一种储能加热控制方法、储能系统以及光储系统技术方案

本发明专利技术涉及一种储能加热控制方法、储能系统以及光储系统。储能系统包括控制器和多个并联连接的电池包。电池包包括：电芯包、感温模块、温控模块和BMS。其中，感温模块用于探测储能电池的温度，温控模块用于为储能电池加热，BMS用于向控制器发出加热请求以及对应电池包的SOC。控制器根据直流母线电压与储能系统充电电压参考值的差值确定能够开启温控模块的电池包的数量，并根据电池包的SOC确定开启温控模块的电池包的优先级。本发明专利技术充分地利用了光伏阵列的发电功率，在不影响光伏阵列正常功率调度的情况下，既避免了低温下光伏发电功率的浪费，也避免了使用储能系统自身的能量对电池包进行加热。池包进行加热。池包进行加热。

【技术实现步骤摘要】
management system，BMS)，其中，电芯包用于储存和释放电能，温控模块用于为电池包加热，感温模块用于检测电池包温度，BMS用于接收、管理和发送电池包的温度、电流、电压以及荷电状态(State of charge,SOC)等信息。
[0007]该方法为：控制器接收电池包的加热请求以及电池包的荷电状态SOC，控制器根据直流母线电压与储能系统充电电压参考值的差值，调整待开启温控模块的电池包的数量N，其中，N为大于或等于1的整数。控制器根据多个电池包的SOC，确定开启多个电池包各自温控模块的优先级，并开启多个电池包中N个电池包的温控模块。
[0008]需要说明的是，直流母线电压主要与光伏阵列的发电功率、储能系统中电池包的充电功率以及逆变器的输出功率有关，储能系统充电电压参考值主要与光伏阵列的输入电压、电网电压以及电池包电压有关。直流母线电压与储能系统充电电压参考值之间差值的大小代表着光伏阵列的发电功率是否足够。具体地，当直流母线电压与储能系统充电电压参考值的差值为正值时，说明光伏阵列的发电功率较大，光伏阵列的发电功率不仅能够为储能系统的电池包充电，还有一部分剩余。当直流母线电压与储能系统充电电压参考值的差值为零时，说明光伏阵列的发电功率能够满足储能系统电池包的充电需求，但没有剩余。当直流母线电压与储能系统充电电压参考值的差值为负值时，说明光伏阵列的发电功率较小，光伏阵列的发电功率不足以为储能系统的电池包充电，更没有剩余。基于此，若光伏阵列的发电功率在满足为储能系统电池包充电的基础上，还有剩余，储能系统将利用这部分剩余的能量为电池包加热，以提高电池包的可充功率，避免光伏发电功率的浪费。与此同时，为了更好地避免“短板效应”，即尽可能多地将光伏阵列的发电功率转化为电池包中储存的能量，储能系统的储能控制器会根据电池包的SOC，确定开启温控模块的电池包的优先级，以更充分地利用光伏阵列的发电功率。
[0009]在一些可能的实施方式中，如前所述，当直流母线电压大于储能系统充电电压参考值，即光伏阵列的发电功率既可以为储能系统的电池包充电，又有一部分能量剩余，此时，控制器按照SOC从低至高的顺序，控制储能系统中前N个电池包的温控模块开启，以提高N个电池包的温度。如此设置，可以使低SOC的电池包优先获得加热，进而提高其可充功率，更好地将光伏阵列产生的电能转化、储存起来。其中，值得一提的是，储能系统充电电压参考值会随着电网电压、光伏阵列输入电压以及电池包电压的大小而变化，且储能系统充电电压参考值大于电网电压和光伏阵列输入电压。
[0010]在一些可能的实施方式中，当直流母线电压大于储能系统充电电压参考值，但光伏阵列的发电功率变小时，直流母线电压与储能系统充电电压参考值的差值变小(差值仍为正值)，电池包的输入电压降低。随着电池包输入电压的降低，光伏阵列的发电功率无法既为储能系统的电池包充电，又保持N个电池包的温控模块开启。因此，在该条件下，为了维持N个电池包中温控模块的开启，电池包中电芯包会自动向温控模块供电。然而，如前所述，若电池包的电芯向温控模块放电，会消耗电池包自身的能量，因此，为了避免使用电池包自身的电量，当控制器接收到电芯包向温控模块放电的信号时，控制器关闭全部电池包对应的温控模块，以避免消耗电池包自身电量。同理地，电池包的输入电压低于某一预设值也间接反应了光伏阵列的发电功率无法既为储能系统的电池包充电，又保持N个电池包的温控模块开启，因此，当控制器接收到电池包输入电压低于某一预设值的信号时，控制器也会关闭前述多个电池包中所有电池包对应的温控模块，以避免消耗电池包自身电量，储能系统
将进入下一次加热循环。
[0011]进一步地，在下一次加热循环中，当前述所有电池包的温控模块处于关闭状态且直流母线电压大于储能系统的充电电压参考值时，控制器再次根据发出加热请求的电池包的SOC，按照SOC从低至高的顺序，控制储能系统中前L个电池包的温控模块开启，以提高L个电池包的温度，其中，L为小于N的正整数。示例地，L＝N
‑
1、L＝N
‑
2等。也就是说，在本次加热循环中，储能系统中开启温控模块的电池包的数量减少了。如此设置，可以使上一次加热循环中SOC较高的电池包优先退出加热，避免过多的温控模块同时开启，以更好地与该时刻光伏阵列的发电功率匹配。示例地，若光伏阵列的发电功率不断变小，储能系统将不断进入新的加热循环，储能系统中能够开启温控模块的电池包的数量也将不断减少，直至储能系统中前述多个电池包中所有电池包的温控模块都关闭。
[0012]值得一提的是，若在储能系统中前述多个电池包中所有电池包的温控模块都关闭后，光伏阵列的发电功率仍然持续变小，直流母线电压将低于储能系统的充电电压参考值，光伏阵列的发电功率将无法为电池包充电。
