估计储能系统的剩余容量的系统和方法与流程

1.本公开涉及一种用于估计储能系统(ess)的剩余容量的系统和方法，并且更具体地涉及一种用于通过分析ess的实际使用模式来估计在寿命终止(eol)时的ess剩余容量的系统和方法。
2.本技术要求于2021年10月5日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2021-0131983的优先权，其公开内容通过引用并入本文。


背景技术：

3.最近，由于化石燃料的环境污染问题，诸如阳光、风和地热的可再生能源的使用正在逐渐增加。可再生能源被存储在储能系统(ess)中。ess将可再生能源转化为电能并将其存储在电池中，并将存储在电池中的电能供应给电力网。
4.除了可再生能源的存储之外，ess还用于允许家庭或工厂在电价较低的时间将电力网的电能存储在电池中，以将存储在电池中的电能在白天供应给各种类型的电子设备。
5.ess制造商预先获取ess的使用模式(充电/放电模式)、每日使用容量和使用期并设计寿命终止(eol)寿命。ess剩余容量随着使用时间的增加而减少。ess剩余容量是指可用于对ess充电或放电的容量。因此，在针对eol寿命的设计中，ess制造商将eol寿命设计为10年、15年、20年或更长，以使在eol时的ess剩余容量等于或高于客户期望的可用容量。
6.ess制造商在应用领域中安装ess之后定期测试ess剩余容量。在测试ess剩余容量时，测试周期通常为1年。执行剩余容量测试以检查以测试时间为基准是否可以保证eol寿命。
7.例如，如果eol寿命为20年并且剩余容量测试时间为从ess安装时间起10年，则执行测试以检查在10年之后的ess剩余容量是否等于或高于客户期望的可用容量。
8.当作为测试结果，确定eol寿命无法保证时，获得ess的使用日志并进行调查以确定ess是否已经根据预定义使用模式适当地运行。
9.当发现客户使用ess的次数超过在针对ess的设计时考虑的使用模式时，ess制造商在与客户协商之后建立更多的ess以满足eol寿命或减少保证的eol寿命。
10.ess剩余容量测试需要大容量的数据分析。有必要分析ess的所有先前的每日使用模式。因此，ess制造商具有必须支付从数据获取到数据分析所需的许多人力和物质资源的成本的负担。
11.因此，在本公开相关的技术领域中，迫切需要能够以容易且简单的方式执行ess剩余容量测试的技术。


技术实现要素：

12.技术问题
13.在上述背景下设计本公开，并且因此本公开涉及提供一种用于估计储能系统(ess)的剩余容量的系统和方法，其中通过分析ess的使用模式来估计在寿命终止(eol)时
的ess剩余容量，并记录关于估计结果的日志并将其实时提供给客户，从而省去了ess剩余容量测试过程。
14.技术方案
15.为了实现上述技术目标，根据本公开的一方面的用于估计储能系统(ess)的剩余容量的系统包括ess控制器，ess控制器可操作地耦合到包括多个电池架和架控制器的ess。
16.优选地，ess控制器可以被配置成从架控制器获取电池架的充电状态(soc)，针对每个参考时间段确定指示ess的soc的变化的ess的实际使用模式，通过在寿命终止(eol)寿命的整个时段内应用实际使用模式的平均来确定在eol时的第一ess剩余容量，以及记录第一ess剩余容量与参考剩余容量之间的第一偏差。
17.在一方面中，参考时间段可以为1天。
18.在另一方面中，ess控制器可以被配置成通过针对直到当前时间的时间段应用针对每个参考时间确定的实际使用模式的平均并针对eol寿命的从当前时间起的剩余时段应用ess的设计使用模式来确定在eol时的第二ess剩余容量，以及记录第二ess剩余容量与参考剩余容量之间的第二偏差。
19.在一实施例中，ess控制器可以被配置成：对于第k个参考时间段(k是索引)，从架控制器获取电池架的温度tk和充电/放电电流速率(c-rate)ck，使用温度t与温度衰减率a
t
之间的预定义相关性来确定对应于温度tk的温度衰减率a
t,k
，使用充电/放电c-rate c与c-rate衰减率ac之间的预定义相关性来确定对应于充电/放电c-rate ck的c-rate衰减率a
c,k
，根据实际使用模式来确定放电深度dodk，使用dod与dod衰减率a
dod
之间的预定义相关性来确定对应于放电深度dodk的dod衰减率a
dod,k
，以及使用以下等式来确定第一ess剩余容量capacity1：
[0020][0021]
(k：参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“eol寿命/参考时间段”，a
t,k
：第k个参考时间段的温度衰减率，a
c,k
：第k个参考时间段的c-rate衰减率，a
dod,k
：第k个参考时间段的dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：ess的设计容量(预定义))。
[0022]
在另一实施例中，ess控制器可以被配置成：对于第k个参考时间段(k是索引)，从架控制器获取电池架的温度tk和充电/放电c-rate ck，使用温度t与温度衰减率a
t
之间的预定义相关性来确定对应于温度tk的温度衰减率a
t,k
，使用充电/放电c-rate c与c-rate衰减率ac之间的预定义相关性来确定对应于充电/放电c-rate ck的c-rate衰减率a
c,k
，根据实际使用模式来确定放电深度dodk，使用dod与dod衰减率a
dod
之间的预定义相关性来确定对应于放电深度dodk的dod衰减率a
dod,k
，以及使用以下等式来确定第二ess剩余容量capacity2：
[0023][0024]
(k：参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“eol寿命/参考时间段”，a
t,k
：第k个参考时间段的温度衰减率，a
c,k
：第k个参考时间段的c-rate衰减率，a
dod,k
：第k个参考时间段的dod衰减率，a
t
：对应于ess的设计使用温度的温度衰减率，ac
：对应于ess的设计充电/放电c-rate的c-rate衰减率，a
dod
：对应于ess的设计dod的dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：ess的设计容量(预定义))。
[0025]
在再一方面中，ess控制器可以被配置成当第一偏差等于或大于第一阈值的事件发生时记录包括事件的发生时间的事件日志。
[0026]
此外，ess控制器可以被配置成当第二偏差等于或大于第二阈值的事件发生时记录包括事件的发生时间的事件日志。
[0027]
在又一方面中，根据本公开的系统可以进一步包括可操作地耦合到ess控制器的集成ess管理设备，并且ess控制器可以被配置成向集成ess管理设备提供事件日志。
[0028]
为了实现上述技术目标，根据本公开的一方面的用于估计ess的剩余容量的方法是一种用于通过ess控制器来估计ess的剩余容量的方法，ess控制器可操作地耦合到包括多个电池架和架控制器的ess，并且该方法包括：(a)从架控制器获取电池架的soc；(b)针对每个参考时间段确定指示ess的soc的变化的ess的实际使用模式；(c)通过在eol寿命的整个时段内应用实际使用模式的平均来确定在eol时的第一ess剩余容量；以及(d)记录第一ess剩余容量与参考剩余容量之间的第一偏差。
[0029]
优选地，参考时间段可以为1天。
[0030]
在另一方面中，根据本公开的方法可以进一步包括：通过针对直到当前时间的时间段应用实际使用模式的平均并针对eol寿命的从当前时间起的剩余时段应用ess的设计使用模式来确定在eol时的第二ess剩余容量，以及记录第二ess剩余容量与参考剩余容量之间的第二偏差。
[0031]
根据实施例，根据本公开的方法可以包括：对于第k个参考时间段(k是索引)，从架控制器获取电池架的温度tk和充电/放电电流速率c-rate ck；使用温度t与温度衰减率a
t
之间的预定义相关性来确定对应于温度tk的温度衰减率a
t,k
；使用充电/放电c-rate c与c-rate衰减率ac之间的预定义相关性来确定对应于充电/放电c-rate ck的c-rate衰减率a
c,k
；根据实际使用模式来确定放电深度dodk；使用dod与dod衰减率a
dod
之间的预定义相关性来确定对应于放电深度dodk的dod衰减率a
dod,k
；以及使用以下等式来确定第一ess剩余容量capacity1：
[0032][0033]
(k：参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“eol寿命/参考时间段”，a
t,k
：第k个参考时间段的温度衰减率，a
c,k
：第k个参考时间段的c-rate衰减率，a
dod,k
：第k个参考时间段的dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：ess的设计容量(预定义))。
[0034]
根据另一实施例，根据本公开的方法可以包括：对于第k个参考时间段(k是索引)，从架控制器获取电池架的温度tk和充电/放电c-rate ck；使用温度t与温度衰减率a
t
之间的预定义相关性来确定对应于温度tk的温度衰减率a
t,k
；使用充电/放电c-rate c与c-rate衰减率ac之间的预定义相关性来确定对应于充电/放电c-rate ck的c-rate衰减率a
c,k
；根据实际使用模式来确定放电深度dodk；使用dod与dod衰减率a
dod
