对多个电池的剩余容量进行估计的方法技术

这是一种对连接至配电网络(55)的多个电池(50)的剩余容量进行估计的方法。该方法包括以下步骤：基于所收集(20，25)的、确定这些电池中的每个电池的老化状态的信息和/或基于与对这些电池的使用的计划相关的信息和/或基于一个用户指示，从所述多个电池(50)当中选择(30，35)一个电池(50)，在能量储存阶段过程中，优先对所述选定的电池(50)进行充电直到达到取决于老化状态的一个预先定义的最大电量水平，在能量去除阶段过程中，如果它在储能阶段过程中达到了该最大电量水平的话，优先对所述选定的电池进行放电直到达到取决于老化状态的一个预先定义的最小电量水平，然后测量所述选定的电池(50)所抽取的能量水平(EresChk)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于对多个连接的电池的剩余容量进行估计的方法。不管电池类型如何都可以应用本专利技术。
技术介绍
接多个电池来向配电网络供电是已知的。具体地，电动车辆电池可以回收，从而用于固定环境中。由于这些电池不具有足够的能量供车载使用，如电动车辆，它们从另一方面来说可以用于固定环境中，因为它们能够储存能量并根据需要在其他时间将其返回。在本领域中，存在从US 20120249048已知的一种用于管理自然发电站(例如，风力发电或光伏发电)的电池充电/放电确定装置，该装置包括在产生自然电能期间过程中储存能量的能量储存阶段和在产生阶段以外将这个能量返回的能量释放阶段。US 20120249048描述了使用随时间而变化的电池状态信息，尤其是电池的电量状态、电池的老化状态、以及当被充电或放电时电池的端子处的电压或电流测量结果来控制电池贡献。已经观察到的是，这种类型的装置呈现出的缺点是并不特别准确并且未考虑对电池的实际可用能量进行估计所必需的所有元素。而且，它还涉及操作者为进行测量来估计电池的如其老化状态的多种不同特点的周期性检查干预。其结果是增加了被连接来向配电网络供电的电池的工作成本(例如，员工和维护设备)，以及检查操作过程中电池不可用的时期。
技术实现思路
在这种背景下，本专利技术的目的是克服上述缺陷中的至少一部分，尤其是优化操作成本。另一目的是保证向配电网络供电的最小能量水平，提高检查每个电池的剩余容量的精确度从而对电池实际可用的能量进行估计，以及考虑组件由于其老化造成的退化。另一目的是减少管理这些电池的剩
余容量所需的设备。另一目的是减少与可能违背遵守指令来将这些电池保持在工作状态、以及考虑电池的退化状态相关的成本；换言之，目标是该方法在时间上的工作可靠性和安全性。最后，本专利技术旨在使该方法自动化并且避免需要将电池与其环境隔离开的重度手动干预。所提出的方案在于该方法包括以下步骤：收集与多个物理量相关的信息，以便确定所述多个电池中的每个电池的老化状态，-基于所收集的信息和/或与这些电池的使用计划相关的信息和/或一个用户指令从所述多个电池中选择一个电池，-在该能量储存阶段过程中，优先对所述选定的电池进行充电，直到达到取决于老化状态的一个预先定义的最大电量水平，-在该能量释放阶段过程中，如果所述选定的电池在该储能阶段过程中已经达到该最大电量水平的话，优先对其进行放电直到达到取决于老化状态的一个预先定义的最小电量水平，或者如果它还仍未达到该预先定义的最大电量水平的话，使所述电池失活，然后测量所述选定的电池产生的能量水平，-基于对所述电池产生的该能量水平的测量结果计算所述选定的电池的剩余容量。提供了本方案来克服上述问题。测量产生的能量水平以及从这之后的剩余容量计算的步骤意味着可以优化能量储存系统的工作成本，尤其是关于设备和维护成本。这些步骤提供用于考虑电池的老化状态、这些电池的使用计划(和/或用户指令)来规律地检查这多个彼此连接的电池的工作状态。而且，这些步骤提供用于追踪系统的工作退化以及试图尽可能地对其进行补偿。因此，这些步骤提供用于改善实现所述估计方法的系统的鲁棒性。在一个实施例中，该方法包括：在测量产生的能量水平的阶段过程中，如果它仍然呈现大于所述预先定义的最小电量水平的电量状态就使所述电池失活，同时系统被返回至储能阶段。在一个实施例中，该方法包括：固定一个预先确定的放电功率值，以便在该释放阶段过程中对该选定的电池进行放电，所述选定的电池仅以这个预先确定的放电功率值来放电，如果该网络需要小于所述放电功率值的
供电功率值的话，该选定的电池停止放电。在一个实施例中，该方法包括：-还对所收集的与多个物理量有关的信息进行处理，以便检测该电池中这些物理量的异常的存在，-优先选择呈现这些物理量的异常的电池来充电，与这些电池的使用计划有关的该信息和/或该用户指令则采取更低的优先级。在一个实施例中，这些步骤被有规律地、优选周期性地触发。在一个实施例中，该方法由固定式储能系统来实现。在一个实施例中，该方法包括：将所述产生的能量水平与该选定的电池的做出保证的最小能量水平进行比较：·如果产生的该能量水平大于或等于该做出保证的最小能量水平，则将容量不足的检查计数器重置，·如果产生的该能量水平小于该保证的最小能量水平：-则将该计数器增加一个单位，-如果该计数器超过一个预先确定的阈值，则发送替换这个电池的信息，或增加该电池的充电结束电压。根据第二个目标，另一目的是一种用于对多个电池的剩余容量进行估计的系统，包括用于实施根据前述实施例中任意一个的方法的装置。根据第三个目标，还提出了一种包括上述系统的建筑物。附图说明图1示出了固定式储能系统的示例架构。具体实施方式根据本专利技术，该方法包括将来自配电网络55的能量储存在多个电池50中的第一能量储存阶段，以及将该能量返回至该配电网络55的第二能量释放阶段。该方法包括以下步骤：-收集与多个物理量相关的信息，以便确定所述多个电池50当中的每个电池50的老化状态，-基于所收集的信息和/或与这些电池的使用计划相关的信息和/或一
