CN117394501B - 一种并联式储能***的数据处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种并联式储能***的数据处理方法及装置,所述方法包括:在并联式储能***处于充电或放电状态时,实时获取并联式储能***内每个储能电池的实时电量数据;采用若干个实时电量数据计算储能电池两两之间的电量差值;若任意一个电量差值大于预设电量阈值时,进行功率调整处理。本发明可以在并联式储能***处于充电或放电状态时,实时获取并联式储能***内每个储能电池的实时电量数据,根据实时电量数据计算储能电池两两之间的电量差值并根据电量差值与预设电量阈值的比较结果对储能电池进行功率调整处理,以平衡电量偏差较大的储能电池,避免充不满或放不尽的情况,进而减少电池容量的损失,并延缓电池的衰减,并提升电池的可用容量。
Description
技术领域
本发明涉及储能***的技术领域,尤其涉及一种并联式储能***的数据处理方法及装置。
背景技术
随着新能源储能行业的蓬勃发展,对储能***的储电量需求日益增大,小容量的储能***难以满足市场需求。为了增大电池的输出功率,可以根据功率需求将多个电池或储能组件并联拼接在一起,形成多簇并联式储能***,以满足对大功率设备的供电需求。
为了确保各个储能电池有充足的电量,一般会检测各个并联储能电池的电压,当任意一个并联储能电池的电池电压低于设定值时,则对储能电池进行充电。但目前常用的充放电方法有如下技术问题:电池簇直接并联会在充放电结束后出现环流现象,各电池簇电压被强制平衡。一旦内阻较小的电池簇电量充满或放光后,其他电池簇必须停止充放,进而造成充不满或放不尽的情况,不但导致电池容量损失和温度升高,也会加速电池衰减,降低电池***可用容量。
发明内容
本发明提出一种并联式储能***的数据处理方法及装置,所述方法可以解决并联式储能***内各个电池充不满或放不尽的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种并联式储能***的数据处理方法,所述方法包括:
在并联式储能***处于充电或放电状态时,实时获取并联式储能***内每个储能电池的实时电量数据;
当任意一个所述实时电量数据满足预设的平衡阈值时,采用若干个所述实时电量数据计算储能电池两两之间的电量差值,得到多个电量差值;
若每个所述电量差值均小于预设电量阈值时,对多个所述实时电量数据进行可视化处理;
若任意一个所述电量差值大于预设电量阈值时,则获取大于预设电量阈值的所述电量差值对应的两个储能电池的功率数据,根据所述功率数据进行功率调整处理。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,包括:
若储能电池处于放电状态且两个储能电池的剩余电量均大于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第一功率差值;
按照所述第一功率差值分别调整两个储能电池的输出功率。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,包括:
若储能电池处于放电状态且任意一个储能电池的剩余电量小于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第二功率差值;
在控制低电量的储能电池停止供电后,按照所述第二功率差值调整高电量的储能电池的输出功率。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,包括:
若两个储能电池处于充电状态且任意一个储能电池的剩余电量均大于第二预设电量值,则计算两个所述功率数据的功率差值;
按照所述功率差值调整高电量的储能电池的输出功率,以使高电量的储能电池采用涓流方式给低电量的储能电池进行充电。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述对多个所述实时电量数据进行可视化处理,包括:
分别查找并联式储能***的应用设备图像和储能电池图像;
合并所述应用设备图像和所述储能电池图像得到合并图像;
基于多个所述实时电量数据的数值大小对所述合并图像的电池区域进行可视化渲染,形成动态图像。
在第一方面的一种可能的实现方式中,在所述形成动态图像的步骤后,所述方法还包括:
当并联式储能***处于充电或放电状态的时长大于预设时长时,获取储能电池的实时参数,所述实时参数包括:实时温度值、实时电流值和实时电压值;
利用所述实时参数在预设的电量表中查找参考电量数据;
当所述参考电量数据与所述实时电量数据不相同时,利用预设的电量表对应的修正系数对所述实时电量数据进行动态修正。
在第一方面的一种可能的实现方式中,在所述并联式储能***处于充电或放电状态的步骤后,所述方法还包括:
若并联式储能***的环境温度值在预设的工作温度区间内,则获取并联式储能***内每个储能电池在预设时长内的温度变化值;
