储能柜温度智能调整控制系统、方法、设备及存储介质与流程

专利2025-12-17  16


本发明涉及储能电池柜,尤其涉及一种储能柜温度智能调整控制系统、方法、设备及存储介质。


背景技术:

1、储能电池模组持续的充电或放电(简称充放电)会产生热量并向其他的电池模组传递,由于储能系统中电池排布紧密且环境相对封闭,电池热量更容易集聚导致温度逐渐上升至过热状态,触发热滥用,此时电池内部放热更大,从而导致热失控。此外,在低温工作时电池的容量和工作电压会明显降低,并能够导致锂枝晶产生及电池老化。因此,储能电池簇的温度管理对安全和寿命非常关键。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种储能柜温度智能调整控制系统、方法、设备及存储介质,其能够有效解决现有技术中所存在的上述技术问题。

2、为了实现上述目的,本发明的一实施例提供了一种储能柜温度智能调整控制系统,包括电池管理系统bms、液冷机组控制器tms、液冷机组和储能变流器pcs,所述电池管理系统bms还包括多个用于获取电池的电芯温度的温度传感器,所述电池管理系统bms根据所述储能变流器pcs的输出功率判断电池当前处于充电状态、放电状态或待机状态,并根据所述温度传感器采集的电芯温度向所述液冷机组控制器tms发送相应指令以控制所述液冷机组进入制热模式、制冷模式、自循环模式或关机模式,包括:

3、若判断电池当前处于待机状态,当tmin≤0℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入制热模式,且所述液冷机组设定温度为25℃;以及,在所述液冷机组进入制热模式后,当tmin≥5℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入关机模式;其中,当储能变流器pcs输出功率小于2kw持续5秒时判断电池当前处于待机状态,tmin为电芯的最低温度;

4、若判断电池当前处于待机状态,当tmax≥40℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入制冷模式,且所述液冷机组设定温度为20℃;以及,在所述液冷机组进入制冷模式后,当tmax≤35℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入关机模式;其中,tmax为电芯的最高温度;

5、若判断电池当前处于充电状态或放电状态时,当tmin≤12℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入制热模式,且所述液冷机组设定温度为20℃;以及,在所述液冷机组进入制热模式后,当15℃<tmin≤30℃且t>3℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入自循环模式;当15℃<tmin≤30℃且t≤3℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入关机模式;其中,其中,当储能变流器pcs输出放电功率≥2kw持续5秒时判断电池当前处于放电状态,当储能变流器pcs输出充电功率≥2kw持续5秒时判断电池当前处于充电状态,t为电芯的最高温度和最低温度的温差;

6、若判断电池当前处于充电状态或放电状态时,当30℃<tmax≤35℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入制冷模式,且所述液冷机组设定温度为20℃;以及,在所述液冷机组进入制冷模式后,当tmax<28℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入自循环模式;

7、若判断电池当前处于充电状态或放电状态时,当35℃<tmax,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入制冷模式,且所述液冷机组设定温度为15℃;以及,在所述液冷机组进入制冷模式后,当tmax<28℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入自循环模式。

8、作为上述方案的改进,若判断电池当前处于待机状态且所述液冷机组进入制热模式后,根据实时采集的电芯的最低温度tmin调整所述液冷机组的制热功率,从而使电芯的最低温度tmin在第一时间内达到5℃;

9、若判断电池当前处于待机状态且所述液冷机组进入制冷模式后,根据实时采集的电芯的最高温度tmax调整所述液冷机组的制冷功率,从而使电芯的最高温度tmax在第二时间阈值内达到35℃;

10、若判断电池当前处于充电状态或放电状态且所述液冷机组进入制热模式后,根据实时采集的电芯的最低温度tmin调整所述液冷机组的制热功率,从而使电芯的最低温度tmin在第三时间阈值内达到15℃;

11、若判断电池当前处于充电状态或放电状态且所述液冷机组进入制冷模式后,根据实时采集的电芯的最高温度tmax调整所述液冷机组的制冷功率,从而使电芯的最高温度tmax在第四时间阈值内达到28℃。

12、作为上述方案的改进,若判断电池当前处于充电状态或放电状态且所述液冷机组进入制热模式后,当tmin≤15℃且实时采集的电芯温度中最高温度与最低温度的温差t>3℃,则将基于实时采集的电芯的最低温度tmin所获得的液冷机组的制热功率减去功率差后得到的差值作为液冷机组的目标调整,其中所述功率差与实时采集的电芯温度中最高温度与最低温度的温差t成正比。

