电池簇的控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及电池储能，特别涉及一种电池簇的控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、电池储能系统是通过电池将电能转化为化学能的形式储存，在外部需供电时再将化学能转化为电能。电池储能系统具有集成度高、安全性好、环境适应性强等优点。因此，在发电侧、电网侧和用户侧等应用场景获得越来越广泛的应用。

2、电池储能系统由多个电池簇并联组成，电池簇由多个电芯通过串并联方式组成。电芯生产工艺决定了电芯在出厂时天然存在差异性，随着电池储能系统投运时间的增长，电芯充放电循环次数的增加，电芯间的差异会越来越大，直接导致电池簇一致性越来越差，而由于木桶效应，单个电池簇的性能直接影响了整个电池储能系统的性能，同时，电池簇一致性差会导致电池簇相互放电，即簇间环流，尤其充放电末端的簇间环流会导致电芯过充过放，直接影响电芯循环寿命。

3、目前，电池储能系统中解决电池簇一致性差的方案主要是增加dc/dc变换器，通过簇级dc/dc变换器精细化控制以实现电池簇的簇间均衡。dc/dc变换器通过精细化控制单簇充放电电流，使得在充放电过程中电池簇的soc变化率保持一致，最终同时充满或放空，最大化避免单个电池簇对整个电池储能系统性能的影响。同时，dc/dc变换器的存在，直接避免了簇间环流对电池系统循环寿命的影响。而通过增加dc/dc变换器的方式存在以下缺陷，增加了电池储能系统的成本；在dc/dc变换器的拓扑下，实现电池簇的均流，相应的控制逻辑复杂；dc/dc变换器工作时会耗能发热，降低了电池储能系统的效率。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中采用增加dc/dc变换器的方式解决电池储能系统电池簇一致性差的问题存在成本高、控制复杂、效率低的缺陷，提供一种电池簇的控制方法、装置、设备及存储介质。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、本发明第一方面提供了一种电池簇的控制方法，所述控制方法适用于电池储能系统，所述控制方法包括：

4、读取电池簇的故障状态、电池簇的投运状态、电池储能系统的荷电状态以及电池储能系统的运行状态；

5、根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的荷电状态和/或所述电池储能系统的运行状态确定电池簇的投运控制策略。

6、较佳地，所述电池簇的投运控制策略包括初始化投簇控制策略、动态投簇控制策略、动态切簇控制策略、绝缘轻故障切簇控制策略、防环流切簇控制策略中的至少一种。

7、较佳地，所述电池储能系统包括多个并联的电池簇，根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的荷电状态和/或所述电池储能系统的运行状态确定电池簇的投运控制策略的步骤包括：

8、执行初始化投簇控制策略；

9、判断所述初始化投簇控制策略是否执行完成，若执行完成，则根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的荷电状态和/或所述电池储能系统的运行状态和/或预设条件和/或电池簇号对所述电池储能系统中的所有电池簇进行投簇和/或切簇判定；若未执行完成，则重新执行初始化投簇控制策略；

10、判断是否有满足切簇条件的电池簇，若有满足切簇条件的电池簇，则检测是否有绝缘电阻过低的轻故障电池簇，若是，则执行所述绝缘轻故障切簇控制策略；若否，则判断所述电池储能系统的运行状态是否满足防环流切簇条件，若满足，则执行所述防环流切簇控制策略；若不满足，则执行所述动态切簇控制策略；若没有满足切簇条件的电池簇，则判断是否有满足投簇条件的电池簇，若有满足投簇条件的电池簇，则执行所述动态投簇控制策略。

11、较佳地，所述初始化投簇控制策略包括：

12、根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的运行状态对所述电池簇进行投簇判定，以获取满足投簇条件的电池簇；

13、根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇号对所述满足投簇条件的电池簇进行投簇优先级排序，以获取投簇优先级最高的电池簇；

14、投入所述投簇优先级最高的电池簇。

15、较佳地，所述预设条件包括投簇最大压差值，所述动态投簇控制策略包括：

16、根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的运行状态和/或所述投簇最大压差值对所述电池簇进行投簇判定，以获取满足投簇条件的电池簇；

17、根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇号对所述满足投簇条件的电池簇进行投簇优先级排序；

18、根据所述投簇优先级排序依次投入所述满足投簇条件的电池簇；

19、和/或，

20、所述预设条件包括最小在线功率值，所述电池储能系统的运行状态包括初始化、充电、放电、静置中的至少一种，所述电池储能系统包括储能变流器，所述动态切簇控制策略包括：

21、根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的运行状态和/或所述最小在线功率值对所述电池簇进行切簇判定，以获取满足切簇条件的电池簇；

22、根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇号对所述满足切簇条件的电池簇进行切簇优先级排序；

23、根据所述最小在线功率值对所述电池簇进行筛选，以获取满足所述切簇条件的待切出电池簇；

24、若所述电池储能系统的运行状态包括静置，则根据所述切簇优先级排序依次切出所述满足切簇条件的电池簇；

25、若所述电池储能系统的运行状态包括充电或放电，则根据满足所述切簇条件的待切出电池簇计算所述储能变流器的降功率值；执行所述储能变流器降功率；若所述储能变流器降功率成功，则根据所述切簇优先级排序依次切出所述满足切簇条件的电池簇。

26、较佳地，所述绝缘轻故障切簇控制策略包括：

27、若检测出满足投簇条件的电池簇中有绝缘电阻过低的轻故障电池簇，则切出所有投入的电池簇。

28、较佳地，所述防环流切簇控制策略包括：

29、根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的荷电状态和/或所述电池储能系统的运行状态以及静置时间计算投入的电池簇的保留优先级；

