储能系统的充放电控制方法和储能系统与流程

本技术涉及储能电池管理，特别是涉及一种储能系统的充放电控制方法和储能系统。

背景技术：

1、储能系统包括电池堆，电池堆由多电池簇并联构成。由于电芯离散性、簇间温差、容量差异、内阻差异、荷电状态（state of charge，soc）估算误差及运行历史差异等因素，各电池簇在充放电过程中会逐渐形成荷电状态分散。当系统处于充电末端时，荷电状态较高的电池簇往往率先接近上截止阈值；当系统处于放电末端时，荷电状态较低的电池簇又往往率先接近下截止阈值。

2、传统技术中，电池堆中的单簇率先达到充放电截止边界，会导致整个电池堆充放电提前截止，存在电池堆充放电深度被压缩的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够避免电池堆充放电深度被压缩的储能系统的充放电控制方法和储能系统。

2、第一方面，本技术提供了一种储能系统的充放电控制方法，包括：

3、在电池堆进行充放电的情况下，采集电池堆中至少一个电池簇的状态信息；

4、确定电池堆的当前充放电工况，且识别到至少一个电池簇处于当前充放电工况的充放电末端时，根据至少一个电池簇的状态信息，预测至少一个电池簇自当前荷电状态起，经充放电到达充放电截止边界的第一时长；

5、根据至少一个电池簇对应的第一时长和状态信息，调整至少一个电池簇的虚拟荷电状态；虚拟荷电状态在充放电末端协调至少一个电池簇的充放电深度。

6、在其中一个实施例中，状态信息包括至少一个电池簇的当前簇电压、当前充放电电流、当前荷电状态和当前健康状态；根据至少一个电池簇的状态信息，预测至少一个电池簇自当前荷电状态起，经充放电到达充放电截止边界的第一时长，包括：

7、根据电池模型和至少一个电池簇的当前簇电压，得到至少一个电池簇的可信度；

8、基于至少一个电池簇的可信度和至少一个电池簇的状态信息，从电池堆中确定参与充放电控制的至少一个目标电池簇；

9、根据参与充放电控制的目标电池簇的充放电电流、当前荷电状态和健康状态，确定目标电池簇的第一时长。

10、在其中一个实施例中，根据电池模型和至少一个电池簇的当前簇电压，得到至少一个电池簇的可信度，包括：

11、基于电池模型，预测得到至少一个电池簇在当前时刻的预测簇电压；

12、基于至少一个电池簇在当前时刻的预测簇电压与当前簇电压的差值，计算得到至少一个电池簇的可信度。

13、在其中一个实施例中，根据参与充放电控制的目标电池簇的充放电电流、当前荷电状态和健康状态，确定目标电池簇的第一时长，包括：

14、根据目标电池簇的当前健康状态，确定目标电池簇的当前等效可用容量；

15、根据目标电池簇的当前等效可用容量与当前荷电状态，确定目标电池簇的当前剩余充放容量；

16、根据目标电池簇的当前剩余充放容量和充放电电流，确定目标电池簇的第一时长。

17、在其中一个实施例中，状态信息还包括至少一个电池簇的当前簇温度；根据至少一个电池簇对应的第一时长和状态信息，调整至少一个电池簇的虚拟荷电状态，包括：

18、根据至少一个电池簇的可信度和第一时长，确定电池堆到达充放电截止时刻所需的第二时长；

19、根据第二时长，以及参与充放电控制的目标电池簇的第一时长、当前簇温度、当前健康状态和当前荷电状态，确定目标电池簇的协调参数；

20、根据目标电池簇的协调参数，调整目标电池簇的虚拟荷电状态。

21、在其中一个实施例中，根据目标电池簇的协调参数，调整目标电池簇的虚拟荷电状态，包括：

22、根据目标电池簇的协调参数和电池堆的荷电状态变化量，更新目标电池簇的当前虚拟荷电状态，得到新虚拟荷电状态，并以新虚拟荷电状态作为目标电池簇的虚拟荷电状态；荷电状态变化量为电池堆在当前充放电周期的开始时刻至当前时刻的荷电状态变化量。

23、在其中一个实施例中，根据第二时长，以及参与充放电控制的目标电池簇的第一时长、当前簇温度、当前健康状态和当前荷电状态，确定目标电池簇的协调参数，包括：

24、根据目标电池簇的状态信息，确定目标电池簇的衰减代价参数；

25、根据目标电池簇的衰减代价参数和第一时长，以及第二时长，得到目标电池簇的协调参数。

26、在其中一个实施例中，根据目标电池簇的状态信息，确定目标电池簇的衰减代价参数，包括：

27、根据目标电池簇的状态信息中的多个状态参数，分别确定对应的目标电池簇多个衰减子分量；

28、根据目标电池簇的多个衰减子分量，得到目标电池簇的衰减代价参数。

29、在其中一个实施例中，确定电池堆的当前充放电工况之后，方法还包括：

30、在电池堆的当前充放电工况为充电工况，且至少一个电池簇的当前荷电状态大于或等于荷电状态充电阈值时，确定电池簇处于当前充放电工况的充电末端；

31、在电池堆的当前充放电工况为放电工况，且至少一个电池簇的当前荷电状态小于或等于荷电状态放电阈值时，确定电池簇处于当前充放电工况的放电末端。

32、第二方面，本技术还提供了一种储能系统，储能系统执行如第一方面的方法的步骤，储能系统包括：

33、采集模块，用于在电池堆进行充放电的情况下，采集电池堆中至少一个电池簇的状态信息；

34、确定模块，用于确定电池堆的当前充放电工况，且识别到至少一个电池簇处于当前充放电工况的充放电末端时，根据至少一个电池簇的状态信息，预测至少一个电池簇自当前荷电状态起，经充放电到达充放电截止边界的第一时长；

35、调整模块，用于根据至少一个电池簇对应的第一时长和状态信息，调整至少一个电池簇的虚拟荷电状态；虚拟荷电状态在充放电末端协调至少一个电池簇的充放电深度。

36、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

37、在电池堆进行充放电的情况下，采集电池堆中至少一个电池簇的状态信息；

38、确定电池堆的当前充放电工况，且识别到至少一个电池簇处于当前充放电工况的充放电末端时，根据至少一个电池簇的状态信息，预测至少一个电池簇自当前荷电状态起，经充放电到达充放电截止边界的第一时长；

39、根据至少一个电池簇对应的第一时长和状态信息，调整至少一个电池簇的虚拟荷电状态；虚拟荷电状态在充放电末端协调至少一个电池簇的充放电深度。

40、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

41、在电池堆进行充放电的情况下，采集电池堆中至少一个电池簇的状态信息；

42、确定电池堆的当前充放电工况，且识别到至少一个电池簇处于当前充放电工况的充放电末端时，根据至少一个电池簇的状态信息，预测至少一个电池簇自当前荷电状态起，经充放电到达充放电截止边界的第一时长；

43、根据至少一个电池簇对应的第一时长和状态信息，调整至少一个电池簇的虚拟荷电状态；虚拟荷电状态在充放电末端协调至少一个电池簇的充放电深度。

44、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

45、在电池堆进行充放电的情况下，采集电池堆中至少一个电池簇的状态信息；

46、确定电池堆的当前充放电工况，且识别到至少一个电池簇处于当前充放电工况的充放电末端时，根据至少一个电池簇的状态信息，预测至少一个电池簇自当前荷电状态起，经充放电到达充放电截止边界的第一时长；

47、根据至少一个电池簇对应的第一时长和状态信息，调整至少一个电池簇的虚拟荷电状态；虚拟荷电状态在充放电末端协调至少一个电池簇的充放电深度。

48、上述储能系统的充放电控制方法和储能系统，采集电池堆中至少一个电池簇的状态信息；确定电池堆的当前充放电工况，且识别到至少一个电池簇处于当前充放电工况的充放电末端时，根据至少一个电池簇的状态信息，预测至少一个电池簇自当前荷电状态起，经充放电到达充放电截止边界的第一时长；根据至少一个电池簇对应的第一时长和状态信息，调整至少一个电池簇的虚拟荷电状态；虚拟荷电状态在充放电末端协调至少一个电池簇的充放电深度。通过预测各电池簇到达充放电截止边界的第一时长，并根据各第一时长动态调整各电池簇的虚拟荷电状态，实现了充放电末端各电池簇充放电深度的协调均衡，避免电池堆充放电深度被压缩，避免了部分电池簇过早进入截止保护导致整堆可用容量下降的问题，从而提高了电池堆的整体能量利用率，延长了电池堆的使用寿命。