【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池能量管理，具体涉及一种电池能量管理系统。
技术介绍
1、电池能量管理系统(battery energy management system,简称bems或结合ems概念)是专门用于监控、控制、分析和优化电池组及其相关能源系统的综合系统。这种系统在现代储能技术、电动汽车、可再生能源发电等领域中扮演着至关重要的角色。电池能量管理系统是一种集软硬件于一体的智能化系统，它通过实时监测电池组的电压、电流、温度等关键参数，以及分析这些数据，来优化电池的使用效率、延长电池寿命、确保电池安全，并实现能源的高效管理和优化配置。
2、中国专利技术专利cn114938051a公开了一种电池储能模块及能量管理系统，包括plc、检测单元、统计单元、报警单元和显示单元；所述检测单元连接至plc，用于执行检测和采集电池组自身安全性能的相关信息，实现对电池组安全信息的检测和采集且报送至plc。前述方案通过设置的检测单元对电池组进行荷电状态、温度、电压和电流等项目进行检测保护，检测的信息报送至plc，当检测和采集所得的信息超过阈值时，通过报警单元进行报警，从而提高了用电的安全性。通过统计单元可统计电池组的累计充电次数、时长以及累计放电时长，从而对老化的电池组进行更换。此方案仅通过简单的统计和传感器检测实现对电池系统的管理，管理效率低，出错率高并且数据不可靠。
3、因此，本专利技术提供一种电池能量管理系统，用于解决上述
技术介绍
存在的技术问题。
技术实现思路
1、针对上述背景技
2、为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种电池能量管理系统，包括储能模块、监测模块、数据采集模块、数据分析模块、数据优化模块和能量调度模块；
4、储能模块，所述储能模块包括电池组，所述电池组包括多个电池单体；
5、监测模块，所述监测模块用于实时监测储能模块中的关键参数，所述关键参数包括每块电池单体的电压、电流和温度；
6、数据采集模块，所述数据采集模块用于采集电池组的充放电状态，剩余容量soc和健康状态soh；
7、数据分析模块，所述数据分析模块对数据采集模块采集到的数据进行处理和分析，并评估电池组的工作状态和性能；
8、数据优化模块，所述数据优化模块用于提供优化建议和预测电池剩余寿命，所述优化建议包括调整充放电策略和优化能源利用效率；
9、能源调度模块，所述能量调度模块包括储能变流器pcs，所述储能变流器pcs用于优化储能模块的调度策略。
10、进一步限定，所述数据采集模块设有传感器和仪表设备。
11、进一步限定，包括冷却模组，所述冷却模块用于冷却电池组，将电池组降温，所述冷却模组包括液冷模组和风冷模组。这样的结构设计，液冷模组的冷却效果好，能够迅速降低电池组的温度；对电池组的温度控制更为精确；风冷模组的冷却效果稍差一点，但是风冷模组结构简单，成本较低；适用于小型电池组或散热需求不高的场景。
12、进一步限定，所述液冷模组用于将冷却液通过管道流经电池组，吸收电池产生的热量后再通散热器将热量散发至外界；所述风冷模组通过风扇将外部空气引入电池组，利用空气流动将电池产生的热量散发至外界。
13、进一步限定，还包括故障检测模块和安全保护模块，所述故障检测模块用于实时监测电池组中的异常情况，所述异常情况包括过充、过放、温度异常和短路，在检测到异常情况后，将异常信息发送至安全保护模块；
14、所述安全保护模块用于接收到异常信息后启动保护措施，所述保护措施包括切断电路和启动冷却模组。
15、进一步限定，还包括远程监控模块，所述远程监控模块能够使用户通过手机app或电脑远程查看电池组的状态，并通过手机app或者电脑进行远程控制和参数设置。
16、进一步限定，所述数据分析模块采用安时积分法计算电池组剩余容量soc，计算公式如下：
17、
18、如果定义电池组剩余容量soc的初始状态为soc(0)，则t时刻的电池组剩余容量soc为：
19、
20、上述表达式中，c额为电池额定容量，i(r)为电流。
21、进一步限定，当电池组处于动态放电的情况下时需要一个修正技术公式，计算公式如下：
22、
23、k为常数修正系数，用于对上述计算公式进行修正，soc消耗为已消耗的电池容量，socmax为最高的电池容量；
24、上述表达式中，soc(％)中的百分比为soc的表显输出值小于20％实际soc或25％实际soc；
25、当soc的表显输出值小于20％实际soc，k系数＝1；
26、当soc的表显输出值小于25％实际soc，k系数>1；
27、当soc的表显输出值大于实际soc，k系数<1。
28、进一步限定，所述故障检测模块还用于获取电池组的可用容量是否低于电池组容量的最低限定值；若低于电池组容量的最低限定值，则生成异常信息发送至安全保护模块；若不低于电池组容量的最低限定值，则不进行操作。
29、本专利技术的有益效果：
