电池包定位方法、系统、终端电阻设置方法及储能系统

技术领域

本发明涉及电池定位领域，具体涉及电池包定位方法、系统、终端电阻设置方法及储能系统。

背景技术

随着分布式发电技术和新能源发电规模的增加，储能系统被市场广泛应用。电池包组作为电储能系统最主要的组成部分，通过电池放电对负载进行供能。为避免信号在传输末端遇到的阻抗和传输过程中的阻抗不匹配而发生反射，干扰原信号，会在传输末端连接终端电阻，使信号到达传输线末端后不反射。现有技术中，可通过替换电池包以快速解决电池供电不足的问题；另外，根据用户的需求，还可对储能系统中的电池包进行拆卸或新增。因此电池包组的中的电池包数量或物理连接顺序发生变化时，末端电池包不能确定，便会影响系统中终端电阻的连接，从而造成由于传输线路中的电阻阻抗不匹配而无法正常通信。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种可以实现电池包定位，确定电池包组中的末端电池包的电池包定位方法、系统、终端电阻设置方法及储能系统。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电池包定位方法，应用于电池包组的多个依次连接的电池包，所述方法包括：

接收位置标定信号；

对所述位置标定信号进行解析获取接收到的位置标定信号的特征信息，计算获得当前电池包的位置信息；

依据所述当前电池包的位置信息更新所述位置标定信号；

将更新后的所述位置标定信号发送至下游电池包，并向上游电池包或者储能变流器发送反馈信号；

判断是否接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，若未接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，则确定所述当前电池包为末端电池包。

在本发明的一个实施例中，所述位置标定信号的特征信息包括频率和/或振幅。

在本发明的一个实施例中，初始的所述位置标定信号是由所述储能变流器发出。

在本发明的一个实施例中，所述对位置标定信号进行解析获取接收到的位置标定信号的特征信息，计算获得当前电池包的位置信息的步骤包括：

解析所述位置标定信号，获取位置标定信号的特征信息；

根据所述特征信息通过下列公式确定所述位置标定信号在所述上游电池包中的传递次数：

其中，n为传递次数，k为系数，f

根据所述传递次数，通过下列公式确定所述当前电池包的位置信息：

w＝n+1

其中，w为所述当前电池包的位置信息，n为传递次数。

在本发明的一个实施例中，所述依据所述当前电池包的位置信息更新所述位置标定信号的步骤包括：

根据接收到的所述位置标定信号以及位置信息，通过下列公式对所述位置标定信号进行更新：

f

其中，k为系数，f

在本发明的一个实施例中，所述反馈信号包括更新后的所述位置标定信号。

在本发明的一个实施例中，所述位置标定信号为PWM波。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种电池包定位方法，，应用于电池包组的多个依次连接的电池包，所述方法包括：

接收位置标定信号，并向上游电池包或者储能变流器发送反馈信号；

对所述位置标定信号进行解析获取接收到的位置标定信号的特征信息，计算获得当前电池包的位置信息；

依据所述当前电池包的位置信息更新所述位置标定信号；

将更新后的所述位置标定信号发送至下游电池包；

判断是否接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，若未接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，则确定所述当前电池包为末端电池包。

在本发明的一个实施例中，所述反馈信号为接收到的所述位置标定信号。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种终端电阻设置方法，应用于电池包组的储能系统中，所述方法包括：

通过上述任一所述的电池包定位方法确定所述电池包组中的末端电池包的位置；

将所述末端电池包更新的位置标定信号作为末序列信号；

将所述末序列信号发送至所述储能系统的控制器；

通过所述控制器，将终端电阻与所述末端电池包进行连接。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种电池包定位系统，包括若干依次串联的电池包，所述系统包括：

