本技術(shù)涉及電池能量管理，具體涉及一種儲能系統(tǒng)及其能量管理方法、電子設(shè)備、存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、儲能系統(tǒng)通常由能量管理系統(tǒng)(energy?management?system，ems)管理一個(gè)或多個(gè)儲能子系統(tǒng)，儲能子系統(tǒng)可以包括一個(gè)電池管理系統(tǒng)(battery?management?system，bms)和一個(gè)功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(power?conditioning?system，pcs)。電池管理系統(tǒng)bms的管理架構(gòu)是由主電池管理單元(battery?array?unit，bau)、多個(gè)從電池管理單元(batterycontrol?unit，bcu)和多個(gè)電池采集均衡單元(battery?management?unit，bmu)組成的三級管理架構(gòu)。主電池管理單元bau用于對電池堆進(jìn)行管理，電池堆包括多個(gè)電池簇，電池簇包括多個(gè)電池模組；多個(gè)從電池管理單元bcu分別用于對一個(gè)電池簇進(jìn)行管理；多個(gè)電池采集均衡單元bmu分別用于對電池組進(jìn)行管理。

2、儲能子系統(tǒng)還包括高壓控制盒，高壓控制盒可以對電池簇進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和存儲。例如，充電時(shí)將外部系統(tǒng)輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，以將直流電輸入至電池簇進(jìn)行存儲；放電時(shí)將電池簇輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，以將交流電輸出至外部系統(tǒng)。但是，高壓控制盒工作時(shí)高度依賴電池管理系統(tǒng)bms對電池狀態(tài)的監(jiān)測，如果監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)誤差或延遲，可能會影響高壓控制盒的工作安全性和效率。此外，高壓控制盒是根據(jù)電池管理系統(tǒng)bms獲取到的堆級允許充放電功率，對電池簇進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和存儲。而堆級允許充放電功率是電池堆內(nèi)目標(biāo)電池簇的允許充放電功率與運(yùn)行電池簇?cái)?shù)量的乘積，其中，運(yùn)行電池簇是處于運(yùn)行狀態(tài)的電池簇，目標(biāo)電池簇是允許充放電功率最小的運(yùn)行電池簇。由于堆級允許充放電功率并不是所有運(yùn)行電池簇的允許充放電功率的累積總和，因此，在根據(jù)堆級允許充放電功率進(jìn)行充放電時(shí)可能會導(dǎo)致個(gè)別電池簇充放電不夠充分，降低了整個(gè)儲能子系統(tǒng)的存儲效率。另外，當(dāng)由于自耗電、容量衰減等原因?qū)е码姵卮刂g的能量差異增大時(shí)，只能通過人工補(bǔ)電的方式，對電池簇進(jìn)行補(bǔ)電，使得電池簇之間的能量均衡，操作比較繁瑣。

3、相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的技術(shù)方案來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述缺陷，提出了本技術(shù)，以解決或至少部分地解決提高儲能系統(tǒng)存儲效率以及保證儲能系統(tǒng)內(nèi)電池簇能量均衡的技術(shù)問題。

2、在第一方面，提供一種儲能系統(tǒng)的能量管理方法，所述儲能系統(tǒng)包括能量管理系統(tǒng)ems和儲能子系統(tǒng)，所述儲能子系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)bms和電池堆，所述電池堆包括多個(gè)電池簇，所述電池管理系統(tǒng)bms包括多個(gè)電池管理單元bcu，所述多個(gè)電池管理單元bcu與所述多個(gè)電池簇一一對應(yīng)，所述儲能子系統(tǒng)還包括多個(gè)dc/dc，所述多個(gè)dc/dc與所述多個(gè)電池簇一一對應(yīng)，所述方法應(yīng)用于所述能量管理系統(tǒng)ems，所述方法包括：

