基于AUTBUS和TSN技术构建的新型储能系统的制作方法

本发明涉及供电设备运行监测管理，具体为基于autbus和tsn技术构建的新型储能系统。

背景技术：

1、autbus总线技术是一种宽带实时总线技术，用于支持仪器仪表、控制器、执行机构以及智能化设备之间的通信，以便实现实时、可靠的数据传输和高效能控制；tsn是一种网络通信技术，它能够保证数据包在网络中传输的实时性、准确性和确定性，这对工业自动化、无人驾驶、新能源储能系统等领域非常重要。

2、现有技术中公开了部分网络技术领域的专利文件，申请号为202210801848.9的中国专利，公开了一种访问autbus网络的tsn装置，其包括：时钟同步的tsn物理端口、tsn模块和autbus模块；tsn物理端口用于实现tsn装置与tsn网络之间数据交互；autbus模块设置autbus端口，通过该autbus端口实现tsn装置与autbus网络之间数据交互。

3、结合以上申请及现有技术的内容：

4、供电站的供电储能系统在用电高峰或应急备用时会通过事前存储在蓄电池中的电能进行应急供电，蓄电池长期放电深度大、放电温度高不仅会影响蓄电池的电容量和使用寿命，同时蓄电池温度过高也伴随着极大的火灾风险，然而在众多备用供电的蓄电池中剩余电量并不相同，通过蓄电池供电大多是突发情况，因此电量瞬时需求不仅大而且快，故而在使用蓄电池应急供电时选择合适的蓄电池进行供电尤为重要，为此我们提出基于autbus和tsn技术构建的新型储能系统。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了基于autbus和tsn技术构建的新型储能系统。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于autbus和tsn技术构建的新型储能系统，包括：

5、蓄电池组搭建模块，设置多个蓄电池，每个蓄电池分别通过多个一级开关电性连接其它蓄电池以实现蓄电池之间相互供电，每个蓄电池分别通过多个二级开关电性连接送电设备以实现调取蓄电池的电量为用户供电；

6、送电蓄电池选择模块，设定蓄电池放电深度预设阈值，根据蓄电池的剩余电量和温度选择向送电设备供电的蓄电池，标记为第一放电蓄电池，对第一放电蓄电池的剩余电量和温度进行监测，根据监测结果判断第一放电蓄电池是否应该停止继续放电，根据判断结果切换向送电设备供电的蓄电池；

7、蓄电池电量整合模块，在蓄电池中筛选出多个待选蓄电池，获取每个待选蓄电池的稳定系数，从待选蓄电池中选出稳定系数最高的第二放电蓄电池和第三放电蓄电池，通过其它蓄电池向第二放电蓄电池进行电量补充；

8、蓄电池抉择模块，通过第一放电蓄电池的剩余电量、放电速率和升温速率利用线性回归模型预测第一放电蓄电池的最大供电时长，标记为预测时间，获取第二放电蓄电池的补电时长，获取第二放电蓄电池的降温时长，通过补电时长与降温时长求和得到准备时长，比较准备时长和预测时间，并根据比较结果判断第二放电蓄电池和第三放电蓄电池的供电顺序。

9、优选的，根据蓄电池的剩余电量和温度选择向送电设备供电的蓄电池，标记为第一放电蓄电池，具体为：

10、步骤一：获取所有蓄电池的剩余电量，获取所有蓄电池的表面温度，通过每个蓄电池和剩余电量和表面温度得到每个蓄电池供电优先值；

11、步骤二：将所有蓄电池的供电优先值由大到小依次排列，选取供电优先值最大的蓄电池作为第一放电蓄电池。

12、优选的，供电优先值的计算方式，具体为：

13、

14、其中，gy表示蓄电池的供电优先值，sd表示蓄电池的剩余电量，wd表示蓄电池的表面温度，θ1和θ2均为权重，1>θ1>0，1>θ2>0。

15、优选的，根据监测结果判断第一放电蓄电池是否应该停止继续放电，具体为：

16、步骤一：以第一放电蓄电池开始供电时间为监测时间起点，定义监测周期为一分钟，获取监测时第一放电蓄电池的剩余电量，获取监测时第一放电蓄电池的表面温度，设定安全温度预设阈值；

17、步骤二：判断第一放电蓄电池的剩余电量是否小于蓄电池放电深度预设阈值，判断第一放电蓄电池的表面温度是否小于安全温度预设阈值；

18、步骤三：若第一放电蓄电池的剩余电量小于蓄电池放电深度预设阈值或第一放电蓄电池的表面温度大于安全温度预设阈值则停止放电，否则继续放电。

19、优选的，根据判断结果切换向送电设备供电的蓄电池，具体为，获取停止放电的判断结果，若判断结果为停止放电，则切换第二放电蓄电池或第三放电蓄电池向送电设备供电，若判断结果为继续放电，则重新获取停止放电的判断结果。