接收模块，用于接收位置标定信号；

定位确定模块，用于对所述位置标定信号进行解析获取接收到的位置标定信号的特征信息，计算获得当前电池包的位置信息；

信号更新模块，用于依据所述当前电池包的位置信息更新所述位置标定信号；

发送模块，用于将更新后的所述位置标定信号发送至下游电池包，并向上游电池包或者储能变流器发送反馈信号；

判断模块，用于判断是否接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，若未接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，则确定所述当前电池包为末端电池包。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种储能系统，包括：

储能变流器；

多个依次连接的电池包，各所述电池包设有电池包定位系统；

所述储能变流器被配置为能够发出位置标定信号，所述位置标定信号依次经过各所述电池包的电池包定位系统，所述电池包定位系统被配置为能够根据所述位置标定信号确定其所在电池包的连接位置，且所述电池包定位系统能够依据所述连接位置更新所述位置标定信号，并将更新后的所述位置标定信号向下游电池包的电池包定位系统发送。

本发明通过在电池包之间依次传递信号，并根据电池包的位置有规律地更新信号，下游的电池包即可根据接收到的信号确定自身在电池包组中的连接位置；根据确定的电池包连接位置，可以快速准确地在末端电池包后投入终端电阻，解决因电阻阻抗不匹配而引起的通信问题；定位的过程中还增加了应答响应机制，以提高位置识别的可靠性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明的实施例所提供的一种电池包定位方法的流程示意图；

图2是本发明的实施例所提供的电池包物理连接示意图；

图3是本发明的实施例所提供的一种电池包定位方法的具体流程图；

图4是本发明的实施例所提供的另一种电池包定位方法的流程示意图；

图5是本发明的实施例所提供的一种终端电阻设置方法的流程示意图；

图6是本发明的实施例所提供的一种电池包定位系统的功能模块框图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1-6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

图1示出了本发明的电池包定位方法的较佳实施例的流程图示意图，图2所示为本发明的实施例所提供的电池包物理连接示意图。

由图2可知，储能变流器(Power Conversion System，PCS)与电池包组物理连接，电池包组中包括多个电池包，即图中的Pack1、Pack2……Pack(n-1)和Pack(n)。电池包组中的多个电池包也是依次连接，各个电池包初始的物理连接关系在电池包组建立之初可以得知，但对于可替换、移除或新增电池包的储能系统，当电池包组中的电池包连接顺序发生变化，无法对电池包进行准确定位，甚至会因终端电阻连接错误或阻抗匹配错误而引起无法通信。

下面将结合图1和图2来详细阐述本发明的电池包定位方法，包括：

步骤S11：接收位置标定信号。

在一具体实施例中，初始的所述位置标定信号是由所述储能变流器发出。

在一具体实施例中，所述位置标定信号为PWM波。

具体地，PCS与电池包组中的第一个电池包Pack1连接，并向第一个电池包发送初始的位置标定信号。本实施例中，由于PWM波(Pulse Width Modulation，脉宽调制)灵活、易控制和动态响应好等优点，位置标定信号优选PWM波，可以根据需要对PWM波的频率和振幅进行调节。当前电池包为第一个电池包时接收到的位置标定信号即为初始的位置标定信号，否则为经过上游电池包更新后的位置标定信号。

步骤S12：对所述位置标定信号进行解析获取接收到的位置标定信号的特征信息，计算获得当前电池包的位置信息。

在一具体实施例中，该步骤包括：解析所述位置标定信号，获取位置标定信号的特征信息；

根据所述特征信息通过下列公式确定所述位置标定信号在所述上游电池包中的传递次数：

其中，n为传递次数，k为系数，f

根据所述传递次数，通过下列公式确定所述当前电池包的位置信息：

w＝n+1

其中，w为所述当前电池包的位置信息，n为传递次数。

在一具体实施例中，所述位置标定信号的特征信息包括频率和/或振幅。

具体地，当前电池包对接收到的位置标定信号进行解析，以获取其中的特征信息，电池包还会得到初始的位置标定信号的特征信息。根据接收到的位置标定信号的特征信息和初始的位置标定信号的特征信息，依据信号的更新规律计算得到信号在到达当前电池包之前即上游电池包中的传递次数。其中信号的更新规律会事先写入电池包，电池包收到信号后即可根据更新规律解析自身物理连接位置并更新信号。在本具体实施例中，将更新规律设定为下列公式：