当任意一个所述温度变化值大于预设温度值时,控制并联式储能***停止充电或放电。
在第一方面的一种可能的实现方式中,在所述控制并联式储能***停止充电或放电的步骤后,所述方法还包括:
获取并联式储能***的运行参数,所述运行参数包括:实时温度值、实时充放电功率以及温度变化特性;
基于所述运行参数查找温度变化时间函数,其中,所述温度变化时间函数是在固定环境温度、固定充放电功率以及固定的温度变化特性下,电池温度随时间变化的函数;
基于所述温度变化时间函数和所述环境温度值计算储能电池从当前的实时温度值下降至预设安全温度阈值的时长,得到温度预测时长。
本发明实施例的第二方面提供了一种并联式储能***的数据处理装置,所述装置包括:
获取电量数量模块,用于在并联式储能***处于充电或放电状态时,实时获取并联式储能***内每个储能电池的实时电量数据;
计算电量差模块,用于当任意一个所述实时电量数据满足预设的平衡阈值时,采用若干个所述实时电量数据计算储能电池两两之间的电量差值,得到多个电量差值;
电量展示模块,用于若每个所述电量差值均小于预设电量阈值时,对多个所述实时电量数据进行可视化处理;
功率调整模块,用于若任意一个所述电量差值大于预设电量阈值时,则获取大于预设电量阈值的所述电量差值对应的两个储能电池的功率数据,根据所述功率数据进行功率调整处理。
在第二方面的一种可能的实现方式中,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,包括:
若储能电池处于放电状态且两个储能电池的剩余电量均大于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第一功率差值;
按照所述第一功率差值分别调整两个储能电池的输出功率。
在第二方面的一种可能的实现方式中,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,包括:
若储能电池处于放电状态且任意一个储能电池的剩余电量小于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第二功率差值;
在控制低电量的储能电池停止供电后,按照所述第二功率差值调整高电量的储能电池的输出功率。
在第二方面的一种可能的实现方式中,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,包括:
若两个储能电池处于充电状态且任意一个储能电池的剩余电量均大于第二预设电量值,则计算两个所述功率数据的功率差值;
按照所述功率差值调整高电量的储能电池的输出功率,以使高电量的储能电池采用涓流方式给低电量的储能电池进行充电。
在第二方面的一种可能的实现方式中,所述对多个所述实时电量数据进行可视化处理,包括:
分别查找并联式储能***的应用设备图像和储能电池图像;
合并所述应用设备图像和所述储能电池图像得到合并图像;
基于多个所述实时电量数据的数值大小对所述合并图像的电池区域进行可视化渲染,形成动态图像。
在第二方面的一种可能的实现方式中,所述装置还包括:
获取实时参数模块,用于当并联式储能***处于充电或放电状态的时长大于预设时长时,获取储能电池的实时参数,所述实时参数包括:实时温度值、实时电流值和实时电压值;
查找参考电量模块,用于利用所述实时参数在预设的电量表中查找参考电量数据;
动态修正模块,用于当所述参考电量数据与所述实时电量数据不相同时,利用预设的电量表对应的修正系数对所述实时电量数据进行动态修正。
在第二方面的一种可能的实现方式中,所述装置还包括:
获取温度变化值模块,用于若并联式储能***的环境温度值在预设的工作温度区间内,则获取并联式储能***内每个储能电池在预设时长内的温度变化值;
停止模块,用于当任意一个所述温度变化值大于预设温度值时,控制并联式储能***停止充电或放电。
在第二方面的一种可能的实现方式中,所述装置还包括:
获取运行参数模块,用于获取并联式储能***的运行参数,所述运行参数包括:实时温度值、实时充放电功率以及温度变化特性;
查找函数模块,用于基于所述运行参数查找温度变化时间函数,其中,所述温度变化时间函数是在固定环境温度、固定充放电功率以及固定的温度变化特性下,电池温度随时间变化的函数;
预测时长模块,用于基于所述温度变化时间函数和所述环境温度值计算储能电池从当前的实时温度值下降至预设安全温度阈值的时长,得到温度预测时长。
相比于现有技术,本发明实施例提供的一种并联式储能***的数据处理方法及装置,其有益效果在于:本发明可以在并联式储能***处于充电或放电状态时,实时获取并联式储能***内每个储能电池的实时电量数据,根据实时电量数据计算储能电池两两之间的电量差值并根据电量差值与预设电量阈值的比较结果对储能电池进行功率调整处理,以平衡电量偏差较大的储能电池,避免充不满或放不尽的情况,进而减少电池容量的损失,并延缓电池的衰减,并提升电池的可用容量。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种并联式储能***的数据处理方法的流程示意图;