30、根据所述投入的电池簇的保留优先级控制电池簇的投入和/或切出。

31、本发明第二方面提供了一种电池簇的控制装置，所述控制装置适用于电池储能系统，所述电池簇控制装置包括读取模块和确定模块；

32、所述读取模块用于读取电池簇的故障状态、电池簇的投运状态、电池储能系统的荷电状态以及电池储能系统的运行状态；

33、所述确定模块用于根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的荷电状态和/或所述电池储能系统的运行状态确定电池簇的投运控制策略。

34、较佳地，所述电池簇的投运控制策略包括初始化投簇控制策略、动态投簇控制策略、动态切簇控制策略、绝缘轻故障切簇控制策略、防环流切簇控制策略中的至少一种。

35、较佳地，所述电池储能系统包括多个并联的电池簇，所述确定模块包括初始化执行单元、第一判断单元、第一判定单元、第二判断单元、检测单元、第一执行单元、第三判断单元、第二执行单元、第四判断单元、第三执行单元以及第四执行单元；

36、所述初始化执行单元用于执行初始化投簇控制策略；

37、所述第一判断单元用于判断所述初始化投簇控制策略是否执行完成，若执行完成，则调用所述第一判定单元；若未执行完成，则调用所述初始化执行单元；

38、所述第一判定单元用于根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的荷电状态和/或所述电池储能系统的运行状态和/或预设条件和/或电池簇号对所述电池储能系统中的所有电池簇进行投簇和/或切簇判定；

39、所述第二判断单元用于判断是否有满足切簇条件的电池簇，若有满足切簇条件的电池簇，则调用所述检测单元；若没有满足切簇条件的电池簇，则调用所述第四判断单元；

40、所述检测单元用于检测是否有绝缘电阻过低的轻故障电池簇，若是，则调用所述第一执行单元；若否，则调用所述第三判断单元；

41、所述第一执行单元用于执行所述绝缘轻故障切簇控制策略；

42、所述第三判断单元用于判断所述电池储能系统的运行状态是否满足防环流切簇条件，若满足，则调用所述第二执行单元；若不满足，则调用所述第三执行单元；

43、所述第二执行单元用于执行所述防环流切簇控制策略；

44、所述第三执行单元用于执行所述动态切簇控制策略；

45、所述第四判断单元用于判断是否有满足投簇条件的电池簇，若有满足投簇条件的电池簇，则调用所述第四执行单元；

46、所述第四执行单元用于执行所述动态投簇控制策略。

47、较佳地，所述确定模块包括第二判定单元、第一排序单元以及第一投入单元；

48、所述第二判定单元用于根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的运行状态对所述电池簇进行投簇判定，以获取满足投簇条件的电池簇；

49、所述第一排序单元用于根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇号对所述满足投簇条件的电池簇进行投簇优先级排序，以获取投簇优先级最高的电池簇；

50、所述第一投入单元用于投入所述投簇优先级最高的电池簇。

51、较佳地，所述预设条件包括投簇最大压差值，所述确定模块包括第三判定单元、第二排序单元以及第二投入单元；

52、所述第三判定单元用于根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的运行状态和/或所述投簇最大压差值对所述电池簇进行投簇判定，以获取满足投簇条件的电池簇；

53、所述第二排序单元用于根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇号对所述满足投簇条件的电池簇进行投簇优先级排序；

54、所述第二投入单元用于根据所述投簇优先级排序依次投入所述满足投簇条件的电池簇；

55、和/或，

56、所述预设条件包括最小在线功率值，所述电池储能系统的运行状态包括初始化、充电、放电、静置中的至少一种，所述电池储能系统包括储能变流器，所述确定模块包括第四判定单元、第三排序单元、筛选单元、第一切出单元、第一计算单元、第五执行单元以及第二切出单元；

57、所述第四判定单元用于根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的运行状态和/或所述最小在线功率值对所述电池簇进行切簇判定，以获取满足切簇条件的电池簇；

58、所述第三排序单元用于根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇号对所述满足切簇条件的电池簇进行切簇优先级排序；

59、所述筛选单元用于根据所述最小在线功率值对所述电池簇进行筛选，以获取满足所述切簇条件的待切出电池簇；

60、所述第一切出单元用于若所述电池储能系统的运行状态包括静置，则根据所述切簇优先级排序依次切出所述满足切簇条件的电池簇；

61、所述第一计算单元用于若所述电池储能系统的运行状态包括充电或放电，则根据满足所述切簇条件的待切出电池簇计算所述储能变流器的降功率值；

62、所述第五执行单元用于执行所述储能变流器降功率；若所述储能变流器降功率成功，则调用所述第二切出单元；

63、所述第二切出单元用于根据所述切簇优先级排序依次切出所述满足切簇条件的电池簇。

64、较佳地，所述确定模块包括第三切出单元；

65、所述第三切出单元用于若检测出满足投簇条件的电池簇中有绝缘电阻过低的轻故障电池簇，则切出所有投入的电池簇。

66、较佳地，所述确定模块包括第二计算单元和控制单元；

67、所述第二计算单元用于根据所述电池簇的故障状态和/或所述电池簇的投运状态和/或所述电池储能系统的荷电状态和/或所述电池储能系统的运行状态以及静置时间计算投入的电池簇的保留优先级；

68、所述控制单元用于根据所述投入的电池簇的保留优先级控制电池簇的投入和/或切出。

69、本发明第三方面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用于在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如第一方面所述的电池簇的控制方法。

70、本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的电池簇的控制方法。

71、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

72、本发明的积极进步效果在于：

73、本发明根据电池簇的故障状态和/或电池簇的投运状态和/或电池储能系统的荷电状态和/或电池储能系统的运行状态确定电池簇的投运控制策略，实现了对电池簇的自动投切控制，提高了电池储能系统的控制效率，降低了成本、提高了电池储能系统的可靠性。