一种电池包双模式集中控制方法及终端

技术领域

本发明涉及储能电池技术领域，特别涉及一种电池包双模式集中控制方法及终端。

背景技术

在新能源的市场快速发展的背景下，储能产品的多元并趋于民用，便携储能和家庭储能的产品尤为突出。

便携储能和家庭储能的产品多样化，需求量快速增加，一个完整的便携储能系统包含PCS、电池系统、BMS系统、主控配电系统、安全防护系统、光伏发电系统、风能发电系统等等。

现有的便携储能系统客户应用过程中面临的两大问题：一是用电时间不够久，另一个是用电功率不够，为此，便携储能系统目前设计并应用中有电池扩容功能，但是扩容的数据量有限，客户使用存在局限性。

而对于具有多个从电池包的储能系统，通常采用单一的通讯模式，这导致其无法根据实际适应不同通讯模式的从电池包。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电池包双模式集中控制方法及终端，能根据从电池包的通讯模式选择不同的控制方案。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电池包双模式集中控制方法，具体包括步骤：

步骤S0、根据从电池包的通信模式判断从电池包是否是预设的通讯闭环的架构，若是则执行步骤S2，若否则判断从电池包是否是预设的非通讯闭环的架构，若是则执行步骤S1，若否则执行步骤S3-S4；

步骤S1、依次并入各个从电池包进行充放电至各个从电池包电量抵达设定值后切断从电池包充放电或用户手动切断从电池包充放电，切断从电池包充放电后执行步骤S3-S4，期间若有新从电池包接入则重新执行步骤S1；

步骤S2、依次并入各个从电池包进行充放电至各个从电池包电量抵达设定值后切断从电池包充放电或用户手动切断从电池包充放电，切断从电池包充放电后执行步骤S3-S4；

步骤S3、启用主电池包充放电。

步骤S4、持续充放电，直到主电池包电量抵达设定值关机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种电池包双模式集中控制终端，包括存储器、处理器、通讯模块及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时通过通讯模块与从电池包通讯以实现上述下述步骤：

步骤S0、根据从电池包的通信模式判断从电池包是否是预设的通讯闭环的架构，若是则执行步骤S2，若否则判断从电池包是否是预设的非通讯闭环的架构，若是则执行步骤S1，若否则执行步骤S3-S4；

步骤S1、依次并入各个从电池包进行充放电至各个从电池包电量抵达设定值后切断从电池包充放电或用户手动切断从电池包充放电，切断从电池包充放电后执行步骤S3-S4，期间若有新从电池包接入则重新执行步骤S1；

步骤S2、依次并入各个从电池包进行充放电至各个从电池包电量抵达设定值后切断从电池包充放电或用户手动切断从电池包充放电，切断从电池包充放电后执行步骤S3-S4；

步骤S3、启用主电池包充放电。

步骤S4、持续充放电，直到主电池包电量抵达设定值关机。

本发明的有益效果在于：一种电池包双模式集中控制方法及终端，其通过判断从电池包的通讯模式，根据从电池包通讯是否闭环选择不同的控制方案，实现双模式集中控制。

附图说明

图1为本发明实施例的一种电池包双模式集中控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例涉及的通信闭环的储能系统的结构示意图；

图3为本发明涉及的从电池包的结构示意图；

图4为本发明实施例涉及的非通信闭环的储能系统的结构示意图；

图5为本发明实施例涉及的非通信闭环的储能系统的结构示意图；

图6为本发明实施例的一种电池包双模式集中控制终端的结构示意图。

标号说明：

1、一种电池包双模式集中控制终端；2、处理器；3、存储器；4、通讯模块。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，一种电池包双模式集中控制方法，具体包括步骤：

步骤S0、根据从电池包的通信模式判断从电池包是否是预设的通讯闭环的架构，若是则执行步骤S2，若否则判断从电池包是否是预设的非通讯闭环的架构，若是则执行步骤S1，若否则执行步骤S3-S4；

步骤S1、依次并入各个从电池包进行充放电至各个从电池包电量抵达设定值后切断从电池包充放电或用户手动切断从电池包充放电，切断从电池包充放电后执行步骤S3-S4，期间若有新从电池包接入则重新执行步骤S1；