图2是本发明一实施例提供的控制***的连接结构示意图;
图3是本发明一实施例提供的储能电池的结构示意图一;
图4是本发明一实施例提供的储能电池的结构示意图二;
图5是本发明一实施例提供的一种并联式储能***的数据处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了解决上述问题,下面将通过以下具体的实施例对本申请实施例提供的一种并联式储能***的数据处理方法进行详细介绍和说明。
参照图1,示出了本发明一实施例提供的一种并联式储能***的数据处理方法的流程示意图。
在一实施例中,并联式储能***是有多个储能电池并联组成,通过并联多个储能电池,可以增加整个并联式储能***的容量和功率,以满足不同设备的用电需求。
在一实施例中,所述方法适用于并联式储能***的控制***或管理***,该控制***或管理***可以与并联式储能***内每个储能电池通信连接,同时可以用于控制并联式储能***充电与放电。
参照图2,示出了本发明一实施例提供的控制***的连接结构示意图。
在一实施例中,所述控制***与双向变流器连接,双向变流器可以分布与负载、电网和并联式储能***连接。控制***可以通过控制双向变流器,以控制并联式储能***给负载供电或者电网给并联式储能***充电。
其中,作为示例的,所述并联式储能***的数据处理方法,可以包括:
S11、在并联式储能***处于充电或放电状态时,实时获取并联式储能***内每个储能电池的实时电量数据。
在一实施例中,当检测电网给并联式储能***充电或者检测并联式储能***给负载供电时,控制***可以实时获取并联式储能***内每个储能电池的实时电量数据。
其中,该储能电池的实时电量数据是储能电池的实时电量值(SOC)。
在一实现方式中,可以分别获取储能电池的剩余可用电量(Qc)和储能电池的额定容量(Qn),计算两个数值的比值再乘以百分比,得到实时电量值。
S12、当任意一个所述实时电量数据满足预设的平衡阈值时,采用若干个所述实时电量数据计算储能电池两两之间的电量差值,得到多个电量差值。
接着,可以分别将每个实时电量数据与预设的平衡阈值进行比较。
其中,充电状态和放电状态均有一个对应的预设的平衡阈值。例如,充电状态对应的预设的平衡阈值可以为满电量或者90%电量。放电状态对应的预设的平衡阈值可以是0电量或者10%电量。平衡阈值的大小可以根据实际需要进行调整。
在比较时,可以先确定储能电池当前的状态,再根据其当前的状态将实时电量数据与预设的平衡阈值进行比较。
例如,在充电状态下,可以比较实时电量数据是否大于90%电量或者满电量;同理,在放电状态下,可以比较实时电量数据是否小于10%电量或者0电量。
如果,在充电状态下,实时电量数据大于90%电量或者满电量,则说明实时电量数据满足预设的平衡阈值。同理,如果,在放电状态下,实时电量数据小于10%电量或者0电量,则说明实时电量数据满足预设的平衡阈值。
在充电状态下,如果有任意一个实时电量数据满足预设的平衡阈值时,说明有一个储能电池已经充满电或者临近满电的状态,此时其他储能电池簇会停止充电。同理,在放电状态下,如果有任意一个实时电量数据满足预设的平衡阈值时,说明有一个储能电池已经没有电或者临近没电的状态,此时其他储能电池簇会停止放电。
但由于并联式储能***内有多个储能电池,仅一个储能电池满电或没有电,难以说明每个储能电池均满电或者没有电。若立即停止充放处理,可能会造成储能电池间充不满、放不尽的情况。
为此,为了明确是否各个储能电池均处于满电或者没有电的状态,可以采用若干个实时电量数据两两之间作差,从而计算得到两个储能电池两两之间的电量差值,得到多个电量差值。
例如,有4个储能电池,分别为A、B、C、D。其中,A储能电池的实时电量数据满足预设的平衡阈值,可以根据A储能电池和B储能电池的实时电量数据计算A和B两个储能电池的电量差值。同理,可以计算A和C两个储能电池的电量差值、A和D两个储能电池的电量差值、B和C两个储能电池的电量差值、B和D两个储能电池的电量差值以及C和D两个储能电池的电量差值,得到多个电量差值。
通过比较各个电量差值的大小,来确定多个储能电池中是否有充不满、放不尽的情况。
S13、若每个所述电量差值均小于预设电量阈值时,对多个所述实时电量数据进行可视化处理。
如果每个电量差值均小于预设电量阈值时,说明各个储能电池相互之间的电量差较小,都处于充满或放满电的情况。此时,可以说明整个并联式储能***是处于满电或没电的状态。
由于并联式储能***是处于满电或没电的状态,为了方便用户查看,可以对多个实时电量数据进行可视化处理,使得用户可以实时查看并联式储能***的状态,供用户进行不同的业务处理。
在一可选的实施例中,为了更加形象生动地展示并联式储能***的电量,其中,作为示例的,步骤S13可以包括以下子步骤:
S131、分别查找并联式储能***的应用设备图像和储能电池图像。
S132、合并所述应用设备图像和所述储能电池图像得到合并图像。
S133、基于多个所述实时电量数据的数值大小对所述合并图像的电池区域进行可视化渲染,形成动态图像。
具体地,应用设备图像可以是并联式储能***所供电的设备的图像,储能电池图像可以是储能电池并联连接的图像。
参照图3-4,分别示出了本发明一实施例提供的储能电池的结构示意图一和本发明一实施例提供的储能电池的结构示意图二。在一实施例中,储能电池图像可以如图3-4所示。
在一实现方式中,可以获取并联式储能***所供电的设备的名称信息,根据其名称信息在线上查找其对应的图像,得到应用设备图像。
接着,可以将两张图像合并,从而得到合并图像。在一实现方式中,合并可以将储能电池图像添加在应用设备图像中。可选地,可以先对储能电池图像进行缩放,然后将缩放后的储能电池图像添加在应用设备图像内,形成合并图像。
例如,并联式储能***所供电的设备是电动车,该电动车的电池设置在车底部,可以将将缩放后的储能电池图像添加在应用设备图像的电动车的底部,再合并形成合并图像。
在合并完成后,可以将多个实时电量数据的数值大小分别添加至合并图像的电池区域,然后再对其进行可视化渲染,形成动态图像。
例如,可以将实时电量数据的数值大小添加至图像后,如果是满电状态,则对图像的电池区域进行绿色渲染;如果是没电状态,可以对图像的电池区域进行红色渲染,又或者让电池区域进行动态闪烁。具体的渲染效果可以根据实际需要进行调整。
在一实施例中,控制***还可以与用户的智能终端通信,在生成动态图像后,可以将动态图像发送给用户的智能终端,供用户查看。
在一可选的实施例中,由于获取是实时电量数据可能有偏差,导致所渲染或显示的动态图像展示的数值有错,为了提升展示的准确率,其中,作为示例的,所述方法还可以包括以下子步骤:
S134、当并联式储能***处于充电或放电状态的时长大于预设时长时,获取储能电池的实时参数,所述实时参数包括:实时温度值、实时电流值和实时电压值。
S135、利用所述实时参数在预设的电量表中查找参考电量数据。
S136、当所述参考电量数据与所述实时电量数据不相同时,利用预设的电量表对应的修正系数对所述实时电量数据进行动态修正。
在一应用场景中,如果实时电量数据有偏差,可能是并联式储能***所处环境的不确定因素造成。为了剔除环境突发因素的影响,先获取并联式储能***处于充电或放电状态的时长,当并联式储能***处于充电或放电状态的时长大于预设时长时,说明并联式储能***已经处于充电或放电状态一段时间,此时可以获取储能电池的实时参数,该实时参数可以包括:实时温度值、实时电流值和实时电压值。
具体地,实时温度值是储能电池的实时温度;实时电流值是储能电池的实时电流,如果是充电状态,则是实时输入电流,如果是放电状态,则是实时输出电流;实时电压值是储能电池的实时电压,则是实时输入电压,如果是放电状态,则是实时输出电压。
接着,可以利用实时参数在预设的电量表中查找参考电量数据。其中,预设的电量表是用户预先在不同温度、不同电流以及不同电压下统计的储能电池的电量,并绘制得到表格。该表格有储能电池在不同状态下的电量。
此时,可以判断参考电量数据与实时电量数据是否相同,如果不相同,说明电量有较大偏差,需要对其进行修正。
具体地,可以利用预设的电量表对应的修正系数k对实时电量数据进行动态修正。
在一具体的操作方式中,动态修正的操作可以如下步骤:
第一步,从预设的电量表中查找参考电量数据;
第二步,判断参考电量数据与实时电量数据的偏差是否大于预设偏差(例如5%或10%或15%等)。
第三步,如果判断参考电量数据与实时电量数据的偏差小于预设偏差,则以参考电量数据替换实时电量数据;
第四步,如果判断参考电量数据与实时电量数据的偏差大于预设偏差,则采用修正系数对实时电量数据进行动态修正。
其中,修正的计算公式可以如下式所示:
SOC(%)=(实时消耗的SOC*K)/SOCmax。
上式中,SOC(%)为储能电池的实时电量数据,K为修正系数,实时消耗的SOC是储能电池在单位时间内消耗的电量,SOCmax为储能电池的满电量。
需要说明的是,修正系数K可以根据实际需要进行调整,如果实时温度值正常,则修正系数K可以为常数,如果实时温度值偏高,则修正系数K可以偏大,反之,如果实时温度值偏低,则修正系数K可以偏小。
S14、若任意一个所述电量差值大于预设电量阈值时,则获取大于预设电量阈值的所述电量差值对应的两个储能电池的功率数据,根据所述功率数据进行功率调整处理。
如果有任意一个电量差值大于预设电量阈值时,说明有两个储能电池的电量偏差较大,若此时停止充电或停止放电,可能会出现充不满或放不尽的情况。
为了解决上述问题,可以先确定大于预设电量阈值的电量差值,然后获取该电量差值对应的两个储能电池的功率数据。该功率数据可以是其输入功率或输出功率。
然后根据两个功率数据对两个储能电池的功率进行调整,使得两个储能电池处于相同电量,从而避免充不满或放不尽的情况。
在其中一种的实施例中,储能电池可能处于放电状态,其中,作为示例的,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,可以包括以下子步骤:
