储能系统中冷却系统的控制方法、装置和计算机设备与流程

本发明涉及储能电站电池管理，具体而言，涉及储能系统中冷却系统的控制方法、装置和计算机设备。

背景技术：

1、锂离子电池作为储能电站的核心储能元件，其运行温度直接影响电池的性能、寿命和安全性。现有储能系统中，电池管理系统（bms）和热管理系统（tms）通常采用独立控制模式。bms负责电池状态监测、soc/soh估算和充放电管理，tms则根据实时温度反馈控制风冷或液冷设备运行。这种依赖实时温度反馈的控制方法当电池温度超过设定阈值后才启动冷却设备，从检测到温度升高到冷却系统发挥作用存在明显时滞。且在被动控制模式下，电池温度往往在阈值附近反复波动，导致冷却设备频繁启停，不仅影响温度控制稳定性，也缩短了冷却设备的使用寿命。由于缺乏对未来温升趋势的预判能力，热管理系统往往采用保守策略，在整个充放电过程中持续以较高功率运行冷却设备，造成不必要的能耗损失。

2、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种储能系统中冷却系统的控制方法、装置和计算机设备，以至少解决由于冷却系统缺乏对未来充放电工况的预判能力造成的冷却启动滞后和温度控制稳定性差的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种储能系统中冷却系统的控制方法，包括：获取储能系统在当前时刻的运行状态数据和预设未来时段对应的充放电功率策略，其中，运行状态数据中包括储能系统中冷却系统的运行状态；根据充放电功率策略，确定预设未来时段中多个未来时刻各自对应的预期充放电电流；根据多个未来时刻各自对应的预期充放电电流和运行状态数据，确定多个未来时刻各自对应的电池产热功率；根据多个未来时刻各自对应的电池产热功率、冷却系统的运行状态和预设冷却能力模型，确定预设未来时段对应的电池温度预测曲线；将电池温度预测曲线与预设温度控制阈值进行比较，确定冷却系统的目标控制状态和启动时机；根据目标控制状态和启动时机，生成冷却系统控制指令并执行。

3、可选地,根据多个未来时刻各自对应的预期充放电电流和运行状态数据，确定多个未来时刻各自对应的电池产热功率，包括：获取储能系统中的电池内阻；基于运行状态数据，确定储能系统中的电池温度；基于多个未来时刻各自对应的预期充放电电流和电池内阻，确定多个未来时刻各自对应的焦耳热功率；基于多个未来时刻各自对应的预期充放电电流、电池温度和预设开路电压温度系数，确定多个未来时刻各自对应的反应热功率；根据多个未来时刻各自对应的焦耳热功率和反应热功率，确定多个未来时刻各自对应的电池产热功率。

4、可选地,根据多个未来时刻各自对应的电池产热功率、冷却系统的运行状态和预设冷却能力模型，确定预设未来时段对应的电池温度预测曲线，包括：根据当前时刻和多个未来时刻，将预设未来时段划分为多个时间步长，其中，当前时刻和多个未来时刻分别对应多个时间步长中的一个时间步长；针对多个时间步长从首个时间步长开始执行温度预测步骤，依次迭代直至得到多个时间步长各自对应的预测电池温度，生成电池温度预测曲线，其中，温度预测步骤如下：获取当前时间步长对应的初始电池温度，其中，在当前时间步长为首个时间步长的情况下初始电池温度基于运行状态数据确定；基于多个未来时刻中与当前时间步长对应的时刻所对应的电池产热功率，确定当前时间步长的电池产热功率；根据冷却系统的运行状态，确定当前时间步长对应的冷却功率；根据当前时间步长对应的电池产热功率和冷却功率，计算当前时间步长的净热量变化；根据净热量变化，计算当前时间步长对应的温度变化量；根据温度变化量和初始电池温度，确定当前时间步长的预测电池温度，并将当前时间步长的预测电池温度作为下一时间步长的初始电池温度。