之间的预定义相关性来确定对
应于放电深度dodk的dod衰减率a
dod,k
；以及使用以下等式来确定第二ess剩余容量capacity2：
[0035][0036]
(k：参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“eol寿命/参考时间段”，a
t,k
：第k个参考时间段的温度衰减率，a
c,k
：第k个参考时间段的c-rate衰减率，a
dod,k
：第k个参考时间段的dod衰减率，a
t
：对应于ess的设计使用温度的温度衰减率，ac：对应于ess的设计充电/放电c-rate的c-rate衰减率，a
dod
：对应于ess的设计放电深度的dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：ess的设计容量(预定义))。
[0037]
在另一方面中，根据本公开的方法可以进一步包括当其中第一偏差等于或大于第一阈值的事件发生时记录包括事件的发生时间的事件日志。
[0038]
此外，根据本公开的方法可以进一步包括当其中第二偏差等于或大于第二阈值的事件发生时记录包括事件的发生时间的事件日志。
[0039]
在再一方面中，根据本公开的方法可以进一步包括向集成ess管理设备提供事件日志。
[0040]
有益效果
[0041]
根据本公开，考虑到储能系统(ess)的实际使用模式和ess的设计使用模式中的每一个，计算在寿命终止(eol)时的剩余容量，并将其存储和管理为日志信息，从而省去需要大量时间和成本的ess剩余容量测试。此外，在eol时的ess剩余容量可以被提供给客户，以帮助客户管理ess使用模式或建立额外的ess。在示例中，当在eol时的ess剩余容量低于设计剩余容量时，客户可以减少ess的每日使用容量或在适当的时间预先建立额外的ess。在另一示例中，当在eol时的ess剩余容量高于设计剩余容量时，客户可以增加每日使用容量，以提高ess的使用效率。
附图说明
[0042]
附图图示了本公开的示例性实施例，并且连同下面的详细描述，用于提供对本公开的技术方面的进一步理解，并且因此本公开不应被解释为限于附图。
[0043]
图1是示出根据本公开的实施例的用于估计储能系统(ess)的剩余容量的系统的架构的示意图。
[0044]
图2是示出根据本公开的实施例的ess的实际使用模式的示例的曲线图。
[0045]
图3是示出根据本公开的实施例的ess的设计使用模式的示例的曲线图。
[0046]
图4a和图4b是示出根据本公开的实施例的用于估计ess的剩余容量的方法的序列的流程图。
[0047]
图5是示出根据本公开的另一实施例的用于估计ess的剩余容量的方法的序列的流程图。
具体实施方式
[0048]
在下文中，将参考附图描述本公开的示例性实施例。在描述之前，应当理解说明书
和所附权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于一般和字典含义，而是基于允许发明人为了最佳解释而适当定义术语的原则基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来解释。因此，本文描述的实施例和附图中的图示仅仅是本公开的示例性实施例，并没有完整地描述本公开的技术特征，因此应当理解，在提交本专利申请时可能已经对其进行了各种其他等同和变型。
[0049]
图1是示出根据本公开的实施例的用于估计储能系统(ess)的剩余容量的系统10的架构的示意框图。
[0050]
参考图1，根据本公开的实施例的系统10耦合到ess 11，ess 11包括多个电池架12和可操作地耦合到每个电池架12的架控制器13。
[0051]
电池架12包括多个电池单体12a。多个电池单体12a可以串联和/或并联连接。电池单体12a可以为锂离子电池，并且本公开不受单体类型限制。
[0052]
电池架12具有ess技术领域中已知的结构。电池架12包括其中可以安装多个电池单体12a的架和用于调节温度的诸如冷却风扇的空气调节器。
[0053]
包括在ess 11中的多个电池架12通过电力转换系统(pcs)20进行充电或放电。pcs 20是负责改变电的特性(频率、电压等)或转换ac-dc以将从使用阳光、风和地热的可再生能源发电机21和/或电力网22供应的电力存储在ess 11中或将存储在ess 11中的能量供应给电力网22和/或电力系统23的系统。
[0054]
优选地，电池架12包括电压测量单元14、电流测量单元15和温度测量单元16。
[0055]
电压测量单元14在多个电池单体12a的充电或放电期间以规则的时间间隔测量单体电压，并且将单体电压测量值输出到架控制器13。架控制器13接收单体电压测量值并将其记录在存储器设备13a中。电压测量单元14可以包括对应技术领域中已知的电压测量电路。