S21、若储能电池处于放电状态且两个储能电池的剩余电量均大于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第一功率差值。
S22、按照所述第一功率差值分别调整两个储能电池的输出功率。
如果储能电池处于放电状态,两个储能电池是同时放电,可能一个放完,一个没放完,造成两个储能电池的电量差值大于预设电量阈值;也可能一个放得快,一个放电慢,造成两个储能电池的电量差值大于预设电量阈值;也可能是一个在满电状态下放电,一个在馈电状态下放电,造成两个储能电池的电量差值大于预设电量阈值。
此时,可以分别确定每个储能电池的剩余电量,得到两个剩余电量。如果两个剩余电量均大于第一预设电量值,说明两个储能电池均还有电量,还可以继续放电。
但如果还是持续放电,低电量的储能电池会先把电量放完,此时高电量的储能电池还没把电量放完,但已经停止放电了。为了能延迟放电时长,以提升续航能力,可以利用两个功率数据计算第一功率差值。需要说明的是,该功率数据是储能电池的输出功率数据。
然后根据功率差值分别调整两个储能电池的输出功率。
例如,两个储能电池分别为A和B,其中,A为高电量储能电池,B为低电量储能电池。计算的第一功率差值为5,可以将A储能电池的输出功率提高5,将B储能电池的输出功率下调5,使得总的输出功率不变,但A储能电池的放电效率提升,让B储能电池的放电效率下降,进而在一段时间后,让两个储能电池的电量相同。
在一可选的实施例中,可能两个储能电池开始是以相同功率放电,计算第一功率差值为0,只是因为两个储能电池的起始电量不同,所以在放电一段时间后,导致电量差较大。为此,可以设定一个公立调整阈值,再根据功率调整阈值提升高电量储能电池的输出功率,同理,再根据功率调整阈值降低低电量储能电池的输出功率。
再又一可选的实施例中,由于低电量储能电池的电量过低,所以可能在调整后一段时间低电量储能电池已经放完电,但高电量储能电池还没放完电。
为此,可以计算两个储能电池的电量差值,然后根据电量差值计算第一功率差值,最后再按照第一功率差值分别调整两个储能电池的输出功率。
在其中一种的实施例中,储能电池可能处于放电状态,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,可以包括以下子步骤:
S31、若储能电池处于放电状态且任意一个储能电池的剩余电量小于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第二功率差值。
S32、在控制低电量的储能电池停止供电后,按照所述第二功率差值调整高电量的储能电池的输出功率。
根据前文解析,如果储能电池处于放电状态,两个储能电池是同时放电,可能一个放完,一个没放完,造成两个储能电池的电量差值大于预设电量阈值。
如果有任意一个储能电池的剩余电量小于第一预设电量值,说明两个储能电池可能一个快放完电,一个没放完。
此时,如果继续让快放完电的储能电池继续放电,会让整个并联式储能***停止放电。为了避免上述情况,可以让控制低电量的储能电池停止供电,同时,也可以计算两个储能电池的功率差,得到第二功率差值,最后,再按照第二功率差值提升高电量的储能电池的输出功率,使得并联式储能***可以保持不变,同时可以继续供电。需要说明的是,该功率数据是储能电池的输出功率数据。
可选地,可能两个储能电池开始是以相同功率放电,计算第二功率差值为0,只是因为两个储能电池的起始电量不同,所以在放电一段时间后,导致电量差较大。此时,可以将高电量的储能电池的输出功率提升至两倍,使得并联式储能***可以保持不变,同时可以继续供电。
在其中一种的实施例中,储能电池可能处于充电状态,其中,作为示例的,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,可以包括以下子步骤:
S41、若两个储能电池处于充电状态且任意一个储能电池的剩余电量均大于第二预设电量值,则计算两个所述功率数据的功率差值。
S42、按照所述功率差值调整高电量的储能电池的输出功率,以使高电量的储能电池采用涓流方式给低电量的储能电池进行充电。
如果两个储能电池处于充电状态,而两个储能电池的电量差值大于预设电量阈值,说明一个电量偏高,一个电量偏低。继续充电可能高电量的充满了,而低电量的还没充满,但已经停止充电了。
为了避免上述情况,此时可以确定这两个储能电池的剩余电量均大于第二预设电量值,这第二预设电量值可以是临近满电的电量值,例如90%或95%。如果已经临近满电,为了避免过充的情况,可以两个储能电池均停止充电。如果只有任意一个剩余电量大于第二预设电量值,说明仅一个储能电池快充满,但另一个还没充满,可能一个储能电池为95%的电量,一个是59%的电量。
为了能让低电量的储能电池继续充电,可以获取两个储能电池的功率数据,该功率数据可以是输入功率数据,然后计算两个功率数据的功率差值,再根据功率差值调整高电量的储能电池的输出功率,让高电量的储能电池采用涓流方式给低电量的储能电池进行充电。