13、作为上述方案的改进,若判断电池当前处于待机状态且所述液冷机组进入制热模式后的持续运作时间等于所述第一时间阈值时,则上报液冷机组制热模式故障;

14、若判断电池当前处于待机状态且所述液冷机组进入制冷模式后的持续运作时间等于所述第二时间阈值时,则上报液冷机组制冷模式故障;

15、若判断电池当前处于充电状态或放电状态且所述液冷机组进入制热模式后的持续运作时间等于所述第三时间阈值时,则上报液冷机组制热模式故障;

16、若判断电池当前处于充电状态或放电状态且所述液冷机组进入制冷模式后的持续运作时间等于所述第四时间阈值时,则上报液冷机组制热模式故障。

17、本发明的另一实施例提供了一种储能柜温度智能调整控制方法,所述储能柜包括电池管理系统bms、液冷机组控制器tms、液冷机组和储能变流器pcs,所述电池管理系统bms还包括多个用于获取电池的电芯温度的温度传感器,所述电池管理系统bms根据所述储能变流器pcs的输出功率判断电池当前处于充电状态、放电状态或待机状态,并根据所述温度传感器采集的电芯温度向所述液冷机组控制器tms发送相应指令以控制所述液冷机组进入制热模式、制冷模式、自循环模式或关机模式,所述储能柜温度智能调整控制方法包括步骤:

18、s1、若判断电池当前处于待机状态,当tmin≤0℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入制热模式,且所述液冷机组设定温度为25℃;以及,在所述液冷机组进入制热模式后,当tmin≥5℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入关机模式;其中,当储能变流器pcs输出功率小于2kw持续5秒时判断电池当前处于待机状态,tmin为电芯的最低温度;

19、s2、若判断电池当前处于待机状态,当tmax≥40℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入制冷模式,且所述液冷机组设定温度为20℃;以及,在所述液冷机组进入制冷模式后,当tmax≤35℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入关机模式;其中,tmax为电芯的最高温度;

20、s3、若判断电池当前处于充电状态或放电状态时,当tmin≤12℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入制热模式,且所述液冷机组设定温度为20℃;以及,在所述液冷机组进入制热模式后,当15℃<tmin≤30℃且t>3℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入自循环模式;当15℃<tmin≤30℃且t≤3℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入关机模式;其中,其中,当储能变流器pcs输出放电功率≥2kw持续5秒时判断电池当前处于放电状态,当储能变流器pcs输出充电功率≥2kw持续5秒时判断电池当前处于充电状态,t为电芯的最高温度和最低温度的温差;

21、s4、若判断电池当前处于充电状态或放电状态时,当30℃<tmax≤35℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入制冷模式,且所述液冷机组设定温度为20℃;以及,在所述液冷机组进入制冷模式后,当tmax<28℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入自循环模式;

22、s5、若判断电池当前处于充电状态或放电状态时,当35℃<tmax,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入制冷模式,且所述液冷机组设定温度为15℃;以及,在所述液冷机组进入制冷模式后,当tmax<28℃,所述电池管理系统bms向所述液冷机组控制器tms发送指令以控制所述液冷机组进入自循环模式。

23、作为上述方案的改进,若判断电池当前处于待机状态且所述液冷机组进入制热模式后,根据实时采集的电芯的最低温度tmin调整所述液冷机组的制热功率,从而使电芯的最低温度tmin在第一时间内达到5℃;

24、若判断电池当前处于待机状态且所述液冷机组进入制冷模式后,根据实时采集的电芯的最高温度tmax调整所述液冷机组的制冷功率,从而使电芯的最高温度tmax在第二时间阈值内达到35℃;

25、若判断电池当前处于充电状态或放电状态且所述液冷机组进入制热模式后,根据实时采集的电芯的最低温度tmin调整所述液冷机组的制热功率,从而使电芯的最低温度tmin在第三时间阈值内达到15℃;

26、若判断电池当前处于充电状态或放电状态且所述液冷机组进入制冷模式后,根据实时采集的电芯的最高温度tmax调整所述液冷机组的制冷功率,从而使电芯的最高温度tmax在第四时间阈值内达到28℃。

27、作为上述方案的改进,若判断电池当前处于充电状态或放电状态且所述液冷机组进入制热模式后,当tmin≤15℃且实时采集的电芯温度中最高温度与最低温度的温差t>3℃,则将基于实时采集的电芯的最低温度tmin所获得的液冷机组的制热功率减去功率差后得到的差值作为液冷机组的目标调整,其中所述功率差与实时采集的电芯温度中最高温度与最低温度的温差t成正比。