步骤S2、依次并入各个从电池包进行充放电至各个从电池包电量抵达设定值后切断从电池包充放电或用户手动切断从电池包充放电，切断从电池包充放电后执行步骤S3-S4；

步骤S3、启用主电池包充放电。

步骤S4、持续充放电，直到主电池包电量抵达设定值关机。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：一种电池包双模式集中控制方法及终端，其通过判断从电池包的通讯模式，根据从电池包通讯是否闭环选择不同的控制方案，实现双模式集中控制。

进一步地，所述设定值具体包括充电设定值和放电设定值，充电设定值对应方法在充电模式下的设定值，放电设定值对应方法在放电模式下的设定值。

由上述描述可知，实现储能系统充放电时能抵达设定值后关机，避免过充过放。

进一步地，所述步骤S0具体包括：

步骤S0包括：

步骤S01、判断从电池包是否工作在预先设定的通讯闭环模式，若是则执行步骤S2；

步骤S02、扫描外端接口；

步骤S03、根据步骤S02的扫描结果，判断从电池包是否预定的非通信闭环模式，若是则执行步骤S1，若否则不启用从电池包并执行步骤S3-S4；

所述步骤S1具体包括：

步骤S11、获取从电池包信息；

步骤S12、根据获取的从电池包的电压和SOC信息进行分析和根据电压高低进行排序；

步骤S13、根据排序的结果，并入排序第一的从电池包，断开主电池包，以从电池包放电输出；

步骤S14、根据排序的结果，依次并入各个从电池包进行充放电至总电量抵达设定值后执行步骤S3-S4，期间持续判断是否具有新从电池包接入，若是则重新执行步骤S1。

所述步骤S2具体包括：

步骤S21、获取从电池包信息；

步骤S22、根据获取的从电池包的电压和SOC信息进行分析和根据电压高低进行排序；

步骤S23、根据排序的结果，并入排序第一的从电池包，断开主电池包，以从电池包放电输出；

步骤S24、根据排序的结果，依次并入各个从电池包进行充放电至总电量抵达设定值后执行步骤S3-S4。

由上述描述可知，实现各个从电池包的扩容和管控。

进一步地，所述根据排序的结果，依次并入各个从电池包进行充放电具体是在未并入的从电池包中排序最高的从电池包与并联总线的压差绝对值小于设定差异值时，将所述未并入的从电池包中排序最高的从电池包并入并联总线，重复执行直到所有从电池包并入放电。

由上述描述可知，通过将电压较高的电池先放电，较低的电池先充电，当从电池包与并联总线电压差异低于设定值的情况下才进行并入操作，实现各个从电池包之间的平衡，提高了储能系统能量的利用率。

进一步地，所述设定差异值根据I*R设定，其中，I指电池的1C电流；R指电池的内阻。

由上述描述可知，实现各个从电池包之间的电量平衡，提高利用率。

请参照图6，一种电池包双模式集中控制终端，包括存储器、处理器、通讯模块及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时通过通讯模块与从电池包通讯以实现上述下述步骤：

步骤S0、根据从电池包的通信模式判断从电池包是否是预设的通讯闭环的架构，若是则执行步骤S2，若否则判断从电池包是否是预设的非通讯闭环的架构，若是则执行步骤S1，若否则执行步骤S3-S4；

步骤S1、依次并入各个从电池包进行充放电至各个从电池包电量抵达设定值后切断从电池包充放电或用户手动切断从电池包充放电，切断从电池包充放电后执行步骤S3-S4，期间若有新从电池包接入则重新执行步骤S1；

步骤S2、依次并入各个从电池包进行充放电至各个从电池包电量抵达设定值后切断从电池包充放电或用户手动切断从电池包充放电，切断从电池包充放电后执行步骤S3-S4；

步骤S3、启用主电池包充放电。

步骤S4、持续充放电，直到主电池包电量抵达设定值关机。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：一种电池包双模式集中控制方法及终端，其通过判断从电池包的通讯模式，根据从电池包通讯是否闭环选择不同的控制方案，实现双模式集中控制。

