一种电池容量标定方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池容量标定方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

随着储能系统应用于电力一次和二次调频领域，储能电站由于工况随机性较强，运行强度大，且没有单向充放电条件，都有一定程度的电池维护需求；而电池维护，最核心的思想就是需要调度PCS(Power Convert System，功率转换系统)对电池进行充放电，以达到充满放空标定容量、引导BMS(Battery Management System，电池管理系统)进行SOC(State Of Charge，电池荷电状态、电池剩余电量)修正等目的。但独立储能电站、新能源配套储能电站、火电联合调频储能电站，在参与电力一次、二次调频(AGC调频)的协调控制过程中，由于充放电工况随机性强，储能电站长期无法进行单向充电或放电，电池管理系统无法进行容量标定维护，导致电池管理系统的容量值和SOC值不准确，无法通过计算SOC偏差值得到真正需要进行SOC自修正的电池管理系统。现有技术存在因充放电工况随机性强，导致电池管理系统无法进行容量标定维护和SOC修正校准的问题。

发明内容

本申请提供了一种电池容量标定方法、装置、计算机设备及存储介质，能够解决充放电工况随机性强的问题，有序地制造了有利于电池管理系统容量标定维护和SOC修正校准的工况。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池容量标定方法，该方法应用于储能能量管理系统，该方法包括：

检测储能电站的各电池管理系统的充放电循环次数是否达到充放电次数阈值，并将充放电循环次数达到充放电次数阈值的电池管理系统放入容量待维护队列；

获取容量待维护队列中各电池管理系统的剩余电量值，对剩余电量值大于预设电量值的电池管理系统执行第一容量标定维护模式，对剩余电量值小于等于预设电量值的电池管理系统执行第二容量标定维护模式；

在对容量待维护队列中的各电池管理系统执行第一容量标定维护模式或第二容量标定维护模式结束后，计算储能电站的各电池管理系统的当前容量值和当前剩余电量值；

获取储能电站的各电池管理系统的当前温度值和当前倍率值；基于储能电站的各电池管理系统的当前温度值、当前倍率值、当前容量值和历史温度-倍率充放电曲线计算各电池管理系统的理论剩余电量值；

根据理论剩余电量值和当前剩余电量值得到各电池管理系统的剩余电量偏差值，选择剩余电量偏差值最大的电池管理系统执行剩余电量自修正模式。

进一步的，该方法还包括：

获取储能电站的各电池管理系统上一次执行第一容量标定维护模式或执行第二容量标定维护模式的维护时间；

根据维护时间和当前时间得到储能电站的各电池管理系统的未维护时间，将未维护时间大于等于预设维护周期的电池管理系统放入容量待维护队列。

进一步的，该方法还包括：

检测容量待维护队列中电池管理系统的数量是否大于最大维护数量；

若否，则获取容量待维护队列中各电池管理系统的剩余电量值；

若是，则根据容量待维护队列中电池管理系统的身份识别码对各电池管理系统进行排序，从身份识别码最小的电池管理系统开始，获取最大维护数量的电池管理系统的剩余电量值。

进一步的，上述对剩余电量值大于预设电量值的电池管理系统执行第一容量标定维护模式，包括：令电池管理系统执行充电不放电操作，直至电池管理系统的剩余电量值达到预设充电截止电压，令电池管理系统执行放电不充电操作，直至电池管理系统的剩余电量值达到预设放电截止电压。

进一步的，上述对剩余电量值小于等于预设电量值的电池管理系统执行第二容量标定维护模式，包括：令电池管理系统执行放电不充电操作，直至电池管理系统的剩余电量值达到预设放电截止电压，令电池管理系统执行充电不放电操作，直至电池管理系统的剩余电量值达到预设充电截止电压。

进一步的，上述基于储能电站的各电池管理系统的当前温度值、当前倍率值、当前容量值和历史温度-倍率充放电曲线计算各电池管理系统的理论剩余电量值，包括：根据历史温度-倍率充放电曲线得到参数矩阵，将当前温度值、当前倍率值和当前容量值输入参数矩阵，得到理论剩余电量值。

进一步的，该方法还包括：

基于储能电站的各电池管理系统的当前温度值、当前倍率值、当前剩余电量值和历史温度-倍率充放电曲线计算各电池管理系统的理论容量值；

根据理论容量值和当前容量值得到各电池管理系统的容量偏差值，选择容量偏差值最大的电池管理系统执行容量自修正模式。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池容量标定装置，该装置应用于储能能量管理系统，该装置包括：

检测模块，用于检测储能电站的各电池管理系统的充放电循环次数是否达到充放电次数阈值，并将充放电循环次数达到充放电次数阈值的电池管理系统放入容量待维护队列；

容量标定维护模块，用于获取容量待维护队列中各电池管理系统的剩余电量值，对剩余电量值大于预设电量值的电池管理系统执行第一容量标定维护模式，对剩余电量值小于等于预设电量值的电池管理系统执行第二容量标定维护模式；

当前值计算模块，用于在对容量待维护队列中的各电池管理系统执行第一容量标定维护模式或第二容量标定维护模式结束后，计算储能电站的各电池管理系统的当前容量值和当前剩余电量值；

理论值计算模块，用于获取储能电站的各电池管理系统的当前温度值和当前倍率值；基于储能电站的各电池管理系统的当前温度值、当前倍率值、当前容量值和历史温度-倍率充放电曲线计算各电池管理系统的理论剩余电量值；

自修正模块，根据理论剩余电量值和当前剩余电量值得到各电池管理系统的剩余电量偏差值，选择剩余电量偏差值最大的电池管理系统执行剩余电量自修正模式。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时执行如上述任一实施例的一种电池容量标定方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例的一种电池容量标定方法的步骤。

综上，与现有技术相比，本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请实施例提供的一种电池容量标定方法，通过对需要进行容量标定维护的电池管理系统根据剩余电量值的不同分别执行两种不同的容量标定维护模式，改变了随机难以控制的工况，有序地制造了有利于电池管理系统容量标定维护和SOC修正校准的工况，使电池管理系统能够顺利进行容量标定维护，从而能够根据在容量标定维护后获取的准确的当前容量值和当前剩余电量值进行剩余电量偏差值的计算，令真正需要修正的电池管理系统进行自修正。

附图说明

图1为本申请一个示例性实施例提供的一种电池容量标定方法的流程图。

图2为本申请又一个示例性实施例提供的生成容量待维护队列步骤的流程图。

图3为本申请一个示例性实施例提供的SOC电压修正曲线的示意图。

图4为本申请一个示例性实施例提供的一种电池容量标定装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参见图1，本申请实施例提供了一种电池容量标定方法，该方法应用于储能能量管理系统，以执行主体是储能能量管理系统为例进行说明，该方法具体可以包括以下步骤：

步骤S1，检测储能电站的各电池管理系统的充放电循环次数是否达到充放电次数阈值，并将充放电循环次数达到充放电次数阈值的电池管理系统放入容量待维护队列。

其中，充放电循环次数以充电一次加放电一次作为一次循环。

步骤S2，获取容量待维护队列中各电池管理系统的剩余电量值，对剩余电量值大于预设电量值的电池管理系统执行第一容量标定维护模式，对剩余电量值小于等于预设电量值的电池管理系统执行第二容量标定维护模式。

其中，若电池满电量为100％，预设电量值优选为50％，也可以为40％、45％、60％等。

步骤S3，在对容量待维护队列中的各电池管理系统执行第一容量标定维护模式或第二容量标定维护模式结束后，计算储能电站的各电池管理系统的当前容量值和当前剩余电量值。

其中，当前容量值的单位为安时(Ah)，指电池管理系统按规定的电流进行放电的时间；当前剩余电量值为百分比，是指电池管理系统使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值。

步骤S4，获取储能电站的各电池管理系统的当前温度值和当前倍率值；基于储能电站的各电池管理系统的当前温度值、当前倍率值、当前容量值和历史温度-倍率充放电曲线计算各电池管理系统的理论剩余电量值。

其中，当前倍率值是指电池管理系统在放电电流为电池额定容量的某一个倍数。

步骤S5，根据理论剩余电量值和当前剩余电量值得到各电池管理系统的剩余电量偏差值，选择剩余电量偏差值最大的电池管理系统执行剩余电量自修正模式。

具体地，根据理论剩余电量值和当前剩余电量值做差得到差值，将该差值的绝对值作为电池管理系统的剩余电量偏差值。

在具体实施过程中，剩余电量自修正模式为电池管理系统自动进行剩余电量SOC的修正校准，本申请仅保证了剩余电量偏差值计算的准确性，从而保证进行SOC自修正的电池管理系统是真正需要进行SOC校准修正的，不对其如何进行SOC自修正做出具体限定。

上述实施例中提供的一种电池容量标定方法，通过对需要进行容量标定维护的电池管理系统根据剩余电量值的不同分别执行两种不同的容量标定维护模式，改变了随机难以控制的工况，有序地制造了有利于电池管理系统容量标定维护和SOC修正校准的工况，使电池管理系统能够顺利进行容量标定维护，从而能够根据在容量标定维护后获取的准确的当前容量值和当前剩余电量值进行剩余电量偏差值的计算，令真正需要修正的电池管理系统进行自修正。

在一些实施例中，请参见图2，该方法还可以包括：

步骤S11，获取储能电站的各电池管理系统上一次执行第一容量标定维护模式或执行第二容量标定维护模式的维护时间；

步骤S12，根据维护时间和当前时间得到储能电站的各电池管理系统的未维护时间，将未维护时间大于等于预设维护周期的电池管理系统放入容量待维护队列。

上述实施方式可以对充放电循环次数不多，但长时间未进行容量标定维护的电池管理系统进行容量标定维护，保证了储能电站中基本不会存在容量标定不准确的电池管理系统，进而保证了进行SOC自修正的电池管理系统的准确性。

在一些实施例中，该方法还可以包括：

检测容量待维护队列中电池管理系统的数量是否大于最大维护数量；

若否，则获取容量待维护队列中各电池管理系统的剩余电量值；

若是，则根据容量待维护队列中电池管理系统的身份识别码对各电池管理系统进行排序，从身份识别码最小的电池管理系统开始，获取最大维护数量的电池管理系统的剩余电量值。

其中，电池管理系统的身份识别码可以为电池管理系统的网络通信IP地址。

具体的，若最大维护数量为5，当容量待维护队列中电池管理系统的数量超过5个时，便按照电池管理系统的IP地址来排序，从IP地址最小的电池管理系统开始选5个电池管理系统执行第一容量标定维护模式或第二容量标定维护模式，待这5个结束容量标定维护后，便从排序中的第6个开始，再选5个电池管理系统，以此类推直到容量待维护队列中的电池管理系统都进行一遍容量标定维护。

上述实施例考虑到了系统同时进行容量标定维护的上限，使容量待维护队列中的电池管理系统有序依次执行第一容量标定维护模式或第二容量标定维护模式，避免了同时执行容易导致的程序出错或卡顿，提高了容量标定维护的效率。

在一些实施例中，上述对剩余电量值大于预设电量值的电池管理系统执行第一容量标定维护模式，包括：令电池管理系统执行充电不放电操作，直至电池管理系统的剩余电量值达到预设充电截止电压，令电池管理系统执行放电不充电操作，直至电池管理系统的剩余电量值达到预设放电截止电压。

具体地，若电池管理系统的电压运行范围为2.0V～3.6V，那么2.0V为放电截止电压，3.6V为充电截止电压。预设电量值假设为50％。

上述实施例通过对于剩余电量值大于50％的电池管理系统，先充电后放电比先放电后充电所需的时间更少，能够更快的执行完成第一容量标定维护模式重新进入到充放电循环中。

在一些实施例中，上述对剩余电量值小于等于预设电量值的电池管理系统执行第二容量标定维护模式，包括：令电池管理系统执行放电不充电操作，直至电池管理系统的剩余电量值达到预设放电截止电压，令电池管理系统执行充电不放电操作，直至电池管理系统的剩余电量值达到预设充电截止电压。