让高电量的储能电池给低电量的储能电池进行充电,可以平衡两个储能电池的电压,可以让电量较高的电池少充,电量较低的电池多充,从而提高了储能电源的充电效率,也同时对各储能电池进行了保护。
在一实施例中,在充电或放电过程中,可能导致储能电池升温,当储温度提升15℃时,寿命会缩短一半以上。例如,锂电池在充放电过程中会产生大量热量,单体电池的温度差异过大会造成内阻、容量等不一致进一步增大,导致单体电池加速分化,缩短电池***的循环寿命,甚至造成安全隐患,为了保护储能电池,其中,作为示例的,所述方法还可以包括以下步骤:
S51、若并联式储能***的环境温度值在预设的工作温度区间内,则获取并联式储能***内每个储能电池在预设时长内的温度变化值。
S52、当任意一个所述温度变化值大于预设温度值时,控制并联式储能***停止充电或放电。
具体地,可以获取并联式储能***所在环境的环境温度值,判断环境温度值是否在预设的工作温度区间内。如果环境温度值在预设的工作温度区间内,说明环境温度正常,此时可以获取每个储能电池在预设时长内的温度变化值。其中,预设时长可以是从开始充电至当前时间节点的时长或者从开始放电至当前时间节点的时长,也可以是用户预设的时长,例如5分钟,10分钟。
同时可以统计每个储能电池在预设时长内的温度变化值,例如5分钟从30摄氏度上述至35摄氏度,中间的温度变化值为5摄氏度。
如果有任意一个温度变化值大于预设温度值,说明有储能电池温度急速变化,可能有安全隐患,可以立即停止充电或放电,以保护并联式储能***以及储能电池。
在一实施例中,在停止充电或放电后,由于使用中断,可能导致用户设备无电可用,影响用户的正常使用需求,为了方便用户了解重新启动并联式储能***的时间,其中,作为示例是,所述方法还可以包括:
S53、获取并联式储能***的运行参数,所述运行参数包括:实时温度值、实时充放电功率以及温度变化特性。
S54、基于所述运行参数查找温度变化时间函数,其中,所述温度变化时间函数是在固定环境温度、固定充放电功率以及固定的温度变化特性下,电池温度随时间变化的函数。
S55、基于所述温度变化时间函数和所述环境温度值计算储能电池从当前的实时温度值下降至预设安全温度阈值的时长,得到温度预测时长。
具体地,可以预先获取充放电功率与环境温度、温度变化特性以及电池工作温度之间的函数关系。
需要说明的是,可以通过不同环境温度、不同充放电倍率对电池进行充放电试验,从而拟合得到温度变化特性与充放电功率的函数变化关系式,由于环境温度的不同,可以得到多个不同的函数变化关系式,再将该多个函数关系式存入控制***中。
接着,可以获取并联式储能***的运行参数,该运行参数可以包括:实时温度值、实时充放电功率以及温度变化特性。
然后基于运行参数查找相适配的温度变化时间函数,该温度变化时间函数是在固定环境温度、固定充放电功率以及固定的温度变化特性下,电池温度随时间变化的函数。
最后再基于温度变化时间函数和环境温度值计算储能电池从当前的实时温度值下降至预设安全温度阈值的时长,得到温度预测时长。
由于温度变化时间函数有温度和时间的关系,可以分别将当前的实时温度值下降和预设安全温度阈值代入温度变化时间函数中,可以计算两个温度对应的时间,然后计算两个时间的差值,得到温度预测时长,在经过这个时长后,并联式储能***从当前的实时温度值下降至预设安全温度阈值。
可以理解的是,根据运行参数中的当前环境温度以及当前充放电功率可以获取对应的电池温度随时间变化的曲线,通过当前电池温度得到曲线中对应的当前时刻,再通过预设的时间间隔得到预测电池温度对应的时刻,该预测温度对应时刻所对应的电池温度即为电池预测温度。
在本实施例中,本发明实施例提供了一种并联式储能***的数据处理方法,其有益效果在于:本发明可以在并联式储能***处于充电或放电状态时,实时获取并联式储能***内每个储能电池的实时电量数据,根据实时电量数据计算储能电池两两之间的电量差值并根据电量差值与预设电量阈值的比较结果对储能电池进行功率调整处理,以平衡电量偏差较大的储能电池,避免充不满或放不尽的情况,进而减少电池容量的损失,并延缓电池的衰减,并提升电池的可用容量。
本发明实施例还提供了一种并联式储能***的数据处理装置,参见图5,示出了本发明一实施例提供的一种并联式储能***的数据处理装置的结构示意图。
其中,作为示例的,所述并联式储能***的数据处理装置可以包括:
获取电量数量模块501,用于在并联式储能***处于充电或放电状态时,实时获取并联式储能***内每个储能电池的实时电量数据;
计算电量差模块502,用于当任意一个所述实时电量数据满足预设的平衡阈值时,采用若干个所述实时电量数据计算储能电池两两之间的电量差值,得到多个电量差值;
电量展示模块503,用于若每个所述电量差值均小于预设电量阈值时,对多个所述实时电量数据进行可视化处理;
功率调整模块504,用于若任意一个所述电量差值大于预设电量阈值时,则获取大于预设电量阈值的所述电量差值对应的两个储能电池的功率数据,根据所述功率数据进行功率调整处理。