进一步地，所述设定值具体包括充电设定值和放电设定值，充电设定值对应方法在充电模式下的设定值，放电设定值对应方法在放电模式下的设定值。

由上述描述可知，实现储能系统充放电时能抵达设定值后关机，避免过充过放。

进一步地，所述步骤S0具体包括：

步骤S0包括：

步骤S01、判断从电池包是否工作在预先设定的通讯闭环模式，若是则执行步骤S2；

步骤S02、扫描外端接口；

步骤S03、根据步骤S02的扫描结果，判断从电池包是否预定的非通信闭环模式，若是则执行步骤S1，若否则不启用从电池包并执行步骤S3-S4；

所述步骤S1具体包括：

步骤S11、获取从电池包信息；

步骤S12、根据获取的从电池包的电压和SOC信息进行分析和根据电压高低进行排序；

步骤S13、根据排序的结果，并入排序第一的从电池包，断开主电池包，以从电池包放电输出；

步骤S14、根据排序的结果，依次并入各个从电池包进行充放电至总电量抵达设定值后执行步骤S3-S4，期间持续判断是否具有新从电池包接入，若是则重新执行步骤S1。

所述步骤S2具体包括：

步骤S21、获取从电池包信息；

步骤S22、根据获取的从电池包的电压和SOC信息进行分析和根据电压高低进行排序；

步骤S23、根据排序的结果，并入排序第一的从电池包，断开主电池包，以从电池包放电输出；

步骤S24、根据排序的结果，依次并入各个从电池包进行充放电至总电量抵达设定值后执行步骤S3-S4。

由上述描述可知，实现各个从电池包的扩容和管控。

进一步地，所述根据排序的结果，依次并入各个从电池包进行充放电具体是在未并入的从电池包中排序最高的从电池包与并联总线的压差绝对值小于设定差异值时，将所述未并入的从电池包中排序最高的从电池包并入并联总线，重复执行直到所有从电池包并入放电。

由上述描述可知，通过将电压较高的电池先放电，较低的电池先充电，当从电池包与并联总线电压差异低于设定值的情况下才进行并入操作，实现各个从电池包之间的平衡，提高了储能系统能量的利用率。

进一步地，所述设定差异值根据I*R设定，其中，I指电池的1C电流；R指电池的内阻。

由上述描述可知，实现各个从电池包之间的电量平衡，提高利用率。

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种电池包双模式集中控制方法，其通过判断从电池包的连接模式，并选择与从电池包连接模式对应的控制方案，具体而言，其在放电时包括：

步骤S0、根据从电池包的通信模式判断从电池包是否是预设的通讯闭环的架构，若是则执行步骤S2，若否则判断从电池包是否是预设的非通讯闭环的架构，若是则执行步骤S1，若否则执行步骤S3-S4。

其中，对于通讯闭环的从电池包工作在如图2所示的架构中，其包括主电池包、主控制器、PCS逆变器、两个连接端口、两个并联开关和多个从电池包，其中，主电池包和主控制器以及PCS逆变器电连接，主电池包的BMS控制器与主控制器通信连接，主控制器和PCS控制器、各个并联开关及从电池包通信连接，并联开关各自经一个连接端口与外部的从电池包电连接，该架构中，从一个连接端口与从电池包连接，从电池包依次串联后从另一个连接端口接入，该种架构硬件连接必须在开机前完成，通过菊花链的通讯硬件架构完成通讯和操控指令。断开后，切换工作模式，除非再次重启，否则无法进入该工作模式中。

其中，从电池包如图3所示，其包括BMS控制器、电池模组、两个并联开关和两个连接端口，其中，BMS控制器电连接电池模组和各个并联开关，且经各个并联开关电连接连接端口，并联开关各自电连接一个连接端口，两个连接端口各自用于与一个从电池包电连接，以实现从电池包之间的并联与串联。

而非通讯闭环的架构，则工作在如图4-5所示的硬件架构中，该架构中，每一个连接端口连接一个从电池包系统，各个从电池包系统均具有多个相互串联的从电池包，各个从电池包系统之间相互并联，其可以在随时连接或者断开从电池包，其主控板端口是独立通讯的，系统独立对端口收发操作指令。

