矩阵式储能组件的信息传输方法、储能组件、储能控制方法以及储能电站与流程

本技术涉及能源存储领域，特别是涉及矩阵式储能组件的信息传输方法、储能组件、储能控制方法以及储能电站。

背景技术：

1、随着社会发展，生产生活对于能源的需求日益扩张，尤其是清洁能源。现阶段常见的清洁能源(例如太阳能、风能、潮汐能)都受限于气象条件，无法实现全天候供能。因此如何实现储能以及储能调度成为研究热点。出现了例如热量储能、水库储能、电站储能等多种形式。得益于近年来锂电池的发展，通过电池来实现储能的性价比日益提高，尤其针对个人、家庭或者企业的储能场景中。

2、例如公开号为cn117081116a的中国专利文献公开了储能调度方法及相关设备，用于根据并网微电网的工作状态信息及时调整储能功率值，提高了调度效率。应用于并网微电网系统的本地调度模块，并网微电网调度系统还包括云端调度模块和功率控制模块，方法包括：接收云端调度模块发送的储能调度指令，储能调度指令包括调度模式和目标储能荷电量；根据调度模式和目标储能荷电量确定理论储能功率；根据并网微电网的运行状态信息对理论储能功率进行调整，得到目标储能功率，运行状态信息至少包括当前负荷功率；将目标储能功率发送至功率控制模块，控制功率控制模块对储能设备的充放电功率和/或发电组件的发电功率进行调整，以完成储能调度。

3、随着储能电站的发展，人们发现现有的电池管理方法以及储能控制方法并不能完全满足使用需要。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术公开了一种矩阵式储能组件的信息传输方法，包括：

2、提供若干组电池阵列，各组电池阵列包括一级管理模块和若干个电池模块，各电池模块包括二级管理模块和受控于所述二级管理模块的若干电芯，各电池模块的二级管理模块与对应的一级管理模块通信，按照预设规则指定其中一个一级管理模块为主管理模块b0，其余各组电池阵列的一级管理模块受控于所述主管理模块b0；

3、所述信息传输方法包括电池信息采集，具体为各电池模块的二级管理模块采集自身所管理的各电芯的电池信息并处理得到第三级电池信息，将所述第三级电池信息发送给对应的一级管理模块；所述一级管理模块接收第三级电池信息并处理得到所管理的电池阵列的第二级电池信息，将所述第二级电池信息发送给对应的主管理模块b0；所述主管理模块b0接收第二级电池信息以及自身所在电池阵列的第三级电池信息并处理得到第一级电池信息，所述主管理模块b0将所述第一级电池信息发送给上位机或基于所述第一级电池信息执行预设操作；

4、所述信息传输方法包括电池操作信息发送，具体为所述主管理模块b0将对应的操作信息发送给所在电池阵列的二级管理模块以及其余各组电池阵列的一级管理模块，其余各组电池阵列的一级管理模块将对应的操作信息发送给所在电池阵列的二级管理模块；各二级管理模块根据所述操作信息执行预设操作。

5、以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

6、可选的，所述矩阵式储能组件的信息传输方法包括电池平衡信息传输，具体为按照预设时间间隔执行如下操作：

7、所述二级管理模块获取自身所管理的电芯的各电压并计算得到对应的第三级中心电压值并发送至对应的所述一级管理模块；

8、所述一级管理模块获取接收第三级中心电压值并处理得到所管理的电池阵列的第二级中心电压值，将所述第二级中心电压值发送给对应的主管理模块b0；

9、所述主管理模块b0接收第二级中心电压值以及自身所在电池阵列的第三级中心电压值并处理得到第一级中心电压值，所述主管理模块b0将所述第一级中心电压值发送给所在电池阵列的二级管理模块以及其余各组电池阵列的一级管理模块，其余各组电池阵列的一级管理模块将所述第一级中心电压值发送给所在电池阵列的二级管理模块；

10、各二级管理模块根据所述第一级中心电压值对自身所管理的各电芯执行均衡操作。

11、可选的，所述矩阵式储能组件的信息传输方法包括电池定量充电信息传输，具体包括：

12、所述主管理模块b0获取目标soc值并分发给所在电池阵列的二级管理模块以及其余各组电池阵列的一级管理模块，其余各组电池阵列的一级管理模块将所述目标soc值发送给所在电池阵列的二级管理模块；

13、各二级管理模块根据所述所述目标soc值调用独立的充放电模块对自身所管理的各电芯执行充放电操作直至符合所述目标soc值。

14、本技术公开了一种储能组件，包括若干组电池阵列，各组电池阵列包括一级管理模块和若干个电池模块，各电池模块包括二级管理模块和受控于所述二级管理模块的若干电芯，所述储能组件的电池管理根据上述技术方案中的矩阵式储能组件的信息传输方法实施。