30、1.本专利技术通过设置储能模块、监测模块、数据采集模块、数据分析模块、数据优化模块和能量调度模块，通过数据分析模块采用安时积分法计算电池组剩余容量soc，根据多次检测电池组剩余容量可评估电池组的健康状态soh，并且通过对采集到的电池组关键信息，如电压、电流和温度，进行处理和分析，从而评估电池组的工作状态，并提供优化建议，例如调整充放电策略和优化能源利用效率；通过设置冷却模组，对电池组进行整体降温，避免发生高温影响电池组运行；综上所述，本方案通过分析以上数据优化电池的使用效率、延长电池寿命从而确保电池组的使用安全，并且实现能源的高效管理和优化配置。
31、2.本方案可应用于新能源储能系统中，通过优化储能设备的调度策略，提高能源自给自足率；本方案还可应用于电动汽车中，通过实时监控电池组的状态，确保车辆的安全运行，提高续航里程；本方案也适用于可再生能源发电系统中，如太阳能和风能，电池能量管理系统可以监测发电情况，并根据需求和电网负荷，合理控制电池的充放电策略，提高能量利用效率。
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1.一种电池能量管理系统，其特征在于：包括储能模块、监测模块、数据采集模块、数据分析模块、数据优化模块和能量调度模块；
2.根据权利要求1所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：所述数据采集模块设有传感器和仪表设备。
3.根据权利要求1所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：包括冷却模组，所述冷却模块用于冷却电池组，将电池组降温，所述冷却模组包括液冷模组和风冷模组。
4.根据权利要求1所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：所述液冷模组用于将冷却液通过管道流经电池组，吸收电池产生的热量后再通散热器将热量散发至外界；所述风冷模组通过风扇将外部空气引入电池组，利用空气流动将电池产生的热量散发至外界。
5.根据权利要求3所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：还包括故障检测模块和安全保护模块，所述故障检测模块用于实时监测电池组中的异常情况，所述异常情况包括过充、过放、温度异常和短路，在检测到异常情况后，将异常信息发送至安全保护模块；
6.根据权利要求1所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：还包括远程监控模块，所述远程监控模块
7.根据权利要求1所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：所述数据分析模块采用安时积分法计算电池组剩余容量SOC，计算公式如下：
8.根据权利要求7所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：当电池组处于动态放电的情况下时需要一个修正技术公式，计算公式如下：
9.根据权利要求5所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：所述故障检测模块还用于获取电池组的可用容量是否低于电池组容量的最低限定值；若低于电池组容量的最低限定值，则生成异常信息发送至安全保护模块；若不低于电池组容量的最低限定值，则不进行操作。
...【技术特征摘要】
1.一种电池能量管理系统，其特征在于：包括储能模块、监测模块、数据采集模块、数据分析模块、数据优化模块和能量调度模块；
2.根据权利要求1所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：所述数据采集模块设有传感器和仪表设备。
3.根据权利要求1所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：包括冷却模组，所述冷却模块用于冷却电池组，将电池组降温，所述冷却模组包括液冷模组和风冷模组。
4.根据权利要求1所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：所述液冷模组用于将冷却液通过管道流经电池组，吸收电池产生的热量后再通散热器将热量散发至外界；所述风冷模组通过风扇将外部空气引入电池组，利用空气流动将电池产生的热量散发至外界。
5.根据权利要求3所述的一种电池能量管理系统，其特征在于：还包括故障检测模块和安全保护模块，所述故障检测模块用于实时监测电池组中的异常情况，所述异常情况包括过充、过...
【专利技术属性】
技术研发人员：马世强，隽伟，刘兴振，李磊，潘月龙，颜勇，
申请(专利权)人：山东电建建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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