3、在所述儲能子系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所述電池堆的第一充電/放電功率與所述電池堆內(nèi)運(yùn)行電池簇的荷電狀態(tài)soc，對所述運(yùn)行電池簇進(jìn)行功率分配，以確定所述運(yùn)行電池簇的第二充電/放電功率；以及，根據(jù)所述第二充電/放電功率控制所述運(yùn)行電池簇對應(yīng)的dc/dc，對所述運(yùn)行電池簇進(jìn)行充電/放電；

4、在所述儲能子系統(tǒng)未運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所述電池堆內(nèi)各電池簇的荷電狀態(tài)soc，確定需要補(bǔ)電的第一電池簇和不需要補(bǔ)電的第二電池簇；以及，通過所述第一電池簇和所述第二電池簇對應(yīng)的dc/dc，控制所述第一電池簇與所述第二電池簇之間進(jìn)行相互充放電，直至所述第一電池簇和所述第二電池簇的荷電狀態(tài)soc相同。

5、在上述能量管理方法的一個(gè)技術(shù)方案中，所述根據(jù)所述電池堆內(nèi)各電池簇的荷電狀態(tài)soc，確定需要補(bǔ)電的第一電池簇和不需要補(bǔ)電的第二電池簇，包括：

6、根據(jù)所述電池堆內(nèi)所有電池簇的荷電狀態(tài)soc的平均值，獲取均衡目標(biāo)值；

7、若所述電池簇的荷電狀態(tài)soc小于所述均衡目標(biāo)值，則所述電池簇為需要補(bǔ)電的第一電池簇；若所述電池簇的荷電狀態(tài)大于或等于所述均衡目標(biāo)值，則所述電池簇為不需要補(bǔ)電的第二電池簇。

8、在上述能量管理方法的一個(gè)技術(shù)方案中，所述儲能子系統(tǒng)包括功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)pcs，所述dc/dc的第一直流側(cè)與所述功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)pcs的直流母線連接，所述dc/dc的第二直流側(cè)與所述電池簇連接，所述通過所述第一電池簇和所述第二電池簇對應(yīng)的dc/dc，控制所述第一電池簇與所述第二電池簇之間進(jìn)行相互充放電，包括：

9、控制所述第二電池簇對應(yīng)的dc/dc運(yùn)行在放電模式，以控制所述第二電池簇經(jīng)所述功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)pcs的直流母線放電；

10、控制所述第一電池簇對應(yīng)的dc/dc運(yùn)行在充電模式，以控制所述第一電池簇經(jīng)所述功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)pcs的直流母線充電。

11、在上述能量管理方法的一個(gè)技術(shù)方案中，所述方法還包括：

12、控制所述第一電池簇對應(yīng)的dc/dc運(yùn)行在恒壓充電模式，且控制所述第二電池簇對應(yīng)的dc/dc運(yùn)行在恒流放電模式；

13、或者，

14、控制所述第一電池簇對應(yīng)的dc/dc運(yùn)行在恒流充電模式，且控制所述第二電池簇對應(yīng)的dc/dc運(yùn)行在恒壓放電模式。

15、在上述能量管理方法的一個(gè)技術(shù)方案中，所述根據(jù)所述電池堆的第一充電/放電功率與所述電池堆內(nèi)運(yùn)行電池簇的荷電狀態(tài)soc，對所述運(yùn)行電池簇進(jìn)行功率分配，包括：

16、獲取所述電池堆的電池堆soc，所述電池堆soc是所述電池堆內(nèi)所有運(yùn)行電池簇的荷電狀態(tài)soc之和；

17、分別獲取各所述運(yùn)行電池簇的荷電狀態(tài)soc與所述電池堆soc之間的soc比值，根據(jù)所述運(yùn)行電池簇的soc比值獲取所述運(yùn)行電池簇的功率分配比值；

18、根據(jù)所述電池堆的第一充電/放電功率與所述運(yùn)行電池簇的功率分配比值，對所述運(yùn)行電池簇進(jìn)行功率分配。

19、在上述能量管理方法的一個(gè)技術(shù)方案中，所述根據(jù)所述運(yùn)行電池簇的soc比值獲取所述運(yùn)行電池簇的功率分配比值，包括：