[0056]
电流测量单元15在多个电池单体12a的充电或放电期间以规则的时间间隔测量充电/放电电流的幅值，并且将电流测量值输出到架控制器13。架控制器13接收充电/放电电流的测量值并将其记录在存储器设备13a中。此外，架控制器13确定充电/放电电流的c-rate并将其存储在存储器设备13a中。可以使用充电/放电电流的幅值和电池单体12a的容量来确定充电/放电电流的c-rate。电流测量单元15可以是霍尔效应传感器或感测电阻器，以输出与电流的幅值对应的电压值。电压值可以通过欧姆定律转换为电流值。
[0057]
温度测量单元16在电池架12的充电或放电期间以规则的时间间隔测量电池架12的温度，并将温度测量值输出到架控制器13。架控制器13可以接收架温度测量值并将其存储在存储器设备13a中。由于电池架12的温度由空气调节器均匀地控制，所以架温度测量值可以被认为是电池单体12a的温度测量值。温度测量单元16可以直接测量电池单体12a的温度。
[0058]
温度测量单元16可以是热电偶或温度测量设备以输出对应于温度的电压值。可以使用电压-温度转换查找表(函数)将电压值转换为温度值。
[0059]
架控制器13可以在电池架12的充电或放电期间确定电池架12的充电状态(soc)并将其存储在存储器设备13a中。电池架12的soc是电池单体12a的soc的总和。因此，架控制器13可以确定多个电池单体12a的soc并将soc的总和确定为电池架12的soc。
[0060]
在示例中，架控制器13可以使用安培计数来确定电池单体12a的soc。soc的初始值
可以使用开路电压(ocv)-soc查找信息来确定。即，当电池架12的充电/放电的停止被维持预定时间段时，架控制器13可以将在对应时间处测量的单体电压设置为ocv，并使用ocv-soc查找信息来确定soc的初始值。电池单体12a的soc可以通过基于soc的初始值累积充电/放电电流来确定。
[0061]
在另一示例中，架控制器13可以使用扩展卡尔曼滤波器来确定每个电池单体的soc，其中输入信息与电池单体12a的电压、充电/放电电流和温度相关联。用于根据电池单体的电压、充电/放电电流和温度来确定soc的扩展卡尔曼滤波器在对应技术领域中是众所周知的。
[0062]
例如，对于使用扩展卡尔曼滤波器的soc估计，可以参考gregory l.plett的文章“extended kalman filtering for battery management systems of lipb-based hev battery packs parts 1,2and 3(用于基于lipb的hev电池组的电池管理系统的扩展卡尔曼滤波第1、2和3部分)”(journal of power source 134，2004，252-261)，其公开内容可以通过引用并入本文。
[0063]
根据本公开的实施例的系统10可以包括可操作地耦合到ess 11的ess控制器17。
[0064]
ess控制器17可以通过通信线路连接到架控制器13。优选地，通信线路可以是支持ess技术领域中众所周知的通信协议中的至少一种的线路，该通信协议例如can协议、tcp/ip、modbus tcp、modbus rtu、rs-485等。
[0065]
可选择地，ess控制器17可以经由例如蓝牙、zigbee、wifi等的近场通信连接到架控制器13，以实现它们之间的通信。
[0066]
ess控制器17也可以通过通信线路连接到集成ess管理设备18。集成ess管理设备18是ess技术领域中称为ems(能源管理系统)的设备。集成ess管理设备18通过pcs 20和ess 11的集成控制最佳地调节ess 11的充电/放电的数量和持续时间。集成ess管理设备18连接到传感器和仪表，并且分析ess 11的充电/放电数据，并且执行控制从而以最佳效率操作ess 11。
[0067]
ess控制器17可以从架控制器13定期获取电池架12的soc。为此，ess控制器17可以以规则的时间间隔向架控制器13发送soc请求消息。然后，架控制器13可以从存储器设备13a读取电池架12的soc，并通过通信线路将其发送到ess控制器17。ess控制器17可以将接收到的电池架12的soc与时间戳一起存储在存储器设备17a中。因此，存储器设备17a存储电池架12的soc的时间序列数据。
[0068]
当ess 11包括多个电池架12时，ess控制器17可以使用以下等式1将同时获取的电池架12的soc的平均值设置为ess 11的充电状态soc
ess
并将其存储在存储器设备17a中。因此，存储器设备17a存储针对参考时间段获取的ess 11的充电状态soc
ess
的时间序列数据。
[0069]
《等式1》
[0070][0071]
这里，soc
ess