f

其中，n为传递次数，f

由当前电池包接收到的位置标定信号的特征信息f

w＝n+1

其中，w为所述当前电池包的位置信息，n为传递次数。

可理解的是，位置标定信号传递的更新规律不仅限于上述选用的递加，还可以将更新规律设定为根据电池包的物理连接位置通过幂函数、指数函数等函数对位置标定信号的特征信息进行更新。

具体地，因PWM波的频率和振幅可控制易调节等优点，本实施例优选PWM波的频率和/或振幅作为位置标定信号的特征信息。

步骤S13：依据所述当前电池包的位置信息更新所述位置标定信号。

在一具体实施例中，该步骤包括：根据接收到的所述位置标定信号以及位置信息，通过下列公式对所述位置标定信号进行更新：

f

其中，k为系数，f

具体地，当前电池包确定并保存自身的位置信息后，需要对位置标定信号进行更新以继续向下传递，因此根据更新规则即两相邻信号的特征信息差值为k，由此可得

f

其中，f

f

其中，f

步骤S14：将更新后的所述位置标定信号发送至下游电池包，并向上游电池包或者储能变流器发送反馈信号。

在一具体实施例中，所述反馈信号包括更新后的所述位置标定信号。

具体地，当前电池包将更新后的位置标定信号向下游电池包发送，若当前电池包是电池包组中的第一个电池包，则当前电池包同时将更新后的位置标定信号发送至储能变流器作为反馈信号；若当前电池包不是电池包组中的第一个电池包，则当前电池包同时将更新后的位置标定信号发送至上游电池包作为反馈信号，上游电池包接收到反馈信号后即可确认自身不是电池包组中的最后一个电池包。

步骤S15：判断是否接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，若未接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，则确定所述当前电池包为末端电池包。

具体地，当前电池包将更新后的位置标定信号发送至下游电池包后，等待接收下游电池包发送的反馈信号，若未接收到反馈信号，则确定自身为当前电池包组中的最后一个电池包即末端电池包；若接收到来自下游电池包的反馈信号，则确定当前电池包不是电池包组中的末端电池包。

需要说明的是，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

如图3，结合图2所示的电池包物理连接示意图进行举例说明，设定位置标定信号的特征信息为PWM波的频率，初始的位置标定信号的特征信息即PWM波的初始频率f为100Hz，系数k为100，则PCS向Pack1发送100Hz的初始频率f，Pack1接收位置标定信号并得到传递次数n为0，位置信息w为1，确定自身为电池包组中的第一个电池包。Pack1将位置标定信号更新为频率f

如图4示出了本发明的电池包定位方法的另一实施例的流程图示意图，该实施例的电池包定位方法包括：

步骤S21：接收位置标定信号，并向上游电池包或者储能变流器发送反馈信号。

在一具体实施例中，所述反馈信号为接收到的所述位置标定信号。

步骤S22：对所述位置标定信号进行解析获取接收到的位置标定信号的特征信息，计算获得当前电池包的位置信息。

步骤S23：依据所述当前电池包的位置信息更新所述位置标定信号。

步骤S24：将更新后的所述位置标定信号发送至下游电池包。

步骤S25：判断是否接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，若未接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，则确定所述当前电池包为末端电池包。

具体地，该实施例在当前电池包接收到来自上游电池包的位置标定信号后即向上游电池包发送反馈信号，反馈信号即为接收到的位置标定信号，而不是在当前电池包对位置标定信号解析并更新后再发送包括更新后的位置标定信号的反馈信号，减少了上游电池包的等待时间，可提高方案的效率。