5、可选地,根据冷却系统的运行状态，确定当前时间步长对应的冷却功率，包括：根据冷却系统的运行状态，确定当前时间步长对应的等效换热系数和冷却介质温度；基于预设的换热面积、等效换热系数以及冷却介质温度与初始电池温度之间的温差，计算当前时间步长对应的冷却功率。

6、可选地,将电池温度预测曲线与预设温度控制阈值进行比较，确定冷却系统的目标控制状态，其中，预设温度控制阈值包括第一阈值、第二阈值和第三阈值，其中第一阈值小于第二阈值，第二阈值小于第三阈值，包括：根据电池温度预测曲线，确定预测温度最大值；在预测温度最大值小于第一阈值的情况下，确定目标控制状态为停止运行或维持预设最小功率运行；在预测温度最大值不小于第一阈值且小于第二阈值的情况下，确定目标控制状态为按照第一功率运行，其中，第一功率高于预设最小功率；在预测温度最大值不小于第二阈值且小于第三阈值的情况下，确定目标控制状态为按照第二功率运行，其中，第二功率高于第一功率；在预测温度最大值不小于第三阈值的情况下，确定目标控制状态为按照预设最大功率运行，其中，预设最大功率高于第二功率。

7、可选地,将电池温度预测曲线与预设温度控制阈值进行比较，确定冷却系统的启动时机，包括：根据电池温度预测曲线，确定预测温度首次达到预设温度控制阈值的控制时刻；获取冷却系统的响应时长，其中，响应时长为从发送控制指令到冷却系统达到预期冷却能力所需的时间；基于控制时刻和响应时长，确定冷却系统的启动时机。

8、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种储能系统中冷却系统的控制装置，包括：获取模块，用于获取储能系统在当前时刻的运行状态数据和预设未来时段对应的充放电功率策略，其中，运行状态数据中包括储能系统中冷却系统的运行状态；第一确定模块，用于根据充放电功率策略，确定预设未来时段中多个未来时刻各自对应的预期充放电电流；第二确定模块，用于根据多个未来时刻各自对应的预期充放电电流和运行状态数据，确定多个未来时刻各自对应的电池产热功率；第三确定模块，用于根据多个未来时刻各自对应的电池产热功率、冷却系统的运行状态和预设冷却能力模型，确定预设未来时段对应的电池温度预测曲线；第四确定模块，用于将电池温度预测曲线与预设温度控制阈值进行比较，确定冷却系统的目标控制状态和启动时机；生成模块，用于根据目标控制状态和启动时机，生成冷却系统控制指令并执行。

9、根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行上述中任意一项储能系统中冷却系统的控制方法。

10、根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机设备，计算机设备包括处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项储能系统中冷却系统的控制方法。

11、根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述中任意一项储能系统中冷却系统的控制方法。在本发明实施例中，采用储能系统中冷却系统的控制方法的方式，通过获取储能系统在当前时刻的运行状态数据和预设未来时段对应的充放电功率策略，其中，运行状态数据中包括储能系统中冷却系统的运行状态；根据充放电功率策略，确定预设未来时段中多个未来时刻各自对应的预期充放电电流；根据多个未来时刻各自对应的预期充放电电流和运行状态数据，确定多个未来时刻各自对应的电池产热功率；根据多个未来时刻各自对应的电池产热功率、冷却系统的运行状态和预设冷却能力模型，确定预设未来时段对应的电池温度预测曲线；将电池温度预测曲线与预设温度控制阈值进行比较，确定冷却系统的目标控制状态和启动时机；根据目标控制状态和启动时机，生成冷却系统控制指令并执行，达到了冷却系统根据未来时段对应的充放电功率策略下达指令的目的，从而实现了冷却系统可以结合电池充放电工况对电池温度产生预判能力及控制指令的技术效果，进而解决了由于冷却系统缺乏对未来充放电工况的预判能力造成的冷却启动滞后和温度控制稳定性差的技术问题。