5%以及50mv为便于举例说明使用，而非限定仅能通过5%以及50mv才能实施本申请；还需要说明的是，本申请电池箱进行更换的电池箱为相同类型，在本实施例中，通过标识电池箱类型的状态码来进行识别，同种类型的电池箱的SOC值与电压值具有相一致的特征曲线，故其不会出现电量SOC匹配成功而电压值匹配不成功的情况，本实施例中通过SOC值与电压值的综合判断来避免测量误差或外部干扰导致的误判，确保备用电池箱精准接入电池簇；待更换电池箱并入电池簇后，将并入完成状态（equilbriumstate）置0，完成接入。
在一优选实施例中，为降低温度对电池箱的电量SOC以及电压值造成的影响，并有效的防止温度差异过大导致电池温控失效报警；如图2所示，在执行所述第二负载均衡前，还包括步骤：
S111、判断当前电池箱与其所属的电池簇的温度是否匹配；
S112、若匹配，则执行所述第二负载均衡.
在本实施例中，例如判断待更换电池箱与其所属的电池簇的温差△T是否小于等于10°C；需要说明的是，10°C为便于举例说明使用，而非限定仅能通过10°C才能实施本申请；若匹配（小于10°C），则执行步骤启动待更换电池箱的自身用电负载；若不匹配，则开启电池箱加热模块以提升待更换电池箱温度。
在一优选实施例中，自身用电负载包括冷却负载、加热负载；在本实施例中，冷却负载包括风扇或水冷装置，加热负载包括电阻加热丝或者PTC加热装置或者厚膜加热装置。
如图3所示，第二负载均衡具体包括以下步骤：
S121、判断所述电池簇内的平均温度Tave是否大于等于第一温度阈值T1；
S122、若Tave大于等于T1，则开启冷却负载；
S123、若Tave小于T1，则开启加热负载。
例如判断待更换电池箱的电池簇内的平均温度Tave是否大于20°C；若大于，则开启冷却负载（如开启风扇均衡）；若小于，则开启加热负载（如开启加热均衡）。在本实施例中，根据目前电池簇内的温度水平，选择开启加热还是冷却，进一步减小温差带来的失效报警；更进一步地，电池簇内的整体温度会实时变化，为了防止误报与来回切换的操作，加热与冷却的负载均衡开启会相互切换，当Tave小于20°C-5°C时，风扇均衡会向加热均衡进行切换；当Tave小于20°C+5°C时，加热均衡会向风扇均衡进行切换；以实时保证在任何温度变化下，减少温差带来的失效报警。
实施例2
如图4所示，一种储能基站的电源均衡装置200，包括：
获取单元201，用于获取当前电池箱的电量SOCx；
处理单元202，用于判断电量SOCx是否为满电状态；
若为满电状态，则获取单元201获取储能基站单位时间内待更换电池箱信息；其中，待更换电池箱信息至少包括各电池箱的当前电量SOCi、各电池箱的当前电压值Vi;处理单元202筛选得到待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax；处理单元根据电量SOCimax+a%与电压值Vimax+Va配置当前电池箱执行第一负载均衡；其中，a%为额外电量百分比，其值为0至10%；Va为额外电压值，其值为0至0.1Vimax。
需要说明的是，第一负载均衡为通过备用电池箱库房的均衡装置进行，其处于待更换的电池箱到达维护现场前的第一次均衡环节，目的是为快速将待更换的电池箱电量与电压降至同一个范围，即都高于待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax，以大大缩短现场均衡时间，更进一步地为实现盲插提供电量支撑。需要说明的是，若干个待更换电池箱仅需电量（电压）超过SOCimax（Vimax），而无需都相同，在实际的第一次均衡过程中，若干个备用电池箱快速通过均衡装置将电量及电压向SOCimax与Vimax靠近，即达到缩短现场均衡时间的目的，同时降低现场储能设备的复杂度，无需在额外配备均衡电路，并且经第一次均衡后，电量与电压以降至一个相对理想的范围，为利用电池箱利用自身负载进行均衡提供条件与基础。
若不为满电状态，则获取单元201获取当前电池箱所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy；处理单元202根据电量SOCy与电压值Vy配置当前电池箱执行第二负载均衡，以将当前电池箱接入所属的电池簇。
还需说明的是，第二负载均衡处于待更换的电池箱到达维护现场后的环节，其通过电池箱自身用电负载消耗待其电量和/或降低电压；由于待更换的电池箱电量与电压都为最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax，故对于每个需要更换的电池箱的电池簇而言，可实现盲插；还需要说明的是，由于到达维护现场的待更换电池箱（备用）已经经过了一次均衡，相较于利用均衡模块或者均衡电路进行现场均衡的方法将大大缩短现场时间；同时降低现场储能设备的复杂度，无需在额外配备均衡电路，利用电池箱自身负载实现均衡目的。
在本实施例中，在待更换的电池箱接入电池簇后，电池箱的电池管理单元BCU开始自动寻找地址，随后获取当前待更换电池箱的电量与电压，同时获取当前电池簇的平均电量与电压平均值;在1分钟内进行持续采样，判断电量差值是否大于5%同时电压差值是否大于50mv；若同时大于则启动待更换电池箱的自身用电负载，以消耗待更换电池箱的电量和/或降低电压；需要说明的是，5%以及50mv为便于举例说明使用，而非限定仅能通过5%以及50mv才能实施本申请；还需要说明的是，本申请电池箱进行更换的电池箱为相同类型，在本实施例中，通过标识电池箱类型的状态码来进行识别，同种类型的电池箱的SOC值与电压值具有相一致的特征曲线，故其不会出现电量SOC匹配成功而电压值匹配不成功的情况，本实施例中通过SOC值与电压值的综合判断来避免测量误差或外部干扰导致的误判，确保备用电池箱精准接入电池簇；待更换电池箱并入电池簇后，将并入完成状态（equilbriumstate）置0，完成接入。
在一优选实施例中，为降低温度对电池箱的电量SOC以及电压值造成的影响，并有效的防止温度差异过大导致电池温控失效报警；在本实施例中，例如判断待更换电池箱与其所属的电池簇的温差△T是否小于等于10°C；需要说明的是，10°C为便于举例说明使用，而非限定仅能通过10°C才能实施本申请；若匹配（小于10°C），则执行步骤启动待更换电池箱的自身用电负载；若不匹配，则开启电池箱加热模块以提升待更换电池箱温度。
在一优选实施例中，自身用电负载包括冷却负载、加热负载；在本实施例中，冷却负载包括风扇或水冷装置，加热负载包括电阻加热丝或者PTC加热装置或者厚膜加热装置。例如判断待更换电池箱的电池簇内的平均温度Tave是否大于20°C；若大于，则开启冷却负载（如开启风扇均衡）；若小于，则开启加热负载（如开启加热均衡）。在本实施例中，根据目前电池簇内的温度水平，选择开启加热还是冷却，进一步减小温差带来的失效报警；更进一步地，电池簇内的整体温度会实时变化，为了防止误报与来回切换的操作，加热与冷却的负载均衡开启会相互切换，当Tave小于20°C-5°C时，风扇均衡会向加热均衡进行切换；当Tave小于20°C+5°C时，加热均衡会向风扇均衡进行切换；以实时保证在任何温度变化下，减少温差带来的失效报警。
实施例3
如图5所示，一种储能基站的电源均衡方法，其可配置在储能基站或电池箱内，包括如下步骤：
S301、获取储能基站内当前待更换电池箱的电量SOCx与电压值Vx以及其所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy；
S302、判断待更换电池箱的电量SOCx与电压值Vx是否与其所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy相匹配；
S303、若不匹配，启动待更换电池箱的自身用电负载，以消耗待更换电池箱的电量和/或降低电压，直至匹配成功
S304、若匹配，则待更换电池箱并入其所属的电池簇。
应当理解，步骤S301-S304处于待更换的电池箱到达维护现场后的环节，由于待更换的电池箱电量与电压都为最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax，故对于每个需要更换的电池箱的电池簇而言，可实现盲插；还需要说明的是，由于到达维护现场的待更换电池箱（备用）已经经过了一次均衡，相较于利用均衡模块或者均衡电路进行现场均衡的方法将大大缩短现场时间；同时降低现场储能设备的复杂度，无需在额外配备均衡电路，利用电池箱自身负载实现均衡目的。
在本实施例中，在待更换的电池箱接入电池簇后，电池箱的电池管理单元BCU开始自动寻找地址，随后获取当前待更换电池箱的电量与电压，同时获取当前电池簇的平均电量与电压平均值;在1分钟内进行持续采样，判断电量差值是否大于5%同时电压差值是否大于50mv；若同时大于则启动待更换电池箱的自身用电负载，以消耗待更换电池箱的电量和/或降低电压；需要说明的是，5%以及50mv为便于举例说明使用，而非限定仅能通过5%以及50mv才能实施本申请；还需要说明的是，本申请电池箱进行更换的电池箱为相同类型，在本实施例中，通过标识电池箱类型的状态码来进行识别，同种类型的电池箱的SOC值与电压值具有相一致的特征曲线，故其不会出现电量SOC匹配成功而电压值匹配不成功的情况，本实施例中通过SOC值与电压值的综合判断来避免测量误差或外部干扰导致的误判，确保备用电池箱精准接入电池簇；待更换电池箱并入电池簇后，将并入完成状态（equilbriumstate）置0，完成接入。
在一优选实施例中，为降低温度对电池箱的电量SOC以及电压值造成的影响，并有效的防止温度差异过大导致电池温控失效报警；如图2所示，在执行所述第二负载均衡前，还包括步骤：
S111、判断当前电池箱与其所属的电池簇的温度是否匹配；
S112、若匹配，则执行所述第二负载均衡.
在本实施例中，例如判断待更换电池箱与其所属的电池簇的温差△T是否小于等于10°C；需要说明的是，10°C为便于举例说明使用，而非限定仅能通过10°C才能实施本申请；若匹配（小于10°C），则执行步骤启动待更换电池箱的自身用电负载；若不匹配，则开启电池箱加热模块以提升待更换电池箱温度。
在一优选实施例中，自身用电负载包括冷却负载、加热负载；在本实施例中，冷却负载包括风扇或水冷装置，加热负载包括电阻加热丝或者PTC加热装置或者厚膜加热装置。
如图3所示，第二负载均衡具体包括以下步骤：
S121、判断所述电池簇内的平均温度Tave是否大于等于第一温度阈值T1；
S122、若Tave大于等于T1，则开启冷却负载；
S123、若Tave小于T1，则开启加热负载。
例如判断待更换电池箱的电池簇内的平均温度Tave是否大于20°C；若大于，则开启冷却负载（如开启风扇均衡）；若小于，则开启加热负载（如开启加热均衡）。在本实施例中，根据目前电池簇内的温度水平，选择开启加热还是冷却，进一步减小温差带来的失效报警；更进一步地，电池簇内的整体温度会实时变化，为了防止误报与来回切换的操作，加热与冷却的负载均衡开启会相互切换，当Tave小于20°C-5°C时，风扇均衡会向加热均衡进行切换；当Tave小于20°C+5°C时，加热均衡会向风扇均衡进行切换；以实时保证在任何温度变化下，减少温差带来的失效报警。
实施例4
如图6所示，一种储能基站的电源均衡方法，其配置在储能基站或服务器后台或云服务器内，包括如下步骤：
S401、获取储能基站单位时间内待更换电池箱信息；其中，电池箱信息至少包括电池箱数量n、各电池箱的当前电量SOCi、各电池箱的当前电压值Vi;
S402、筛选得到待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax；
S403、配置备用电池箱进行负载均衡，以得到若干个以电量SOCimax+a%与电压值Vimax+Va配置的待更换电池箱；其中，a%为额外电量百分比，其值为0至10%；Va为额外电压值，其值为0至0.1Vimax。
应当理解，步骤S401-S403处于待更换的电池箱到达维护现场前的第一次均衡环节，第一负载均衡为通过备用电池箱库房的均衡装置进行；目的是为快速将待更换的电池箱电量与电压降至同一个范围，即都高于待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax，以大大缩短现场均衡时间，更进一步地为实现盲插提供电量支撑。需要说明的是，若干个待更换电池箱仅需电量（电压）超过SOCimax（Vimax），而无需都相同，在实际的第一次均衡过程中，若干个备用电池箱快速通过均衡装置将电量及电压向SOCimax与Vimax靠近，即达到缩短现场均衡时间的目的，同时降低现场储能设备的复杂度，无需在额外配备均衡电路，并且经第一次均衡后，电量与电压以降至一个相对理想的范围，为利用电池箱利用自身负载进行均衡提供条件与基础。
实施例5
如图7所示，一种电子设备，包括：处理器53和存储器51，存储器51用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被处理器53执行时，实现如实施例1、实施例3、实施例4中阐述的电源均衡管理方法。在本实施例中，电子设备还包括通信接口52，用以接收与发送数据；总线54，用以在电子设备内部传递数据。
在一些实施例中，电子设备配置成电池箱或储能基站或服务器或云平台，例如，配置成电池箱时，其包括BCU（Battery Control Unit）（包含存储器、处理器），冷却负载、加热负载；其中，冷却负载可配置成风扇或水冷装置，加热负载可配置成电阻加热丝或者PTC加热装置或者厚膜加热装置；在一些实施例中，如图8所示，冷却负载为风扇，加热负载204为电阻加热丝，其通过通讯端口接入电池簇；在更换电池箱时，电池箱被配置成执行如实施例1、实施例3、实施例4中阐述的电源均衡管理方法，具体方法在实施例1、实施例3、实施例4中已阐述，在此不再赘述。
实施例6
如图9-图11所示，一种储能基站的电源均衡***，包括：储能基站、备用电池箱库房；其中，
储能基站连接并管理有若干储能集装箱，储能集装箱内存放有若干组电池箱簇；在本实施例中，结合图6、图7，储能基站连接管路有若干个储能集装箱，储能集装箱内装载有若干组电池簇，电池簇内装载有若干个电池箱；如图6所示，电池箱、电池簇、集装箱、基站之间通过总线进行连接通讯，如CAN总线；
结合图9-图11所示，备用电池箱库房包括若干组均衡装置与备用电池箱；用于对备用电池箱进行快速均衡。
在一些实施例中，如图9-图11中所示，还配置有云平台，通过储能基站上传至云平台，可实现数据的终端可视化，维护人员可通过移动终端快速知晓储能基站的各状态，有利于快速响应维护。