是ess 11的soc。soc
rack,k
是第k个电池架12的soc。n是电池架12的总数。
[0072]
每当参考时间段过去时，ess控制器17可以通过参考存储在存储器设备17a中的充电状态soc
ess
信息来确定指示在参考时间段期间的ess的soc的变化的ess 11的实际使用模
式，并将该实际使用模式存储在存储器设备17a中。
[0073]
优选地，参考时间段可以为1天。在这种情况下，每当1天过去时，ess控制器17可以通过参考在最近24小时内定期存储在存储器设备17a中的充电状态soc
ess
的时间序列数据来确定指示ess的soc的变化的ess 11的实际使用模式。在一些情况下，参考时间段可以被设置为长于或短于1天。
[0074]
图2是示出根据本公开的实施例的ess 11的实际使用模式a的示例的曲线图。
[0075]
参考图2，实际使用模式a是在1天的基础上确定的。实际使用模式a具有两个充电范围、两个放电范围和四个休止范围，并且示出了针对参考时间段的ess 11的充电状态soc
ess
的变化。
[0076]
充电范围是其中充电电力从可再生能源发电机21和/或电力网22供应到ess 11的范围。对应于充电范围的时间段是当可再生能源的发电效率高或电力网的电价低时的时间(夜间)。放电范围是其中放电电力从ess 11供应到电力网22和/或电力系统23的范围。对应于放电范围的时间段是电力网22的峰值时间或当电力系统23需要电力时的时间(例如白天)。对应于休止范围的时间段是其中在ess 11的充电或放电之后ess 11稳定的范围。即，在休止范围内，电池架12的电池单体12a处于极化得到缓解的稳定状态。在确定soc的初始值时，在休止范围的结束时测量的电池单体12a的电压可以用作ocv。
[0077]
实际使用模式a可以根据ess 11的管理者如何实现ess 11的使用策略而改变。当应用用于积极使用ess 11的策略时，放电范围可以增加。相比之下，当应用用于保守使用ess 11的策略时，放电范围可以减少并且休止范围可以延长。
[0078]
实际使用模式a不同于在确定ess 11的eol寿命时考虑的设计使用模式。
[0079]
图3是示出根据本公开的实施例的ess 11的设计使用模式b的示例的曲线图。
[0080]
参考图3，实施例的设计使用模式b是在1天的基础上确定的。设计使用模式b具有充电、放电和休止范围，并且示出针对参考时间段的ess 11的充电状态soc
ess
的变化。ess 11的eol寿命是在ess 11根据设计使用模式重复地充电/放电的前提下确定的。
[0081]
如果参考时间段的实际使用模式与设计使用模式不同，则累积使用模式的差异，并且结果，eol寿命也会改变。图2中示出的实际使用模式具有两个放电范围。因此，当ess 11根据图2中示出的模式重复地充电/放电时，比设计使用模式更积极地使用ess 11。因此，当ess 11根据图2中示出的使用模式重复地充电/放电时，在eol时的ess剩余容量低于当ess 11根据图3的设计使用模式重复地充电/放电时在eol时的ess剩余容量。
[0082]
优选地，ess控制器17可以通过在eol寿命的整个时段内应用针对每个参考时间段确定的实际使用模式的平均来确定在eol时的第一ess剩余容量。当ess 11根据实际使用模式重复地充电/放电时，第一ess剩余容量对应于在eol时的估计的剩余容量。
[0083]
具体地，对于第k个参考时间段(1天)(k是序列索引，并且是1或更大的自然数)，ess控制器17从架控制器13定期获取电池架12的充电状态soc
rack,k
和电池架的温度tk和充电/放电c-rate ck，并将其存储在存储器设备17a中。
[0084]
此外，ess控制器17通过计算同时获取的电池架12的充电状态soc
rack,k
的平均值来使用等式1确定ess 11的充电状态soc
ess
，并将其存储在存储器设备17a中。
[0085]
通过上述过程，存储器设备17a存储与ess 11的充电状态soc
ess
以及多个电池架12的温度tk和充电/放电c-rate ck相关联的时间序列数据。
[0086]
ess控制器17使用针对第k个参考时间段计算的ess 11的充电状态soc
ess
的时间序列数据来确定ess 11的实际使用模式(参见图2)，并将其存储在存储器设备17a中。
[0087]
此外，ess控制器17根据针对第k个参考时间段确定的实际使用模式来确定放电深度dodk。放电深度dodk对应于实际使用模式中的每个放电范围内的soc变化的总和。当积极使用ess 11时，放电深度dodk增加。相反，当保守使用ess 11时，放电深度dodk降低。
[0088]
ess控制器17可以使用温度t与温度衰减率a
t
之间的预定义相关性来确定对应于电池架的温度tk的温度衰减率a
