一种基于电池信息配置保护参数的储能系统及其控制方法与流程

本发明涉及储能系统，尤其涉及一种基于电池信息配置保护参数的储能系统及其控制方法。

背景技术：

1、在组串式储能系统领域，为满足不同用户的储能容量需求，储能系统通常会配置多个电池簇，每个电池簇均独立配备1套电池管理系统（bms）和1套变流器（pcs），bms负责监控电池簇的电压、电流、温度等核心参数，pcs则实现电池簇与电网之间的电能双向转换。

2、由于不同产品的储能需求存在差异，电池簇的电池容量、运行倍率、串联数量、并联数量需根据实际场景灵活调整。同时，不同项目对电池的成本、循环寿命、高低温性能等要求不同，电池簇所采用的电池类型也会存在区别，常见的包括磷酸铁锂电池、钠离子电池等。电池类型、运行倍率、串并数的改变会直接影响电池簇的整体电气特性。因此，无论是电池容量调整、运行倍率调整、串并数调整、电池类型更换，都需要针对性设置对应的过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护等核心保护参数。

3、目前行业内的技术方案中，上述保护参数的配置基本依赖人工操作。技术人员需先根据电池类型、容量、运行倍率和串并数手动查询参数配置表，再分别登录bms和pcs的控制终端逐一输入参数。由此，现有技术存在以下缺陷：一是人工操作量极大，当储能系统包含多组电池簇，且同时涉及串并数调整和电池类型更换时，参数配置耗时极长，严重影响组串式储能系统的出厂调试进度；二是人工配置易出现参数输入错误，一旦保护参数与实际电池容量、运行倍率、串并数、电池类型不匹配，或未考虑环境与老化影响，会导致电池簇过充过放、超温运行等安全隐患，甚至引发电池热失控等重大安全事故；三是不同厂家的bms、pcs存在协议和逻辑差异，无动态适配能力，每次调整系统配置时，还需额外适配软件逻辑，增加了软件开发和维护的工作量。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述问题，提供一种基于电池信息配置保护参数的储能系统及其控制方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种基于电池信息配置保护参数的储能系统，储能系统中配置有能量管理系统，包括：

4、在能量管理系统中配置有预设保护参数库、逻辑规则库以及分层耦合算法模型库；预设保护参数库存储有预设电池信息所对应的基础保护参数以及基于环境温度和电池衰减程度确定的保护参数修正系数，逻辑规则库存储有预设电池信息与基础保护参数之间的预设匹配规则；