如图10、图11所示，储能基站连接管理有P个储能集装箱，每个储能集装箱下连接有M个电池簇，每个电池簇下连接有N个电池簇；在一些实施例中，可根据集装箱地理位置进行分组管理，对组内储能集装箱需更换的电池箱进行采集；在另一些实施例中，可根据时间进行分组管理，采集储能基站连接的所有储能集装箱需更换的电池箱情况；储能基站在单位时间内采集本次待更换电池箱信息其中，电池箱信息至少包括电池箱数量n、各电池箱的当前电量SOCi、各电池箱的当前电压值Vi;并对若干当前电量SOCi、各电池箱的当前电压值Vi进行排序，得到本次待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax；将电池箱数量n、最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax作为本次更换的电池箱的配置信息发送给备用电池箱库房，备用电池箱库房根据本次更换的电池箱的配置信息来配置对应数量为n的电池箱进行第一次均衡，以得到n个以电量为SOCimax+a%同时电压值为Vimax+Va配置的待更换电池箱；其中，a%为额外电量百分比，其值为0至10%；Va为额外电压值，其值为0至0.1Vimax；在本实施例中，第一次均衡为待更换的电池箱到达维护现场前进行的均衡环节，目的是为快速将待更换的电池箱电量与电压降至同一个范围，即都高于待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax，以大大缩短现场均衡时间，更进一步地为实现盲插提供电量支撑。需要说明的是，若干个待更换电池箱仅需电量（电压）超过SOCimax（Vimax），而无需都相同，在实际的第一次均衡过程中，若干个备用电池箱快速通过均衡装置将电量及电压向SOCimax与Vimax靠近，既达到缩短现场均衡时间的目的，同时降低现场储能设备的复杂度，无需在额外配备均衡电路，并且经第一次均衡后，电量与电压以降至一个相对理想的范围，为利用电池箱利用自身负载进行均衡提供条件与基础。
更换时，储能基站或待更换电池箱获取当前待更换电池箱的电量SOCx与电压值Vx以及其所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy；判断待更换电池箱的电量SOCx与电压值Vx是否与其所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy相匹配；若不匹配，启动待更换电池箱的自身用电负载进行第二次均衡，以消耗待更换电池箱的电量和/或降低电压，直至匹配成功，以将待更换电池箱并入其所属的电池簇完成电池更换。在本实施例中，第二次均衡为待更换的电池箱到达维护现场后的电池箱自身均衡环节，由于待更换的电池箱电量与电压都高于最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax，故对于每个需要更换的电池箱的电池簇而言，可实现盲插；还需要说明的是，由于到达维护现场的待更换电池箱（备用）已经经过了一次均衡，相较于利用均衡模块或者均衡电路进行现场均衡的方法将大大缩短现场时间；同时降低现场储能设备的复杂度，无需在额外配备均衡电路，可通过电池箱自身负载实现均衡目的。
在一优选实施例中，为降低温度对电池箱的电量SOC以及电压值造成的影响，并有效的防止温度差异过大导致电池温控失效报警，还包括温度管理单元，其配置在执行启动待更换电池箱的自身用电负载前，用于判断待更换电池箱与其所属的电池簇的温度是否匹配；若匹配，则执行步骤启动待更换电池箱的自身用电负载。例如，判断待更换电池箱与其所属的电池簇的温度是否匹配；例如判断待更换电池箱与其所属的电池簇的温差△T是否小于等于10°C；需要说明的是，10°C为便于举例说明使用，而非限定仅能通过10°C才能实施本申请；若匹配（小于10°C），则执行步骤启动待更换电池箱的自身用电负载；若不匹配，则开启电池箱加热模块以提升待更换电池箱温度。
在一些实施例中，自身用电负载包括冷却负载、加热负载；在本实施例中，冷却负载包括风扇或水冷装置，加热负载包括电阻加热丝或者PTC加热装置或者厚膜加热装置；启动待更换电池箱的自身用电负载的条件，通过温度管理单元判断待更换电池箱的电池簇内的平均温度是否大于第一温度阈值；例如判断待更换电池箱的电池簇内的平均温度Tave是否大于20°C；若大于，则开启冷却负载（如开启风扇均衡）；若小于，则开启加热负载（如开启加热均衡）。在本实施例中，根据目前电池簇内的温度水平，选择开启加热还是冷却，进一步减小温差带来的失效报警；更进一步地，电池簇内的整体温度会实时变化，为了防止误报与来回切换的操作，加热与冷却的负载均衡开启会相互切换，如图2所示，当Tave小于20°C-5°C时，风扇均衡会向加热均衡进行切换；当Tave小于20°C+5°C时，加热均衡会向风扇均衡进行切换；以实时保证在任何温度变化下，减少温差带来的失效报警。
实施例7