可选地,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,包括:
若储能电池处于放电状态且两个储能电池的剩余电量均大于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第一功率差值;
按照所述第一功率差值分别调整两个储能电池的输出功率。
可选地,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,包括:
若储能电池处于放电状态且任意一个储能电池的剩余电量小于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第二功率差值;
在控制低电量的储能电池停止供电后,按照所述第二功率差值调整高电量的储能电池的输出功率。
可选地,所述根据所述功率数据进行功率调整处理,包括:
若两个储能电池处于充电状态且任意一个储能电池的剩余电量均大于第二预设电量值,则计算两个所述功率数据的功率差值;
按照所述功率差值调整高电量的储能电池的输出功率,以使高电量的储能电池采用涓流方式给低电量的储能电池进行充电。
可选地,所述对多个所述实时电量数据进行可视化处理,包括:
分别查找并联式储能***的应用设备图像和储能电池图像;
合并所述应用设备图像和所述储能电池图像得到合并图像;
基于多个所述实时电量数据的数值大小对所述合并图像的电池区域进行可视化渲染,形成动态图像。
可选地,所述装置还包括:
获取实时参数模块,用于当并联式储能***处于充电或放电状态的时长大于预设时长时,获取储能电池的实时参数,所述实时参数包括:实时温度值、实时电流值和实时电压值;
查找参考电量模块,用于利用所述实时参数在预设的电量表中查找参考电量数据;
动态修正模块,用于当所述参考电量数据与所述实时电量数据不相同时,利用预设的电量表对应的修正系数对所述实时电量数据进行动态修正。
可选地,所述装置还包括:
获取温度变化值模块,用于若并联式储能***的环境温度值在预设的工作温度区间内,则获取并联式储能***内每个储能电池在预设时长内的温度变化值;
停止模块,用于当任意一个所述温度变化值大于预设温度值时,控制并联式储能***停止充电或放电。
可选地,所述装置还包括:
获取运行参数模块,用于获取并联式储能***的运行参数,所述运行参数包括:实时温度值、实时充放电功率以及温度变化特性;
查找函数模块,用于基于所述运行参数查找温度变化时间函数,其中,所述温度变化时间函数是在固定环境温度、固定充放电功率以及固定的温度变化特性下,电池温度随时间变化的函数;
预测时长模块,用于基于所述温度变化时间函数和所述环境温度值计算储能电池从当前的实时温度值下降至预设安全温度阈值的时长,得到温度预测时长。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到,为方便的描述和简洁,上述描述的装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
进一步的,本申请实施例还提供了一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例所述的并联式储能***的数据处理方法。
进一步的,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序,所述计算机可执行程序用于使计算机执行如上述实施例所述的并联式储能***的数据处理方法。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例还可提供包括计算机程序产品。因此,本申请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,本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、装置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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种并联式储能***的数据处理方法,其特征在于,所述方法包括:
在并联式储能***处于充电或放电状态时,实时获取并联式储能***内每个储能电池的实时电量数据;
当任意一个所述实时电量数据满足预设的平衡阈值时,采用若干个所述实时电量数据计算储能电池两两之间的电量差值,得到多个电量差值;
若每个所述电量差值均小于预设电量阈值时,对多个所述实时电量数据进行可视化处理;
若任意一个所述电量差值大于预设电量阈值时,则获取大于预设电量阈值的所述电量差值对应的两个储能电池的功率数据,根据所述功率数据进行功率调整处理;
所述根据所述功率数据进行功率调整处理,包括:
若储能电池处于放电状态且两个储能电池的剩余电量均大于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第一功率差值;
