一种集成式储能电池柜及控制方法与流程

本发明涉及储能电池领域，具体为一种集成式储能电池柜及控制方法。

背景技术：

1、储能电池柜是电力系统和可再生能源领域的关键组件，旨在存储电能并在需要时释放，以满足电力需求的高峰时期或平衡电力系统中可再生能源的不稳定性，然而，传统的储能电池柜系统存在缺乏高级的能源管理能力，无法充分优化电池的性能，结果是电能的低效存储和释放，以及对电池寿命的不利影响，同时缺乏实时监测机制，难以及时识别电池状态的异常情况，可能导致电池过热、损坏，甚至安全风险。能源浪费也是一个普遍存在的问题，因为缺乏智能控制和监测，能源往往被浪费，传统系统的适应性有限，难以满足不同用电需求和环境条件。

2、现有技术中，传统储能电池柜缺乏智能化控制，不能实时动态调整电池性能，使得监测不足导致未能及时识别电池状态异常，同时无法适应不同用电需求和环境条件，限制了储能电池柜的多功能性和灵活性。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种集成式储能电池柜及控制方法，解决了传统储能电池柜缺乏智能化控制，不能实时动态调整电池性能，使得监测不足导致未能及时识别电池状态异常，同时无法适应不同用电需求和环境条件，限制了储能电池柜的多功能性和灵活性的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种集成式储能电池柜的控制方法，包括以下步骤：获取历史数据和实时数据，历史数据包括：历史充电效率值、电池组额定温度值、历史放电效率值，实时数据包括：实际电能剩余值、实际电池温度值、充电效率实际值、放电效率实际值；基于历史充电效率值计算充电效率高阈值、充电效率低阈值；读取实际电能剩余值并与设定阈值进行比较，若小于等于设定阈值，则开始充电储能；读取充电效率高阈值、充电效率低阈值、电池组额定温度值，实时监测充电储能时，充电效率实际值以及实际电池温度值的异常，若发生异常情况，则立即切断电源，并进行警示；基于历史放电效率值计算放电效率高阈值、放电效率低阈值；当检测到用电系统发出的用电需求信号时，则开始释放电能，并将释放的电能输送至用电系统中；读取放电效率高阈值、放电效率低阈值，实时监测释放电能时，放电效率实际值的异常，若发生异常情况，则立即切断电源，并进行警示。

3、进一步地，基于历史充电效率值计算充电效率高阈值、充电效率低阈值的具体步骤如下：读取每天的充电效率值按照相同的时间划分为若干个计算组；获取每个计算组中各时间点充电效率值进行比较，并将每个计算组中各时间点充电效率值从小到大依次排序，获得每个计算组的充电效率最大值；读取每个计算组的充电效率最大值并计算得到充电效率高阈值；在每个计算组中从小到大依次读取若干个充电效率值计算得到充电效率低阈值。

4、进一步地，充电效率高阈值、充电效率低阈值的计算公式如下：，其中，为充电效率高阈值，为第个计算组中的充电效率最大值，，为计算组的数量，为自然常数；，其中，为充电效率低阈值，为第个计算组中从小到大排序的第个的充电效率值，，为计算组的数量，，为读取若干个充电效率值的数量，为自然常数。

5、进一步地，读取充电效率高阈值、充电效率低阈值、电池组额定温度值，实时监测充电储能时，充电效率实际值以及实际电池温度值的异常，包括：当充电效率实际值大于充电效率高阈值或小于放电效率低阈值时，视为异常情况，当实际电池温度值大于电池组额定温度值时，视为异常情况。

6、进一步地，基于历史放电效率值计算放电效率高阈值、放电效率低阈值的具体步骤如下：读取每天的放电效率值按照相同的时间划分为若干个计算组；读取每个计算组中每个时间点放电效率值，并计算各计算组的放电效率中位值，基于各计算组的放电效率中位值计算放电效率中位均值；将每组中各时间点的放电效率值进行比较，获得每个计算组的放电效率最大值；读取放电效率中位值以及每个计算组的放电效率最大值并计算得到放电效率高阈值；为每个计算组分别赋予一个权重值；将各计算组中的放电效率值中的极大值、极小值、异样值筛除，基于筛除后的数据将每个计算组中各时间点的放电效率值进行比较，获得每个计算组的放电效率最小值；读取每个计算组的放电效率最小值，并计算得到放电效率低阈值。

7、进一步地，放电效率高阈值、放电效率低阈值的计算公式如下：，其中，为放电效率高阈值，为放电效率中位均值，为第个计算组中的放电效率最大值，为第个计算组中的放电效率中位值，，为计算组的数量，为自然常数；，其中，为放电效率低阈值，为第个计算组中的放电效率最小值，，为计算组的数量，为第个计算组中的权重值。

8、进一步地，放电效率中位值的计算公式如下：，其中，为第个计算组中的第个时间点的放电效率值，，为时间点的数量。

9、进一步地，放电效率中位均值的计算公式如下：。

10、进一步地，读取放电效率高阈值、放电效率低阈值，实时监测释放电能时，放电效率实际值的异常，包括：当放电效率实际值大于放电效率高阈值或小于放电效率低阈值时，视为异常情况。

11、一种集成式储能电池柜，包括：柜体，还包括：设置在所述柜体内部用于存储电能的电池组，所述柜体外侧壁设置有用于获取历史数据和实时数据的数据收集模块，所述柜体另一侧壁设置有用于计算充电效率高阈值、充电效率低阈值的充电控制器，其一端通过导线相连有设置在所述柜体顶部的太阳能光伏板，所述太阳能光伏板用于产生直流电，通过所述充电控制器将直流电存储至电池组中；设置在所述柜体另一侧壁用于计算放电效率高阈值、放电效率低阈值的放电控制器，其上设置有逆变器，当检测到用电系统发出的用电需求信号时，通过所述放电控制器控制逆变器将电池组中存储的直流电转换成交流电，并将交流电输送至用电系统中；设置在所述柜体另一侧壁且位于底部位置的总控制器，其顶部设置有用于监测充电效率异常、放电效率异常、电池组异常的异常监测器，所述总控制器顶部还设置有用于发生异常时进行警示的警报器。

12、本发明具有以下有益效果：

13、（1）、该集成式储能电池柜的控制方法，通过历史和实时数据的综合利用，从而能够准确计算充电效率和放电效率的高低阈值，并将实时数据与充电效率和放电效率的高低阈值进行实时比较，从而能够监测充电效率和放电效率的异常，进而能够实现对电池性能的精确控制，这有助于提高电池的使用寿命，减少能源损耗，降低运营成本。

14、（2）、该集成式储能电池柜的控制方法，该方法可以智能地监控电池状态和充电效率，根据实际需求来决定何时充电和何时释放电能，这使得能源管理更加高效，充电和放电可以更好地适应电网需求和能源市场条件。

15、（3）、该集成式储能电池柜的控制方法，通过监测实际电池温度与设定阈值的比较，从而能够更早识别电池系统中的电池温度的异常，这有助于预防潜在问题，提高系统的可靠性和安全性。

16、（4）、该集成式储能电池柜，通过将太阳能光伏板、电池组、充放电控制器、数据收集模块和异常监测器等组件整合在一个柜体内，从而既能够存储电能，还能监测、控制充电和放电过程，以方便为用户提供更便捷、完整的储能方案。

17、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。