[发明专利]一种电池储能系统的温控方法及系统

说明书

本发明公开了一种电池储能系统的温控方法及系统，以电池储能系统的在当前预设时间段的外部环境温度集、内部环境温度集、电池风扇转速集、水泵功率集和通风阀功率集为变量因子，确定各个温控子系统数学模型各自在单位时间内，单位能量损耗最小且各个电芯单体的温度偏差值最小时的最优解集，基于各个温控子系统的最优解集，结合目标温度值和功率损耗回归模型，通过线性拟合得到温控子系统控制策略，以使不同的温控子系统发挥最大的温控能力，并控制对应的执行机构执行相应的操作，使电池储能系统的内部环境温度和电芯温度满足预设要求，并达到能量损耗最小，温度控制效果最优，均温响应速率最快的目的。

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，更具体的说，涉及一种电池储能系统的温控方法及系统。

背景技术

电池储能系统是储能系统建设的主要方向，一般将电池储能系统中的电池模块、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块和变压器等模块集成在固定尺寸的电池集装箱内。其中，电池模块由电芯组成，电芯是电池储能系统的最小单元。

电池模块在运行中会产生大量的热量，造成电池集装箱温度过高，从而影响电池储能系统的稳定安全运行。另外，在冬温度较低的情况下，电池集装箱内温度也会相应下降，从而导致电池模块损坏或者寿命减少。因此，为保证电池储能系统的稳定工作，需要控制电池集装箱内的温度稳定在一定范围内。

现有技术中，一般采样风冷系统或水冷系统对电池集装箱内的温度进行温度控制。具体的，当采用风冷系统进行温度控制时，通常采用空调压缩机控制温度冷热交换，但是，空调压缩机的功率较大，通常为几十千瓦，因此能量损耗大。当采用水冷系统进行温度控制时，一般通过控制电池柜风扇的转速实现温度控制。虽然采用水冷系统可以减小能量损耗，但是，均温响应速率慢，无法快速削减电池储能系统内部各部分的温差。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种电池储能系统的温控方法及系统，以通过在不同温控子系统在能量损耗集合和温控速率集合中求取最优解集，并通过最优解集线性拟合出最优的温控子系统控制策略，来使不同的温控子系统发挥最大的温控能力，达到能量损耗最小，温度控制效果最优，均温响应速率最快的目的，从而快速削减电池储能系统内部各部分的温差。

一种电池储能系统的温控方法，包括：

获取电池储能系统的目标温度值以及在当前预设时间段的变量因子，其中，所述变量因子包括：外部环境温度集、内部环境温度集和温度调节装置运行参数集；

将所述变量因子作为输入值，确定预先建立的各个温控子系统数学模型在单位时间内，单位能量损耗最小且各个电芯单体的温度偏差值最小时的最优解集，所述温控子系统数学模型包括：风冷系统数学模型、冷热水循环系统数学模型和空调温控系统数学模型；

基于各个所述温控子系统对应的所述最优解集，结合所述目标温度值和功率损耗回归模型，通过线性拟合得到温控子系统控制策略，所述温控子系统控制策略包括：单个所述温控子系统控制或多个所述温控子系统协同控制的最优化组合，所述最优化组合包括：最优出力权重和出力优先级顺序，最优出力权重高的温控子系统对应的出力优先级高；

根据所述温控子系统控制策略控制对应的执行机构执行相应的操作，使所述电池储能系统的内部环境温度和电芯温度满足预设要求。

可选的，所述风冷系统数学模型的建立过程包括：

获取所述电池储能系统的电池风扇转速历史数据和通风阀功率历史数据；

将所述电池风扇转速历史数据和所述通风阀功率历史数据作为多次多项式回归模型的自变量，通过线性拟合计算出所述多次多项式回归模型中各个回归系数的取值，记为第一取值；