一种储能电池矩阵式管理的独立控制方法及系统与流程

本发明涉及储能电池控制领域，尤其是一种储能电池矩阵式管理的独立控制方法及系统。

背景技术：

1、当前，对于储能电池的控制，大部分采用控制电池簇的模式，并不能对电池单体进行单独控制，故也不能做到对储能电池的高效控制。

2、在中国专利文献上公开的“一种基于小组串电池包阵列的安全高效电池储能系统”，其公开号为cn217545611u，属于电池储能技术领域，采用创新电池储能系统的电池连接方式与架构，通过柔性化小组串电池包阵列及多个低压直流电池包模块构成电池包阵列组串，并细化一致性管控颗粒度，全电芯监测与小组串电池包阵列的能量调控，但是公开号为cn217545611u的中国专利涉及对电池包进行控制，且没有涉及具体的控制方法。

技术实现思路

1、本发明解决了目前的储能电池采用控制电池簇的模式导致不能对储能电池进行高效控制的问题，提出一种储能电池矩阵式管理的独立控制方法及系统，对每个电池单体进行独立控制，并对工作链路进行高效替换，保证对储能电池的高效控制，保证电池单体的一致性，杜绝电池内部环流问题，保证储能电池的安全。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种储能电池矩阵式管理的独立控制方法，包括以下步骤：

3、s1，采集获取每个电池单体的实时电量信息和故障信息；

4、s2，遍历统计出预设的工作链路中的问题电池单体，采用充放合理规则对问题电池单体进行替换，形成最新链路；

5、s3，对非工作链路的电池单体进行替换标记，在设定周期内对电池单体进行替换标记次数统计，并设置替换优先级；

6、s4，采用均衡分配规则优先替换非工作链路中优先级高的电池单体，直至电池单体优先级相同。

7、本发明中，对整个储能电池的控制，首先通过对单个电池单体的精确采集，获取相应的电量信息和故障信息，随后对预设的工作链路中的问题电池单体进行统计，依据充放合理规则替换问题电池单体，形成的最新链路作为下一次替换的基础；非工作链路的电池单元进行替换标记，采用均衡分配规则进行替换，以保证电池单体的一致性；本发明对每个电池单体进行独立控制，并对工作链路进行高效替换，保证对储能电池的高效控制。

8、作为优选，所述步骤s1包括以下步骤：

9、s11，采样单元获取相应的电池单体的实时电量信息，所述实时电量信息包括电池单体的电压信息、电流信息以及内阻信息；

10、s12，将实时电量信息与正常电量信息进行对比，并得到故障信息；

11、s13，实时电量信息发送至采样模块中进行汇总，并统一发送至电池系统管理单元。

12、本发明中，对于采集的过程，利用采样单元进行采集，采样单元能够进行对于电池单体的实时电量信息以及故障信息的采集；对于故障信息的采集则需要进行数据的处理，即利用实时电量信息与正常电量信息进行对比，当其中一种实时电量信息的数据在正常电量信息数据的安全范围之外，则标记为故障，记录下相应的故障信息，必要时，还可以为故障信息进行分类；此外，电池系统管理单元能够对整个系统中的电池单体进行控制。

13、作为优选，所述充放合理规则具体为：

14、巡检找出与问题电池单体实时电量信息相关数据最接近的若干个非工作链路电池单体；

15、确定问题电池单体的具体位置，以同一电池模组以及同一行列为最优替换准则，同时考虑成本最低原则，确定适配的最佳非工作链路电池单体。

16、本发明中，充放合理规则以电量信息以及具体位置关系为基础原则，保证替换的可实施性和最低能耗，随后，以同一电池模组优先进行替换，保证替换的便利性；同一行列为仅次于同一电池模组，若同一行列均无可替换电池单体，则考虑最近路径原则。

17、作为优选，所述步骤s2包括以下步骤：

18、s21，将预设的工作链路中的问题电池单体进行统计，统计完成后进行二次确定，并按链路先后顺序进行排列，作为待处理数据组；

19、s22，根据充放合理规则建立筛选模型，所述筛选模型根据电量信息以及位置信息为基础，并配合最优替换准则为辅；输入待处理数据组，输出最佳非工作链路电池单体；

20、s23，建立最新链路，以该最新链路作为下一次循环的基础工作链路。

21、本发明中，首先，对问题电池单体统计完毕之后，进行二次确定，进行初步的筛选和剔除，并形成有待处理数据组，以待处理数据组为输入，最佳非工作链路电路单体为输出，根据充放合理规则，建立筛选模型，该筛选模型具有深度学习功能，保证数据的准确性和时效性。

22、作为优选，所述步骤s3包括以下步骤：

23、s31，对于实时的非工作链路的电池单体进行替换统计，由于工作链路与非工作链路在不同时段能够相互转化，故不同时段的非工作链路并不相同；

24、s32，对于实时的非工作链路的电池单体，根据与电池单体连接的计数器确定其周期内进行替换过的次数并进行标记，并设置替换优先级。

25、本发明中，步骤s3，实时的非工作链路的电池单体中，由于替换，必然存在没有被替换或者替换较少的电池单体，故需要对这些电池单体进行标记，设置替换优先级，此处的优先级与步骤s2中的不同。

26、作为优选，所述步骤s4包括以下步骤：

27、s41，实时的非工作链路的电池单体在周期内替换次数越少，其优先级越高；

28、s42，在下一次替换时，以均衡分配规则进行替换。

29、本发明中，在完成步骤s3的替换标记后，步骤s4中即以均衡分配规则为基准进行替换，保证电池单体之间的一致性。

30、作为优选，所述均衡分配规则具体为：

31、根据实时的非工作链路的电池单体的优先级进行替换，无需考虑是否在同一电池模组以及同一行列；对于同一优先级的，以路径最短原则为准。

32、本发明中，实时的非工作链路的电池单体，依据的均衡分配规则按照顺序依次为同一电池模组、同一行列以及最后的路径最短原则。

33、一种储能电池矩阵式管理的独立控制系统，采用于上述的一种储能电池矩阵式管理的独立控制方法，包括电池系统，所述电池系统内阵列设置有若干个电池模组，所述电池模组包括若干个电池单体，所述电池单体电连接有采样单元，若干个电池单元相互串联或并联。

34、本发明中的系统中包括有电池系统，电池系统内设置有多个电池模组，每个电池模组内均设置有至少两个电池单体，对于具体的电池单体个数，可根据实际情况进行确定，采样单元与电池单体之间一一对应并且相互连接，保证对储能电池的高效控制。

35、作为优选，若干个采样单元均连接有采样模块，所述采样模块能够汇集单个电池模组的信息，并且发送至电池系统管理单元。

36、本发明中，采样模块能够控制同一个电池模组中的多个采样单元，完成数据的汇总以及指令的下发，最终将数据发送至电池系统管理单元，以进行统一的调度。

37、作为优选，所述电池单体还连接有计数器，所述计数器能够统计非工作链路的电池单体进行替换的次数。

38、本发明中，计数器同样能够将数据发送至采样模块，并最终发送至电池系统管理单元。

39、本发明的有益效果是：本发明的一种储能电池矩阵式管理的独立控制方法及系统，对每个电池单体进行独立控制，并对工作链路进行高效替换，保证对储能电池的高效控制，保证电池单体的一致性，杜绝电池内部环流问题，保证储能电池的安全。