28、作为上述方案的改进,若判断电池当前处于待机状态且所述液冷机组进入制热模式后的持续运作时间等于所述第一时间阈值时,则上报液冷机组制热模式故障;

29、若判断电池当前处于待机状态且所述液冷机组进入制冷模式后的持续运作时间等于所述第二时间阈值时,则上报液冷机组制冷模式故障;

30、若判断电池当前处于充电状态或放电状态且所述液冷机组进入制热模式后的持续运作时间等于所述第三时间阈值时,则上报液冷机组制热模式故障;

31、若判断电池当前处于充电状态或放电状态且所述液冷机组进入制冷模式后的持续运作时间等于所述第四时间阈值时,则上报液冷机组制热模式故障。

32、本技术又一实施例公开了一种电子设备,电子设备包括处理器、存储器,其中,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述处理器被配置用于执行如上任一实施例所述的储能柜温度智能调整控制方法。

33、本技术又一实施例公开了一种计算机程序产品或计算机程序,所述计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,所述计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取所述计算机指令,处理器执行所述计算机指令,使得所述计算机设备执行上述任一实施例所述的储能柜温度智能调整控制方法。

34、与现有技术相比,本发明实施例提供的储能柜温度智能调整控制系统、方法、设备及存储介质,包括电池管理系统bms、液冷机组控制器tms、液冷机组和储能变流器pcs,所述电池管理系统bms还包括多个用于获取电池的电芯温度的温度传感器,所述电池管理系统bms根据所述储能变流器pcs的输出功率判断电池当前处于充电状态、放电状态或待机状态,并根据所述温度传感器采集的电芯温度向所述液冷机组控制器tms发送相应指令以控制所述液冷机组进入制热模式、制冷模式、自循环模式或关机模式,从而保证电芯的温度处于最优状态,减少储能系统的能耗,提高储能系统的工作效率和可靠性。


技术特征:

1.一种储能柜温度智能调整控制系统,其特征在于,包括电池管理系统bms、液冷机组控制器tms、液冷机组和储能变流器pcs,所述电池管理系统bms还包括多个用于获取电池的电芯温度的温度传感器,所述电池管理系统bms根据所述储能变流器pcs的输出功率判断电池当前处于充电状态、放电状态或待机状态,并根据所述温度传感器采集的电芯温度向所述液冷机组控制器tms发送相应指令以控制所述液冷机组进入制热模式、制冷模式、自循环模式或关机模式,包括:

2.根据权利要求1所述的储能柜温度智能调整控制系统,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的储能柜温度智能调整控制系统,其特征在于:

4.根据权利要求2所述的储能柜温度智能调整控制系统,其特征在于:

5.一种储能柜温度智能调整控制方法,其特征在于,所述储能柜包括电池管理系统bms、液冷机组控制器tms、液冷机组和储能变流器pcs,所述电池管理系统bms还包括多个用于获取电池的电芯温度的温度传感器,所述电池管理系统bms根据所述储能变流器pcs的输出功率判断电池当前处于充电状态、放电状态或待机状态,并根据所述温度传感器采集的电芯温度向所述液冷机组控制器tms发送相应指令以控制所述液冷机组进入制热模式、制冷模式、自循环模式或关机模式,所述储能柜温度智能调整控制方法包括步骤:

6.根据权利要求5所述的储能柜温度智能调整控制方法,其特征在于:

7.根据权利要求6所述的储能柜温度智能调整控制方法,其特征在于:

8.根据权利要求6所述的储能柜温度智能调整控制方法,其特征在于:

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器,其中,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述处理器被配置用于调用所述程序指令,执行如权利要求5-8任一项所述的储能柜温度智能调整控制方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求5-8任一项所述的储能柜温度智能调整控制方法。


技术总结
本发明公开了储能柜温度智能调整控制系统,包括电池管理系统BMS、液冷机组控制器TMS、液冷机组和储能变流器PCS,所述电池管理系统BMS还包括多个用于获取电池的电芯温度的温度传感器,所述电池管理系统BMS根据所述储能变流器PCS的输出功率判断电池当前处于充电状态、放电状态或待机状态,并根据所述温度传感器采集的电芯温度向所述液冷机组控制器TMS发送相应指令以控制所述液冷机组进入制热模式、制冷模式、自循环模式或关机模式,从而保证电芯的温度处于最优状态,减少储能系统的能耗,提高储能系统的工作效率和可靠性。

技术研发人员:杨俊豪,周燕,吴剑荣
受保护的技术使用者:广州海云集能源有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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