20、當(dāng)所述第一充電/放電功率和所述第二充電/放電功率均為放電功率時(shí)，將所述運(yùn)行電池簇的soc比值作為所述運(yùn)行電池簇的功率分配比值；

21、當(dāng)所述第一充電/放電功率和所述第二充電/放電功率均為充電功率時(shí)，將所述運(yùn)行電池簇按照荷電狀態(tài)soc由高至低的順序排序形成電池簇序列，將所述運(yùn)行電池簇的soc比值按照由低至高的順序排序形成soc比值序列，將所述soc比值序列中的第i個(gè)soc比值作為所述電池簇序列中第j個(gè)運(yùn)行電池簇的功率分配比值，i＝j(luò)。

22、在上述能量管理方法的一個(gè)技術(shù)方案中，所述根據(jù)所述電池堆的第一充電/放電功率與所述運(yùn)行電池簇的功率分配比值，對所述運(yùn)行電池簇進(jìn)行功率分配，包括：

23、根據(jù)所述第一充電/放電功率與所述運(yùn)行電池簇的功率分配比值之間的乘積，獲取所述運(yùn)行電池簇的理想功率值；

24、若所述理想功率值大于或等于預(yù)設(shè)功率極值，則所述運(yùn)行電池簇為超額電池簇，根據(jù)所述預(yù)設(shè)功率極值獲取所述超額電池簇的第二充電/放電功率；

25、若所述理想功率值小于所述預(yù)設(shè)功率極值，則所述運(yùn)行電池簇為未超額電池簇，根據(jù)所述理想功率值獲取所述未超額電池簇的第二充電/放電功率；

26、其中，

27、所述預(yù)設(shè)功率極值為所述運(yùn)行電池簇的充電/放電功率極值或所述預(yù)設(shè)功率極值為所述運(yùn)行電池簇對應(yīng)的dc/dc的功率極值。

28、在上述能量管理方法的一個(gè)技術(shù)方案中，所述方法還包括：

29、獲取所述超額電池簇的理想功率值與所述預(yù)設(shè)功率極值之間的功率差值；

30、根據(jù)所有超額電池簇的所述功率差值，獲取剩余充電/放電功率；

31、根據(jù)所述剩余充電/放電功率與所述未超額電池簇的所述功率分配比值，再次對所述未超額電池簇進(jìn)行功率分配。

32、在上述能量管理方法的一個(gè)技術(shù)方案中，所述儲能子系統(tǒng)包括功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)pcs，所述dc/dc的第一直流側(cè)與所述功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)pcs的直流母線連接，所述dc/dc的第二直流側(cè)與所述電池簇連接，所述根據(jù)所述第二充電/放電功率控制所述運(yùn)行電池簇對應(yīng)的dc/dc，對所述運(yùn)行電池簇進(jìn)行充電/放電，包括：

33、根據(jù)所述運(yùn)行電池簇的第二充電/放電功率和所述直流母線的電壓，確定所述運(yùn)行電池簇對應(yīng)的dc/dc的目標(biāo)充電/放電電流；

34、采用下垂控制方法，根據(jù)所述dc/dc的目標(biāo)充電/放電電流，確定所述dc/dc的下垂控制參數(shù)，所述下垂控制參數(shù)包括所述dc/dc的虛擬電阻；以及，

35、根據(jù)所述虛擬電阻調(diào)整所述dc/dc的實(shí)際充電/放電電流，以使所述實(shí)際充電/放電電流與所述目標(biāo)充電/放電電流相同。

36、在上述能量管理方法的一個(gè)技術(shù)方案中，所述方法還包括：

37、若所述目標(biāo)充電/放電電流超出所述dc/dc的充電/放電電流限值，則將所述dc/dc的實(shí)際充電/放電電流調(diào)整為所述充電/放電電流限值。