个用户指令从所述多个电池50中选择一个电池50，-在所述第一能量储存阶段，优先对所述选定的电池(50)充电，直到达到取决于老化状态的一个预先定义的最大电量水平，-在所述第二能量释放阶段，优先对所述选定电池进行放电直到达到一个预先定义的最小电量水平，或者如果它还未达到取决于老化状态的该预先定义的最大电量水平的话，使所述电池失活，然后测量所述选定的电池(50)产生的能量水平EresChk。该方法可以另外包括以下步骤，在该步骤中，如果所述电池仍然呈现大于所述预先定义的最小电量水平的电量状态必须使所述电池失活，同时系统被返回至储能阶段。-基于对所述电池50产生的该能量水平EresChk的测量结果计算该选定的电池50的剩余容量。优选地，上文描述的这组步骤是由固定式储能系统56实现的。取决于其老化程度，电池50的性能水平在其使用过程中可以显著地不同。固定式储能系统56检查此信息。固定式储能系统56的主要功能是对关于组成该多个电池50的每个电池50的状态的信息实现管理，以使得该多个电池50能够以其最大能量容量来使用。该固定式储能系统能够收集与多个物理量有关的信息，以便确定电池的老化状态。此信息可以是以下各项(非详尽列表)：-电池多个不同点处的温度，-电池的总电压和电流，-电池的每个电池单元的电压，-电池的电量状态，-放电模式下的剩余可用能量，放电模式下的可用功率。任何电池50都随时间而退化，即，其总容量随时间稳定地减小，这主要出于两种原因：-与电池的这些不同电量状态下(0％和100％之间)和它所经历过的温度下的电池使用时间有关的日历退化，-与电池50的循环有关的、与电池50已经放出的能量有关的退化。如图1所示，用于多个电池50的剩余容量的固定式储能系统56包括
以下元件：-电池50，-电池监管系统51，-固定式储能控制系统52，-充电器53，-逆变器54。这些元件组成了固定式储能系统56。这个固定式储能系统56连接至交流网络55。用于电池50的监管系统51执行对电池的多个物理量的获取(温度、这些电池单元中的每一个的电压、电流等的测量结果)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对连接至配电网络(55)的多个电池(50)的剩余容量进行估计的方法，所述方法包括将来自该网络(55)的能量储存在该多个电池(50)中的一个储能阶段以及将该能量返回至该网络(55)的一个释放阶段，该方法包括：‑收集(20，25)与多个物理量相关的信息，以便确定所述多个电池(50)中的每个电池(50)的老化状态，‑基于所收集(20，25)的信息和/或与这些电池的使用计划相关的信息和/或一个用户指令从所述多个电池(50)中选择(30，35)一个电池(50)，‑在该能量储存阶段过程中，优先对所述选定的电池(50)充电，直到达到取决于老化状态的一个预先定义的最大电量水平，‑在该能量释放阶段过程中，如果所述选定的电池在该储能阶段过程中已经达到该最大电量水平的话，优先对其进行放电直到达到取决于老化状态的一个预先定义的最小电量水平，或者如果它还仍未达到该预先定义的最大电量水平的话，使所述电池失活，然后测量所述选定的电池(50)产生的能量水平(EresChk)，‑基于对所述电池产生的该能量水平(EresChk)的测量结果计算所述选定的电池(50)的剩余容量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.13 FR 13625901.一种用于对连接至配电网络(55)的多个电池(50)的剩余容量进行估计的方法，所述方法包括将来自该网络(55)的能量储存在该多个电池(50)中的一个储能阶段以及将该能量返回至该网络(55)的一个释放阶段，该方法包括：-收集(20，25)与多个物理量相关的信息，以便确定所述多个电池(50)中的每个电池(50)的老化状态，-基于所收集(20，25)的信息和/或与这些电池的使用计划相关的信息和/或一个用户指令从所述多个电池(50)中选择(30，35)一个电池(50)，-在该能量储存阶段过程中，优先对所述选定的电池(50)充电，直到达到取决于老化状态的一个预先定义的最大电量水平，-在该能量释放阶段过程中，如果所述选定的电池在该储能阶段过程中已经达到该最大电量水平的话，优先对其进行放电直到达到取决于老化状态的一个预先定义的最小电量水平，或者如果它还仍未达到该预先定义的最大电量水平的话，使所述电池失活，然后测量所述选定的电池(50)产生的能量水平(EresChk)，-基于对所述电池产生的该能量水平(EresChk)的测量结果计算所述选定的电池(50)的剩余容量。2.如权利要求1所述的估计方法，其特征在于，它包括：在测量产生的能量水平(EresChk)的阶段过程中，如果它仍然呈现大于所述预先定义的最小电量水平的电量状态就使所述电池失活，同时系统被返回至储能阶段。3.如以上权利要求中任意一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·沙扎尔，C·尚特雷尔，DH·蒂恩，P·图桑，M·乌姆劳斯基，
申请(专利权)人：雷诺两合公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR