一种基于状态机模型的电池管理系统告警保护方法及系统与流程

1.本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种基于状态机模型的电池管理系统告警保护方法及系统。


背景技术：

2.电化学储能大规模发展对控制设备功能提出了越来越高的要求，现行国家标准及行业标准要求储能电站电池管理系统(bms)应具备电池的电气保护功能，并能发出告警信号或跳闸信号，实施就地故障隔离；要求能对充放电进行有效管理，确保充放电过程中不发生电池过充电、过放电，以防发生充放电电流和温度超过允许值。bms的告警或者保护功能在电池保护、功率变换系统保护方面起到了有效的保护功能，对于储能电站电池的安全运行有至关重要的作用。
3.目前储能电站电池管理系统的告警或者保护功能在实现上并未有相关标准进行约束，因此在实现上可以考虑多种方式，但均需要考虑告警或者保护功能对外的信息交互，以及功能内部的逻辑转移，在总体的实现上牵涉到多个层级逻辑的交互，较为复杂。比如告警或者保护需考虑与外部正常状态转移的逻辑，对外通信方式的实现方式，状态内部电压、电流、温度、功率限制逻辑的实现与交互。对于告警或者保护状态而言，采用不同的架构在状态逻辑的实现上、拓展上复杂度不同。在现场试验过程中，发现各厂家在bms告警或者保护功能逻辑问题查找方面存在较大问题，当告警或者保护功能逻辑存在问题时，难以厘清有问题的控制逻辑的位置，调试过程较为复杂，耗费较长时间。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种基于状态机模型的电池管理系统告警保护方法及系统，以解决现有技术中存在的问题。
5.为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来实现：
6.第一方面，本发明提供一种基于状态机模型的电池管理系统告警保护方法，包括：
7.s1：基于有限状态机模型建立电池管理系统的运行状态模型，所述电池管理系统的运行状态模型包括告警或者保护功能状态机模型；
8.s2：控制所述告警或者保护功能状态机模型通过通用通信协议实现对外界模拟量的测取，与数据库的通信；
9.s3：建立告警或者保护功能状态机模型与运行状态下的状态机以及停机、待机、等待、自检等状态机模型之间的状态转移逻辑；
10.s4：在电池单体、电池模组、电池簇的电压超出电压阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现电压功能逻辑并产生告警信息；在电池单体、电池模组、电池簇的电流超出电流阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现电流功能逻辑并产生告警信息；在电池单体、电池模组、电池簇的温度超出温度阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现温度功能逻辑并产生告警信息。
11.可选地，告警信息分为三个层级，分别为一级告警信息、二级告警信息以及三级告警信息，所述一级告警信息的优先级高于二级告警信息，所述二级告警信息的优先级高于三级告警信息。
12.可选地，电池管理系统的运行状态包括正常运行状态、告警或者保护运行状态。
13.第二方面，本技术提供一种基于状态机模型的电池管理系统告警保护系统，包括：包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可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上述第一方面所述方法的步骤。
14.有益效果：
15.本发明提供的基于状态机模型的电池管理系统告警保护方法，在电池单体、电池模组、电池簇的电压超出电压阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现电压功能逻辑并产生告警信息；在电池单体、电池模组、电池簇的电流超出电流阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现电流功能逻辑并产生告警信息；在电池单体、电池模组、电池簇的温度超出温度阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现温度功能逻辑并产生告警信息，这样，利用状态机对控制逻辑的分层管理能力，以及在内部多层逻辑嵌套的能力，消除现有的电池管理系统告警或者保护功能控制逻辑的弊端，为现场试验调试过程提供有效的参考。
附图说明
16.图1为本发明优选实施例的一种基于状态机模型的电池管理系统告警保护方法的流程图；
17.图2为本发明优选实施例的电池管理系统状态机原理图；
18.图3为本发明优选实施例的保护功能状态机原理图；
19.图4为本发明优选实施例的告警功能状态机原理图。
具体实施方式
20.下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
22.请参见图1-图4，本技术实施例提供一种基于状态机模型的电池管理系统告警保护方法，包括：
23.s1：基于有限状态机模型建立电池管理系统的运行状态模型，电池管理系统的运行状态模型包括告警或者保护功能状态机模型；
24.s2：控制告警或者保护功能状态机模型通过通用通信协议实现对外界模拟量的测取，与数据库的通信；
25.s3：建立告警或者保护功能状态机模型与运行状态下的状态机以及停机、待机、等待、自检等状态机模型之间的状态转移逻辑；
26.s4：在电池单体、电池模组、电池簇的电压超出电压阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现电压功能逻辑并产生告警信息；在电池单体、电池模组、电池簇的电流超出电流阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现电流功能逻辑并产生告警信息；在电池单体、电池模组、电池簇的温度超出温度阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现温度功能逻辑并产生告警信息。
27.其中，电压告警或者保护逻辑指的是，在电池单体、电池模组、电池簇出现超出规定范围的电压后电池管理系统应当采取的预设的控制逻辑。电流告警或者保护逻辑指的是，在电池单体、电池模组、电池簇出现超出规定范围的电流后电池管理系统应当采取的预设的控制逻辑。温度告警或者保护逻辑指的是，在电池单体、电池模组、电池簇出现超出规定范围的温度后电池管理系统应当采取的预设的控制逻辑。
28.上述的基于状态机模型的电池管理系统告警保护方法，在电池单体、电池模组、电池簇的电压超出电压阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现电压功能逻辑并产生告警信息；在电池单体、电池模组、电池簇的电流超出电流阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现电流功能逻辑并产生告警信息；在电池单体、电池模组、电池簇的温度超出温度阈值时，告警或者保护功能状态机模型内部实现温度功能逻辑并产生告警信息，这样，利用状态机对控制逻辑的分层管理能力，以及在内部多层逻辑嵌套的能力，消除现有的电池管理系统告警或者保护功能控制逻辑的弊端，为现场试验调试过程提供有效的参考。
29.可选地，告警信息分为三个层级，分别为一级告警信息、二级告警信息以及三级告警信息，所述一级告警信息的优先级高于二级告警信息，所述二级告警信息的优先级高于三级告警信息。
30.在本可选的实施方式中，告警信息可以是语音形式的告警信息，也可以是信息提示形式的告警信息，此处仅作示例，不做限定。
31.可选地，电池管理系统的运行状态包括正常运行状态、告警或者保护运行状态。
32.本实施例还提供一种基于状态机模型的电池管理系统告警保护系统，包括：包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可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上述方法的步骤。
33.该基于状态机模型的电池管理系统告警保护系统能实现上述基于状态机模型的电池管理系统告警保护方法的各个实施例，且能达到相同的有益效果，此处，不做赘述。
34.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。