38、在第二方面，提供一種儲能系統(tǒng)，所述儲能系統(tǒng)包括能量管理系統(tǒng)ems和儲能子系統(tǒng)，所述儲能子系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)bms和電池堆，所述電池堆包括多個(gè)電池簇，所述電池管理系統(tǒng)bms包括多個(gè)電池管理單元bcu，所述多個(gè)電池管理單元bcu與所述多個(gè)電池簇一一對應(yīng)，所述儲能子系統(tǒng)還包括多個(gè)dc/dc，所述多個(gè)dc/dc與所述多個(gè)電池簇一一對應(yīng)；其中，所述能量管理系統(tǒng)ems用于執(zhí)行第一方面提供的儲能系統(tǒng)的能量管理方法。

39、在第三方面，提供一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括至少一個(gè)處理器；以及，與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器中存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述儲能系統(tǒng)的能量管理方法的技術(shù)方案中任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的方法。

40、在第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)其中存儲有多條程序代碼，所述程序代碼適于由處理器加載并運(yùn)行以執(zhí)行上述儲能系統(tǒng)的能量管理方法的技術(shù)方案中任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的方法。

41、本技術(shù)上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下一種或多種有益效果：

42、在實(shí)施本技術(shù)提供的儲能系統(tǒng)的能量管理方法的一個(gè)技術(shù)方案中，儲能系統(tǒng)包括能量管理系統(tǒng)ems和儲能子系統(tǒng)，儲能子系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)bms和電池堆，電池堆包括多個(gè)電池簇，電池管理系統(tǒng)bms包括多個(gè)電池管理單元bcu，多個(gè)電池管理單元bcu與多個(gè)電池簇一一對應(yīng)，儲能子系統(tǒng)還包括多個(gè)dc/dc，多個(gè)dc/dc與多個(gè)電池簇一一對應(yīng)。在上述技術(shù)方案中，上述方法應(yīng)用于能量管理系統(tǒng)ems，上述方法包括以下步驟：在儲能子系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)電池堆的第一充電/放電功率與電池堆內(nèi)運(yùn)行電池簇的荷電狀態(tài)soc，對運(yùn)行電池簇進(jìn)行功率分配，以確定運(yùn)行電池簇的第二充電/放電功率；以及，根據(jù)第二充電/放電功率控制運(yùn)行電池簇對應(yīng)的dc/dc，對運(yùn)行電池簇進(jìn)行充電/放電。在儲能子系統(tǒng)未運(yùn)行時(shí)，根據(jù)電池堆內(nèi)各電池簇的荷電狀態(tài)soc，確定需要補(bǔ)電的第一電池簇和不需要補(bǔ)電的第二電池簇；以及，通過第一電池簇和第二電池簇對應(yīng)的dc/dc，控制第一電池簇與第二電池簇之間進(jìn)行相互充放電，直至第一電池簇和第二電池簇的荷電狀態(tài)soc相同。

43、基于上述實(shí)施方案，在儲能子系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可以利用dc/dc對運(yùn)行電池簇進(jìn)行充放電控制，由于dc/dc具有獨(dú)立的中央控制器，工作時(shí)不依賴電池管理系統(tǒng)bms，并具備過流、過壓、欠壓等保護(hù)功能，因此，相比于高壓控制盒，可以保證充放電控制的安全和效率。此外，在儲能子系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)利用電池堆的第一充電/放電功率與電池堆內(nèi)運(yùn)行電池簇的荷電狀態(tài)soc，對運(yùn)行電池簇進(jìn)行功率分配，可以避免個(gè)別電池簇充放電不夠充分，導(dǎo)致整個(gè)儲能子系統(tǒng)的存儲效率降低的問題。另外，在儲能子系統(tǒng)未運(yùn)行時(shí)可以利用dc/dc控制需要補(bǔ)電的第一電池簇和不需要補(bǔ)電的第二電池簇之間進(jìn)行相互充放電，保證電池簇能量均衡，實(shí)現(xiàn)了對電池簇的自動(dòng)均衡控制，相比于人工補(bǔ)電的方式，極大地提高能量均衡控制的便捷性。