20、优选的，在蓄电池中筛选出多个待选蓄电池，获取每个待选蓄电池的稳定系数，从待选蓄电池中选出稳定系数最高的第二放电蓄电池和第三放电蓄电池，具体为：

21、步骤一：获取每个蓄电池表面湿度和表面ph值，选取蓄电池中表面ph值为7且表面湿度为40％至60％之间的蓄电池作为待选蓄电池；

22、步骤二：获取待选蓄电池的供电优先值，获取待选蓄电池的充放电历史总次数，获取待选蓄电池循环寿命次数，通过待选蓄电池的充放电历史总次数、供电优先值和循环寿命次数得到每个待选蓄电池的稳定系数；

23、步骤三：将待选蓄电池的按稳定系数由大到小排列，选取稳定系数最高的两个蓄电池，并标记为第二放电蓄电池和第三放电蓄电池。

24、优选的，稳定系数的计算方式，具体为：

25、

26、其中，ws表示蓄电池的稳定系数，xc表示蓄电池的循环寿命次数，ls表示蓄电池的充放电历史总次数，gy表示蓄电池的供电优先值，δ1和δ2均为权重，1>δ1>0，1>δ2>0。

27、优选的，通过其它蓄电池向第二放电蓄电池进行电量补充，具体为：

28、步骤一：获取第二放电蓄电池的剩余电量，获取第二放电蓄电池的电容量，通过第二放电蓄电池电容量减剩余电量得到第二放电蓄电池的补充量；

29、步骤二：获取其它蓄电池的剩余电量，选取剩余电量最多的蓄电池作为补充蓄电池为第二蓄电池充电，当补充蓄电池的剩余电量等于蓄电池放电深度预设阈值后，补充蓄电池停止第二放电蓄电池充电，重新选取剩余电量最多的蓄电池作为补充蓄电池为第二放电蓄电池充电，直至第二放电蓄电池的电量为满电量后停止为第二放电蓄电池供电。

30、优选的，获取第二放电蓄电池的补电时长，具体为，获取每个补充蓄电池的补充电量和补电速率，通过每个补充蓄电池的补充电量和补电速率得到补电时长；

31、补电时长的计算方式，具体为：

32、

33、其中，bd表示补电时长，ba表示每个补充蓄电池的补充电量，bs表示每个补充蓄电池的补电速率，r表示补充蓄电池的个数，r＝1、2、3、…、n。

34、优选的，比较准备时长和预测时间，并根据比较结果判断第二放电蓄电池和第三放电蓄电池的供电顺序，具体为：

35、步骤一：获取准备时长和预测时间，比较准备时长和预测时间的大小；

36、步骤二：若准备时长大于或等于预测时间，则切换第三放电蓄电池为送电设备供电，在第三放电蓄电池供电结束后切换第二放电蓄电池为送电设备供电，若准备时长小于预测时间，则切换第二放电蓄电池向送电设备供电；

37、步骤三：若准备时长小于预测时间，在剩余蓄电池中选出稳定系数最高蓄电池的作为第四放电蓄电池，将第三放电蓄电池和第四放电蓄电池组成备用蓄电池接替第二放电蓄电池，并通过剩余蓄电池向第三放电蓄电池进行电量补充。

38、(三)有益效果

39、本发明提供了基于autbus和tsn技术构建的新型储能系统，具备以下

40、有益效果：

41、(1)本方案中在蓄电池中选取多个待选蓄电池，再通过待选蓄电池的稳定系数选出第二放电蓄电池和第三放电蓄电池，通过其它蓄电池向第二放电蓄电池充电，从而便于集中蓄电池中电量于第二放电蓄电池，进而在通过第二放电蓄电池向送电设备供电的过程中，有益于避免第二放电蓄电池剩余电量低造成放电过程中蓄电池温度快速升高的情况，进而有益于第二放电蓄电池的健康使用。

42、(2)本方案中通过蓄电池表面的ph值和湿度选择待选蓄电池，通过蓄电池表面的ph值可以判断蓄电池表面是否腐蚀，通过蓄电池表面湿度可以判断蓄电池使用过程中的安全性高低，综合蓄电池ph值和湿度可以在众多蓄电池中选择出安全性更高的蓄电池作为待选蓄电池，再通过待选蓄电池的充放电历史总次数、供电优先值和循环寿命计算得到待选蓄电池的稳定性，从而在相对安全的待选蓄电池中选择性能更稳定的蓄电池作为衔接第一放电蓄电池的电池，进而有益于提高供电过程中的安全性。

43、(3)本方案中在第一放电蓄电池供电的过程中，对第一放电蓄电池的供电时间进行预测，再根据第二放电蓄电池的补电时长和降温时长求和得到准备时长，通过比较准备时长和预测时间判断第二放电蓄电池在时间上是否能够衔接第一放电蓄电池，如果第二放电蓄电池不能衔接第一放电蓄电池，则使用第三放电蓄电池衔接第一放电蓄电池，并通过第二放电蓄电池衔接第三放电蓄电池，如果第二放电蓄电池可以衔接第一放电蓄电池，则使用第二放电蓄电池衔接第一放电蓄电池，从而便于第一放电蓄电池供电结束后可以通过最优方案使用蓄电池进行继续供电。