如图5所示是本发明的实施例所提供的一种终端电阻设置方法的流程示意图，所述方法包括：

步骤S31：通过任一所述的电池包定位方法确定所述电池包组中的末端电池包的位置。

步骤S32：将所述末端电池包更新的位置标定信号作为末序列信号。

步骤S33：将所述末序列信号发送至所述储能系统的控制器。

步骤S34：通过所述控制器，将终端电阻与所述末端电池包进行连接。

具体地，通过上述任一电池包定位方法可确定当前电池包组中的末端电池包，将经末端电池包更新的位置标定信号作为末序列信号发送给电池包组的储能系统中的控制器，由控制器将终端电阻与末端电池包连接。终端电阻可根据末端电池包和电池包组中的电池包数量，控制信号在传输过程和终端时遇到的特性阻抗与终端阻抗保持一致，避免因信号发生反射干扰原信号而引起的通信问题。

如图6所示，是本发明的电池包定位系统的较佳的实施例的功能模块图。所述电池包定位系统包括：接收模块41、定位确定模块42、信号更新模块43、发送模块44和判断模块45；

所述接收模块41，用于接收位置标定信号；

所述定位确定模块42，用于对所述位置标定信号进行解析获取接收到的位置标定信号的特征信息，计算获得当前电池包的位置信息；

所述信号更新模块43，用于依据所述当前电池包的位置信息更新所述位置标定信号；

所述发送模块44，用于将更新后的所述位置标定信号发送至下游电池包，并向上游电池包或者储能变流器发送反馈信号；

所述判断模块45，用于判断是否接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，若未接收到所述下游电池包发送的所述反馈信号，则确定所述当前电池包为末端电池包。

需要说明的是，本实施例的电池包定位系统是与上述电池包定位方法相对应的系统，电池包定位系统中的功能模块或者分别对应电池包定位方法中的相应步骤。本实施例的电池包定位系统可与电池包定位方法相互相配合实施。相应地，本实施例的电池包定位系统中提到的相关技术细节也可应用在上述电池包定位方法中。

需要说明的是，上述的各功能模块实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的部分或全部步骤，或以上的各功能模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

本实施例还公开了一种储能系统，包括：

储能变流器；

多个依次连接的电池包，各所述电池包设有电池包定位系统；

所述储能变流器被配置为能够发出位置标定信号，所述位置标定信号依次经过各所述电池包的电池包定位系统，所述电池包定位系统被配置为能够根据所述位置标定信号确定其所在电池包的连接位置，且所述电池包定位系统能够依据所述连接位置更新所述位置标定信号，并将更新后的所述位置标定信号向下游电池包的电池包定位系统发送。

具体地，本发明提供的储能系统包括储能变流器和电池包组即多个依次连接的电池包，储能变流器发出的位置标定信号被电池包上的电池包定位系统依次传递，电池包定位系统根据接收到的位置标定信号确定自身电池包在电池包组中的物理连接位置并根据连接位置对位置标定信号进行更新。同时电池包定位系统在接收到位置标定信号或发送更新后的位置标定信号时会向上游电池包的电池包定位系统进行反馈响应，电池包定位系统根据是否接收到反馈信号以确定其所在电池包是否为当前电池包组中的末端电池包。

本发明通过在电池包之间依次传递位置标定信号，并根据电池包的位置有规律地更新信号，下游的电池包即可根据接收到的信号确定自身在电池包组中的连接位置；定位的过程中还增加了应答响应机制，以提高位置识别的可靠性；根据确定的电池包连接位置，可以快速准确地在末端电池包后投入终端电阻，解决因电阻阻抗不匹配而引起的通信问题。其中位置标定信号可选用易调节响应好的PWM波，对位置标定信号的特征信息进行更新时，优选控制PWM波的频率和/或振幅。本发明针对物理连接位置发生变化的电池包组可快速有效地定位每个电池包的物理连接位置，并通过确定末端电池包后连接终端电阻来解决因阻抗不匹配而造成的通信问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。