具体而言，步骤S0包括：

步骤S01、判断从电池包是否工作在预先设定的通讯闭环模式，若是则执行步骤S2。

具体而言，主控板通过连接端口与从电池包通信，对从电池包按照顺序地址进行编码并判断通讯是否闭环。

步骤S02、扫描外端接口。

步骤S03、根据步骤S02的扫描结果，判断从电池包是否预定的非通信闭环模式，若是则执行步骤S1，若否则不启用从电池包并执行步骤S3-S4。

若否，则说明要么无从电池包接入，要么从电池包具备无法识别的通信模式，出于安全起见，则不启用从电池包。

在本实施例中，所述设定值，在放电时指低于5％，在充电时指100％，在其他实施例中，也可根据实际需要调整，也可以是人工通过触摸面板控制的预定设定值。

步骤S1、依次并入各个从电池包进行充放电至各个从电池包电量抵达设定值后切断从电池包充放电或用户手动切断从电池包充放电，切断从电池包充放电后执行步骤S3-S4，期间若有新从电池包接入则重新执行步骤S1。

具体而言，步骤S11包括：

步骤S11、获取从电池包信息；

其具体包括给新接入的从电池包编码，获取从电池包的各个信息。

步骤S12、根据获取的从电池包的电压和SOC信息进行分析和根据电压高低进行排序；

具体而言，本实施例中，在放电时按电压从高到低对电池进行排序，充电时按电压从低到高对电池进行排序，以平衡各个电池之间的差异，使整体的充放电保持平衡。

步骤S13、根据排序的结果，并入排序第一的从电池包，断开主电池包，以从电池包放电输出；

步骤S14、根据排序的结果，依次并入各个从电池包进行放电至总电量抵达设定值后执行步骤S3-S4，期间持续判断是否具有新从电池包接入，若是则重新执行步骤S1。

具体而言，是由BMS系统的主控板周期性下发寻址命令，从电池包反馈告知BMS主控板，BMS主控板根据反馈的结果判断是否有新的从电池包接入或有从电池包切出。

其中，依次并入各个从电池包以放电时为例，在未并入的从电池包中电压最高的从电池包与并联总线的电压压差绝对值小于设定差异值时，将所述未并入的从电池包中电压最高的从电池包并入放电，重复执行直到所有从电池包并入放电。

在未并入的从电池包中电压最高的从电池包与并联总线的电压压差小于设定差异值时，将所述未并入的从电池包中电压最高的从电池包并入。

步骤S2、依次并入各个从电池包进行充放电至各个从电池包电量抵达设定值后切断从电池包充放电或用户手动切断从电池包充放电，切断从电池包充放电后执行步骤S3-S4。

具体而言，其包括步骤：

步骤S21、获取从电池包信息；

其具体包括给新接入的从电池包编码，获取从电池包的各个信息。

步骤S22、根据获取的从电池包的电压和SOC信息进行分析和根据电压高低进行排序；

具体而言，本实施例中，在放电时按电压从高到低对电池进行排序，充电时按电压从低到高对电池进行排序，以平衡各个电池之间的差异，使整体的充放电保持平衡。

步骤S23、根据排序的结果，并入排序第一的从电池包，断开主电池包，以从电池包放电输出；

步骤S24、根据排序的结果，依次并入各个从电池包进行充放电至总电量抵达设定值后执行步骤S3-S4。

其中，依次并入各个从电池包以放电时为例，在未并入的从电池包中排序最高的，即电压最高的从电池包与并联总线的电压压差绝对值小于设定差异值时，将所述未并入的从电池包中电压最高的从电池包并入放电，重复执行直到所有从电池包并入放电，所述设定差异值为I*R，其中I指电池的1C电流；R指电池的内阻，在本实施例中，所述设定差异值例如可以设置为1.5V。

步骤S3、启用主电池包充放电。

步骤S4、持续充放电，直到主电池包电量抵达设定值关机。

请参照图6，本发明的实施例二为：

一种电池包双模式集中控制终端1，包括存储器3、处理器2、通讯模块4及存储在存储器3上并可在处理器2上运行的计算机程序，处理器2执行计算机程序时通过通讯模块4与从电池包通讯以实现上述实施例一的步骤。

综上所述，本发明提供的一种电池包双模式集中控制方法及终端，其通过判断从电池包的通讯模式，根据从电池包通讯是否闭环选择不同的控制方案，实现双模式集中控制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。