15、可选的，所述储能组件还包括外部感知传感器，所述主管理模块b0和/或所述一级管理模块和/或所述二级管理模块响应于所述外部感知传感器采集环境信息并按顺序执行如下操作：

16、断开所管理的所述电池阵列和/或所述电池模块和/或所述电芯对外能量输出；

17、生成外部感知触发信息并发送至上一级模块；

18、完全断开所管理的所述电池阵列和/或所述电池模块和/或所述电芯的能量输出。

19、可选的，所述主管理模块b0、所述一级管理模块以及所述二级管理模块均设有独立的所述外部感知传感器。

20、可选的，所述主管理模块b0和/或所述一级管理模块收到下一级模块发送的外部感知触发信息时，执行如下操作：

21、按照外部感知传感器被触发时操作；或

22、上报外部感知触发信息，降低未触发外部感知传感器的所述电池阵列和/或所述电池模块和/或所述电芯的限制功率。

23、可选的，所述外部感知传感器至少为以下中的一种：火灾传感器、烟雾传感器、水浸传感器、侵入传感器、密封传感器、位移传感器、姿态传感器。本技术公开了一种储能控制方法，包括：

24、提供能源调度模块，以及和所述能源调度模块通信的能源切换模块、充电模块、电池管理模块、放电模块；所述电池管理模块用于管理电池组，所述能源切换模块用于切换市电网或者本地能源的输入，所述充电模块用于接收所述能源切换模块输送的能量并为所述电池组充电，所述放电模块用于将所述电池组的能量提供给负载；

25、所述服务器和/或所述能源调度模块按照预设规则采集参考信息集并加权计算得到综合成本最低的调度规划，所述参考信息集至少包括硬件信息和环境信息，所述硬件信息包括电池组的容量和充电模块的可用功率；所述环境信息包括市电网成本、当地气象信息以及负载耗能规律；

26、所述能源调度模块按照预设周期与服务器通信以获得调度规划，所述调度规划至少包括储能周期以及对应的储能目标，在对应的储能周期内，所述能源调度模块通过控制各模块工作以完成所述储能目标。

27、可选的，所述储能周期至少包括日周期以及夜周期，所述日周期内，所述能源切换模块至少将所述本地能源的输入提供至所述所述充电模块以完成所述储能目标；所述夜周期内，所述能源切换模块至少将所述市电网的输入提供至所述所述充电模块以完成所述储能目标。

28、可选的，所述参考信息集还包括加权信息，所述加权信息包括基于环境信息计算得到根据硬件信息计算得到第一加权值、基于多个储能周期运行结果计算得到的第二加权值以及人工配置的第三加权值。

29、可选的，所述储能控制方法还包括电池容量自维护，所述电池容量自维护包括：

30、所述能源调度模块记录循环周期数，并在每个周期结束时检查循环周期数；

31、当循环周期数大于等于第一预设值时，将记录的电池容量扣除预设值；

32、当循环周期数大于等于第二预设值时，在下一周期不执行调度规划，至少完全充满电池组以完成电池容量校正。

33、本技术公开了一种储能电站，包括能源调度模块，以及和所述能源调度模块通信的能源切换模块、充电模块、电池管理模块、放电模块；所述电池管理模块用于管理电池组，所述能源切换模块用于切换市电网或者本地能源的输入，所述充电模块用于接收所述能源切换模块输送的能量并为所述电池组充电，所述放电模块用于将所述电池组的能量提供给负载；

34、所述储能电站的储能调度根据上述技术方案中的储能控制方法实施。

35、本技术还公开了一种储能电站，包括能源调度模块，以及和所述能源调度模块通信的能源切换模块、充电模块、电池管理模块、放电模块；所述电池管理模块用于管理电池组，所述能源切换模块用于切换市电网或者本地能源的输入，所述充电模块用于接收所述能源切换模块输送的能量并为所述电池组充电，所述放电模块用于将所述电池组的能量提供给负载；

36、所述电池组包括若干组电池阵列，各组电池阵列包括一级管理模块和若干个电池模块，各电池模块包括二级管理模块和受控于所述二级管理模块的若干电芯，各电池模块的二级管理模块与对应的一级管理模块通信，按照预设规则指定其中一个一级管理模块为主管理模块，其余各组电池阵列的一级管理模块受控于所述主管理模块。

37、本技术公开的技术方案通过储能组件、电池管理方法以及储能电站、储能控制方法的优化，克服了现有技术中对于储能过程的单一、片面的管理，为延长储能组件以及储能电站的整体运行寿命，提高运行稳定性，降低运行成本提供了完善的解决方案，对储能技术的发展具有重要意义。

38、具体的有益技术效果将在具体实施方式中结合具体结构或步骤进一步阐释。