一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令被执行时实现实施例1、实施例3、实施例4中的电源均衡管理方法。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个计算机可读存储介质（可以是CD-ROM、U盘、移动硬盘等）中或网络上，包括若干计算机程序指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行根据本申请实施方式的上述方法。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
本说明书实施例提供的装置、电子设备、非易失性计算机存储介质与方法是对应的，因此，装置、电子设备、非易失性计算机存储介质也具有与对应方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述对应装置、电子设备、非易失性计算机存储介质的有益技术效果。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的***、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本说明书实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
还需要说明的是，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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本说明书实施例而已，并不用于限制本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种储能基站的电源均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取当前电池箱的电量SOCx；
判断所述电量SOCx是否为满电状态；
若为满电状态，则获取储能基站单位时间内待更换电池箱信息；其中，待更换电池箱信息至少包括各电池箱的当前电量SOCi、各电池箱的当前电压值Vi;筛选得到待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax；根据电量SOCimax+a%与电压值Vimax+Va配置当前电池箱执行第一负载均衡；其中，a%为额外电量百分比，其值为0至10%；Va为额外电压值，其值为0至0.1Vimax；
若不为满电状态，则获取当前电池箱所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy；根据电量SOCy与电压值Vy配置当前电池箱执行第二负载均衡，以将当前电池箱接入所属的电池簇；
所述第一负载均衡为通过备用电池箱库房的均衡装置进行；所述第二负载均衡为通过电池箱自身用电负载消耗待其电量和/或降低电压。
2.根据权利要求1所述的储能基站的电源均衡方法，其特征在于：执行所述第二负载均衡前，还包括步骤：
判断当前电池箱与其所属的电池簇的温度是否匹配；
若匹配，则执行所述第二负载均衡。
3.根据权利要求1或2所述的储能基站的电源均衡方法，其特征在于，所述自身用电负载包括冷却负载、加热负载。
4.根据权利要求3所述的储能基站的电源均衡方法，其特征在于，所述第二负载均衡具体包括以下步骤：
判断电池簇内的平均温度Tave是否大于等于第一温度阈值T1；
若Tave大于等于T1，则开启冷却负载；
若Tave小于T1，则开启加热负载。
5.一种储能基站的电源均衡装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取当前电池箱的电量SOCx；
处理单元，用于判断所述电量SOCx是否为满电状态；
若为满电状态，则获取单元获取储能基站单位时间内待更换电池箱信息；其中，待更换电池箱信息至少包括各电池箱的当前电量SOCi、各电池箱的当前电压值Vi;所述处理单元筛选得到待更换电池箱中最大的当前电量SOCimax与最大当前电压值Vimax；所述处理单元根据电量SOCimax+a%与电压值Vimax+Va配置当前电池箱执行第一负载均衡；其中，a%为额外电量百分比，其值为0至10%；Va为额外电压值，其值为0至0.1Vimax；
若不为满电状态，则获取单元获取当前电池箱所属的电池簇的电量SOCy与电压值Vy；所述处理单元根据电量SOCy与电压值Vy配置当前电池箱执行第二负载均衡，以将当前电池箱接入所属的电池簇；
所述第一负载均衡为通过备用电池箱库房的均衡装置进行；所述第二负载均衡为通过电池箱自身用电负载消耗待其电量和/或降低电压。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序指令，所述程序指令被执行时实现权利要求1-4任一项所述的方法。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；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1-4中任一项所述的方法。
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