按照所述第一功率差值分别调整两个储能电池的输出功率;
若储能电池处于放电状态且任意一个储能电池的剩余电量小于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第二功率差值;
在控制低电量的储能电池停止供电后,按照所述第二功率差值调整高电量的储能电池的输出功率;
若两个储能电池处于充电状态且任意一个储能电池的剩余电量均大于第二预设电量值,则计算两个所述功率数据的功率差值;
按照所述功率差值调整高电量的储能电池的输出功率,以使高电量的储能电池采用涓流方式给低电量的储能电池进行充电;
所述对多个所述实时电量数据进行可视化处理,包括:
分别查找并联式储能***的应用设备图像和储能电池图像;
合并所述应用设备图像和所述储能电池图像得到合并图像;
基于多个所述实时电量数据的数值大小对所述合并图像的电池区域进行可视化渲染,形成动态图像;
在所述形成动态图像的步骤后,所述方法还包括:
当并联式储能***处于充电或放电状态的时长大于预设时长时,获取储能电池的实时参数,所述实时参数包括:实时温度值、实时电流值和实时电压值;
利用所述实时参数在预设的电量表中查找参考电量数据;
当所述参考电量数据与所述实时电量数据不相同时,利用预设的电量表对应的修正系数对所述实时电量数据进行动态修正。
2.根据权利要求1所述的并联式储能***的数据处理方法,其特征在于,在所述并联式储能***处于充电或放电状态的步骤后,所述方法还包括:
若并联式储能***的环境温度值在预设的工作温度区间内,则获取并联式储能***内每个储能电池在预设时长内的温度变化值;
当任意一个所述温度变化值大于预设温度值时,控制并联式储能***停止充电或放电。
3.根据权利要求2所述的并联式储能***的数据处理方法,其特征在于,在所述控制并联式储能***停止充电或放电的步骤后,所述方法还包括:
获取并联式储能***的运行参数,所述运行参数包括:实时温度值、实时充放电功率以及温度变化特性;
基于所述运行参数查找温度变化时间函数,其中,所述温度变化时间函数是在固定环境温度、固定充放电功率以及固定的温度变化特性下,电池温度随时间变化的函数;
基于所述温度变化时间函数和所述环境温度值计算储能电池从当前的实时温度值下降至预设安全温度阈值的时长,得到温度预测时长。
4.一种并联式储能***的数据处理装置,其特征在于,所述装置包括:
获取电量数量模块,用于在并联式储能***处于充电或放电状态时,实时获取并联式储能***内每个储能电池的实时电量数据;
计算电量差模块,用于当任意一个所述实时电量数据满足预设的平衡阈值时,采用若干个所述实时电量数据计算储能电池两两之间的电量差值,得到多个电量差值;
电量展示模块,用于若每个所述电量差值均小于预设电量阈值时,对多个所述实时电量数据进行可视化处理;
功率调整模块,用于若任意一个所述电量差值大于预设电量阈值时,则获取大于预设电量阈值的所述电量差值对应的两个储能电池的功率数据,根据所述功率数据进行功率调整处理;
所述根据所述功率数据进行功率调整处理,包括:
若储能电池处于放电状态且两个储能电池的剩余电量均大于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第一功率差值;
按照所述第一功率差值分别调整两个储能电池的输出功率;
若储能电池处于放电状态且任意一个储能电池的剩余电量小于第一预设电量值,则利用两个所述功率数据计算第二功率差值;
在控制低电量的储能电池停止供电后,按照所述第二功率差值调整高电量的储能电池的输出功率;
若两个储能电池处于充电状态且任意一个储能电池的剩余电量均大于第二预设电量值,则计算两个所述功率数据的功率差值;
按照所述功率差值调整高电量的储能电池的输出功率,以使高电量的储能电池采用涓流方式给低电量的储能电池进行充电;
所述对多个所述实时电量数据进行可视化处理,包括:
分别查找并联式储能***的应用设备图像和储能电池图像;
合并所述应用设备图像和所述储能电池图像得到合并图像;
基于多个所述实时电量数据的数值大小对所述合并图像的电池区域进行可视化渲染,形成动态图像;
所述装置还包括:
获取实时参数模块,用于当并联式储能***处于充电或放电状态的时长大于预设时长时,获取储能电池的实时参数,所述实时参数包括:实时温度值、实时电流值和实时电压值;
查找参考电量模块,用于利用所述实时参数在预设的电量表中查找参考电量数据;
动态修正模块,用于当所述参考电量数据与所述实时电量数据不相同时,利用预设的电量表对应的修正系数对所述实时电量数据进行动态修正。
5.一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程序,所述计算机可执行程序用于使计算机执行如权利要求1-3任意一项所述的并联式储能***的数据处理方法。
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