[0013]在一些可能的实施方式中，在控制器控制N个电池包的温控模块开启后，当光伏阵列的发电功率变大，即直流母线电压与储能系统充电电压参考值的差值变大时(差值为正值)，电池包输入电压会逐渐升高。随着电池包输入电压的升高，光伏阵列的发电功率可以为储能系统的电池包充电以及保持N个电池包的温控模块开启，同时，还有一部分功率剩余。因此，在该条件下，为了更好地适应光伏阵列发电功率的变化，储能系统将进入下一次加热循环。具体地，当控制器接收到电池包的输入电压高于某一预设值的信号时，或者，当控制器接收到电池包在一段时间(示例地，十分钟)内没有接收到电芯包向温控模块供电的信号时，控制器将控制储能系统进入下一次加热循环。
[0014]进一步地，在下一次加热循环中，控制器再次根据发出加热请求的电池包的SOC，按照SOC从低至高的顺序，控制储能系统中前M个电池包的温控模块开启，以提高M个电池包的温度，其中，M为大于N的整数。示例地，M＝N+1或者M＝N+2。也就是说，在本次加热循环中，储能系统中开启温控模块的电池包的数量增加了。如此设置，可以使得更多SOC较低的电池包的温控模块开启，以更充分地利用光伏阵列的发电功率，提高储能系统的可充功率。示例地，若光伏阵列的发电功率不断变大，储能系统将不断进入新的加热循环，控制储能系统中能够开启温控模块的电池包的数量也将不断增加，直至储能系统中前述多个电池包中所有电池包的温控模块都开启。
[0015]值得一提的是，若在储能系统中所有电池包的温控模块都开启后，光伏阵列的发电功率仍然持续变大，逆变器中DC/DC变换器将对光伏阵列的发电功率进行调节，以免对电池包造成充电损害。
[0016]第二方面，本申请实施例提供了一种储能系统，该储能系统包括控制器和多个并联连接的电池包，多个电池包的并联连接点与控制器或直流母线相连。电池包包括电芯包、温控模块、感温模块和BMS。其中，电芯包与温控模块以及BMS电连接，感温模块与BMS电连接，BMS与控制器电连接。另外，电芯包用于储存和释放电能，温控模块用于发热，以提高电池包的温度，感温模块用于检测电池包的温度，BMS用于接收、管理和发送电池包的温度、电流、电压以及SOC等信息，控制器用于接收电池包的加热请求以及电池包的荷电状态S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能加热控制方法，其特征在于，所述方法应用于光储系统，所述光储系统包括光伏阵列、逆变器以及储能系统，所述逆变器包括通过直流母线相连的DC/DC变换器和DC/AC变换器，所述DC/DC变换器与所述光伏阵列相连，且对来自光伏阵列的发电功率进行最大功率点跟踪MPPT，所述DC/AC变换器与负载和/或电网相连，所述储能系统包括多个并联连接的电池包以及控制器，所述多个电池包的并联连接点与所述控制器或所述直流母线相连，所述电池包包括电芯包、温控模块、感温模块以及电池管理系统BMS，所述方法包括：所述控制器接收所述多个电池包中每个所述电池包的加热请求以及所述多个电池包中每个所述电池包的荷电状态SOC；所述控制器根据所述直流母线电压与所述储能系统充电电压参考值的差值，调整待开启所述温控模块的所述电池包的数量N，其中N为大于或等于1的整数；所述控制器根据所述多个电池包的SOC，确定开启所述多个电池包各自所述温控模块的优先级，并开启所述多个电池包中N个所述电池包的所述温控模块。2.如权利要求1所述的储能加热控制方法，其特征在于，所述方法包括：所述控制器响应于所述直流母线电压大于所述储能系统的充电电压参考值，所述控制器按照所述多个电池包的SOC从低至高的顺序，开启所述多个电池包中前N个所述电池包的所述温控模块。3.如权利要求2所述的储能加热控制方法，其特征在于，在所述控制器按照所述多个电池包的SOC从低至高的顺序，开启所述多个电池包中前N个所述电池包的所述温控模块之后，所述方法还包括：所述控制器响应于所述多个电池包的输入电压小于第一预设值，或开启所述温控模块的N个所述电池包中所述电芯包向所述温控模块供电，所述控制器关闭所述多个电池包对应的所述温控模块。4.如权利要求3所述的的储能加热控制方法，其特征在于，在所述控制器关闭所述多个电池包对应的所述温控模块之后，所述方法还包括：所述控制器按照所述多个电池包的SOC从低至高的顺序，开启所述多个电池包中前L个所述电池包对应的所述温控模块，其中，L为小于N的正整数。5.如权利要求2所述的储能加热控制方法，其特征在于，在所述控制器按照所述多个电池包的SOC从低至高的顺序，开启所述多个电池包中前N个所述电池包的所述温控模块之后，所述方法还包括：所述控制器响应于所述电池包的输入电压大于第一预设值，所述控制器按照所述多个电池包的SOC从低至高的顺序，开启所述多个电池包中前M个所述电池包对应的所述温控模块，其中，M为大于N的整数。6.一种储能系统，其特征在于，所述储能系统包括控制器和多个并联连接的电池包，所述多个电池包的并联连接点与所述控制器或直流母线相连，其中，所述电池包包括电芯包、温控模块、感温模块和BMS，所述电芯包与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，陈爱棠，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：