其中，假设预设电量值为50％。

上述实施例通过对于剩余电量值小于等于50％的电池管理系统，先放电后充电比先充电后放电所需的时间更少，能够更快的执行完成第二容量标定维护模式重新进入到充放电循环中。

在一些实施例中，上述基于储能电站的各电池管理系统的当前温度值、当前倍率值、当前容量值和历史温度-倍率充放电曲线计算各电池管理系统的理论剩余电量值，包括：根据历史温度-倍率充放电曲线得到参数矩阵，将当前温度值、当前倍率值和当前容量值输入参数矩阵，得到理论剩余电量值。

其中，历史温度-倍率充放电曲线包括多条不同倍率、不同温度下的充放电曲线。

具体地，将当前温度值、当前倍率值和当前容量值输入参数矩阵，通过查表法或插值法得到理论剩余电量值。

在具体实施过程中，请参见图3，其中y＝f(x)为当前温度值和当前倍率值对应的历史温度-倍率充放电曲线，X

上述实施例结合多种倍率、温度充放电实验曲线，准确地计算出特征点电压的SOC

在一些实施例中，该方法还可以包括：

基于储能电站的各电池管理系统的当前温度值、当前倍率值、当前剩余电量值和历史温度-倍率充放电曲线计算各电池管理系统的理论容量值；

根据理论容量值和当前容量值得到各电池管理系统的容量偏差值，选择容量偏差值最大的电池管理系统执行容量自修正模式。

上述实施例中实现了电池管理系统容量的自修正，当前剩余电量值和当前容量值互为彼此进行自修正过程中的输入量。

请参见图4，本申请另一实施例提供了一种电池容量标定装置，该装置应用于储能能量管理系统，该装置可以包括：

检测模块101，用于检测储能电站的各电池管理系统的充放电循环次数是否达到充放电次数阈值，并将充放电循环次数达到充放电次数阈值的电池管理系统放入容量待维护队列；

容量标定维护模块102，用于获取容量待维护队列中各电池管理系统的剩余电量值，对剩余电量值大于预设电量值的电池管理系统执行第一容量标定维护模式，对剩余电量值小于等于预设电量值的电池管理系统执行第二容量标定维护模式；

当前值计算模块103，用于在对容量待维护队列中的各电池管理系统执行第一容量标定维护模式或第二容量标定维护模式结束后，计算储能电站的各电池管理系统的当前容量值和当前剩余电量值；

理论值计算模块104，用于获取储能电站的各电池管理系统的当前温度值和当前倍率值；基于储能电站的各电池管理系统的当前温度值、当前倍率值、当前容量值和历史温度-倍率充放电曲线计算各电池管理系统的理论剩余电量值；

自修正模块105，根据理论剩余电量值和当前剩余电量值得到各电池管理系统的剩余电量偏差值，选择剩余电量偏差值最大的电池管理系统执行剩余电量自修正模式。

上述实施例中提供的一种电池容量标定装置，通过容量标定维护模块102对需要进行容量标定维护的电池管理系统根据剩余电量值的不同分别执行两种不同的容量标定维护模式，改变了随机难以控制的工况，有序地制造了有利于电池管理系统容量标定维护和SOC修正校准的工况，使电池管理系统能够顺利进行容量标定维护，从而能够令自修正模块105根据在容量标定维护后获取的准确的当前容量值和当前剩余电量值进行剩余电量偏差值的计算，令真正需要修正的电池管理系统进行自修正。

本实施例中提供的关于一种电池容量标定装置的具体限定，可以参见上文中关于一种电池容量标定方法的实施例，于此不再赘述。上述一种电池容量标定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本申请实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备可以包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。处计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如上述任一实施例的一种电池容量标定方法的步骤。

本实施例提供的计算机设备的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见上文中关于一种电池容量标定方法的实施例，于此不再赘述。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例的一种电池容量标定方法的步骤。其中，所述计算机可读存储介质是指存储数据的载体，可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory Stick)等，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。

本实施例提供的计算机可读存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见上文中关于一种电池容量标定方法的实施例，于此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。