5、分层耦合算法模型库配置有基于基础参数、保护参数修正系数及预设匹配规则经耦合运算后确定电池簇的目标保护参数的算法。

6、进一步的，分层耦合算法模型库包括基础阈值算法层、动态补偿算法层以及多因子适配算法层；

7、基础阈值算法层被配置为基于预设保护参数库存储的基础参数确定基础保护参数；

8、动态补偿算法层被配置为基于采集到的实时环境温度与电池衰减程度，以匹配保护参数修正系数，并对基础保护参数进行修正；

9、多因子适配算法层被配置为对修正后的基础保护参数和预设匹配规则进行耦合计算以输出电池簇的目标保护参数。

10、进一步的，包括：统一通讯协议模块，能量管理系统经统一通讯协议模块分别与电池管理系统及变流器通讯连接；

11、目标保护参数被依次下发至电池管理系统及变流器以对其进行验证。

12、进一步的，电池管理系统和变流器基于自采集的电池簇实时数据对目标保护参数进行验证，并向能量管理系统反馈校验结果。

13、进一步的，当储能系统包括多个电池簇时，目标保护参数仅被下发至任一电池簇对应的电池管理系统及变流器中；

14、且当任一电池簇对目标保护参数验证通过后，其余所有电池簇同时被下发目标保护参数以进行验证。

15、进一步的，能量管理系统被配置为调取电池簇的实时监测数据进行模拟工况校验，以对验证通过的目标保护参数进行再次校验。

16、进一步的，包括：当储能系统运行时，能量管理系统间隔预设时间采集环境温度和电池衰减程度的更新数据，并根据更新数据通过分层耦合算法模型库重新计算目标保护参数。

17、本发明还提供了一种基于电池信息配置保护参数的储能系统控制方法，包括：

18、获取目标电池簇的静态电池信息和动态运行信息；静态电池信息至少包括电池的类型、额定容量、额定倍率及串并联数量；动态运行信息至少包括环境温度和电池衰减程度；

19、响应于静态电池信息，通过预设的基础阈值算法计算获得目标电池簇的基础保护参数；

20、响应于动态运行信息，从预设的参数修正映射中，确定与环境温度和电池衰减程度对应的保护参数修正系数；

21、将保护参数修正系数应用于基础保护参数，并基于静态电池信息与基础保护参数之间的预设匹配规则以生成目标保护参数。

22、进一步的，包括：将目标保护参数依次下发至目标电池簇对应的电池管理系统及变流器；并接收电池管理系统或变流器返回的参数加载状态及校验结果。

23、进一步的，包括：调取目标电池簇的实时监测数据进行模拟工况校验，以对验证通过的目标保护参数进行再次校验，并在校验通过后完成目标电池簇的保护参数配置。

24、本发明与现有技术相比，至少包含以下有益效果：

25、（1）通过在能量管理系统（ems）中构建分层耦合算法模型库，并结合预设的环境温度与电池衰减程度修正系数，能够根据电池串并数、电池类型等预设电池信息多维度耦合计算得到电池簇的保护参数，避免了传统固定阈值无法适配电池全生命周期状态变化而导致的误保护或保护失效问题；

26、（2）采用双层验证机制，bms和pcs结合自身的参数安全边界规则对下发参数进行独立验证，有效防止了因通讯干扰、算法异常或参数传输错误导致的错误参数加载，从而保障了储能系统的运行安全；

27、（3）通过统一通讯协议模块和标准化的参数下发流程，支持按先单簇试点后多簇批量的顺序自动完成全系统参数配置与校验，无需人工逐台设备手动设置和核对，大幅缩短了储能系统投运前的调试周期，降低了现场运维的人力成本与操作失误风险；

28、（4）内置的动态补偿算法层可定期自动采集环境温度与电池衰减程度的更新数据，以重新计算并微调保护参数，使系统能够持续跟踪电池老化衰减及季节性温度变化，确保在不同服役阶段和环境条件下保护策略始终处于最优状态，延长电池使用寿命并维持系统性能稳定；

29、（5）预设保护参数库与逻辑规则库采用模块化设计，将电池容量、倍率、串并联数量定义为可变量函数，并预置多种电池类型的基础参数及修正规则，当接入新型电池或调整系统配置时，仅需更新参数库即可快速适配，无需重构底层算法，提升了系统的通用性与后续升级扩展能力。

1.一种基于电池信息配置保护参数的储能系统，储能系统中配置有能量管理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于电池信息配置保护参数的储能系统，其特征在于，所述分层耦合算法模型库包括基础阈值算法层、动态补偿算法层以及多因子适配算法层；

3.根据权利要求1所述的一种基于电池信息配置保护参数的储能系统，其特征在于，包括：统一通讯协议模块，所述能量管理系统经所述统一通讯协议模块分别与电池管理系统及变流器通讯连接；

4.根据权利要求3所述的一种基于电池信息配置保护参数的储能系统，其特征在于，所述电池管理系统和所述变流器基于自采集的电池簇实时数据对所述目标保护参数进行验证，并向所述能量管理系统反馈校验结果。

5.根据权利要求4所述的一种基于电池信息配置保护参数的储能系统，其特征在于，当所述储能系统包括多个电池簇时，所述目标保护参数仅被发送至其中任一所述电池簇对应的所述电池管理系统及所述变流器；

6.根据权利要求4所述的一种基于电池信息配置保护参数的储能系统，其特征在于，所述能量管理系统被配置为调取电池簇的实时监测数据进行模拟工况校验，以对验证通过的所述目标保护参数进行再次校验。

7.根据权利要求1所述的一种基于电池信息配置保护参数的储能系统，其特征在于，包括：

8.一种基于电池信息配置保护参数的储能系统控制方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的一种基于电池信息配置保护参数的储能系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的一种基于电池信息配置保护参数的储能系统，其特征在于，包括：调取所述目标电池簇的实时监测数据进行模拟工况校验，以对验证通过的所述目标保护参数进行再次校验，并在校验通过后完成所述目标电池簇的保护参数配置。