t,k
。温度t与温度衰减率a
t
之间的相关性可以通过测试来确定。即，通过在不同温度条件下对电池单体12a进行充电/放电循环测试，可以将充电/放电温度t与温度衰减率a
t
之间的相关性定义为查找表或查找函数。
[0089]
当确定温度衰减率a
t,k
时使用的温度tk可以是存储在存储器设备17a中的多个电池架12的温度tk的时间序列数据的平均值，但是本公开不限于此。在一变体中，温度tk可以是存储在存储器设备17a中的电池架12的温度tk的时间序列数据的最大值、中值或众数值。
[0090]
ess控制器17可以使用充电/放电c-rate c与c-rate衰减率ac之间的预定义相关性来确定对应于充电/放电c-rate ck的c-rate衰减率a
c,k
。充电/放电c-rate c与c-rate衰减率ac之间的相关性可以通过测试来确定。即，通过在不同充电/放电c-rate条件下对电池单体12a进行充电/放电循环测试，可以将充电/放电c-rate c与c-rate衰减率ac之间的相关性定义为查找表或查找函数。
[0091]
在确定c-rate衰减率a
c,k
时使用的充电/放电c-rate ck可以是存储在存储器设备17a中的多个电池架12的充电/放电c-rate ck的时间序列数据的平均值，但本公开不限于此。在一变体中，充电/放电c-rate ck可以是存储在存储器设备17a中的多个电池架12的充电/放电c-rate ck的时间序列数据的最大值、中值或众数值。
[0092]
此外，ess控制器17可以使用dod与dod衰减率a
dod
之间的预定义相关性来确定对应于根据实际使用模式确定的放电深度dodk的dod衰减率a
dod,k
。dod与dod衰减率a
dod
之间的相关性可以通过测试来确定。即，通过在不同dod条件下对电池单体12a进行充电/放电循环测试，可以将dod与dod衰减率a
dod
之间的相关性定义为查找表或查找函数。
[0093]
此外，ess控制器17可以使用以下等式2确定在eol时的第一ess剩余容量capacity1，并将其存储在存储器设备17a中。
[0094]
《等式2》
[0095][0096]
(k：参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“eol寿命/参考时间段”，a
t,k
：第k个参考时间段的温度衰减率，a
c,k
：第k个参考时间段的c-rate衰减率，a
dod,k
：第k个参考时间段的dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：ess的设计容量(预定义))
[0097]
在等式2中，电力转换效率a是pcs 20的电力转换效率，并且是根据pcs 20的性能规范的预定值。容量损失补偿比率是考虑当从电池架12为架控制器13供应电力时的电力消耗、电力线缆损耗、架之间的容量差异以及单体之间的容量差异的预定因素。当参考时间段为1天时，n为ess 11已经使用的总天数，并且w为对应于eol寿命的总天数。如果ess 11的使
用持续时间为10年并且eol寿命为20年，则n为365*10并且w为365*20。
[0098]
此外，ess控制器17可以将第一ess剩余容量capacity1与参考剩余容量capacity
refer
之间的第一偏差记录在存储器设备17a中。
[0099]
参考剩余容量capacity
refer
是指当根据设计使用模式(图3)在eol寿命的整个时段内使用ess 11时在eol时的ess剩余容量。
[0100]
参考剩余容量capacity
refer
可以通过以下等式3预先计算并记录在存储器设备17a中以供参考。
[0101]
《等式3》
[0102]
capacity
refer
＝a
t
*ac*a
dod
*w*a*b*e
[0103]
(a
t
：对应于ess的设计使用温度的温度衰减率，ac：对应于ess的设计充电/放电c-rate的c-rate衰减率，a
dod
：对应于ess的设计dod的dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：ess的设计容量(预定义)
[0104]
在等式3中，可以使用电池架12的温度t与温度衰减率a
t
之间的预定义相关性来确定温度衰减率a
t
。此外，可以使用电池架12的充电/放电c-rate c与c-rate衰减率ac之间的预定相关性来确定c-rate衰减率ac。此外，dod衰减率a
dod
可以使用dod与dod衰减率a
dod
之间的预定义相关性来确定。
[0105]
此外，当其中第一ess剩余容量capacity1与参考剩余容量capacity
refer
之间的第一偏差等于或大于第一阈值的事件发生时，ess控制器17可以在存储器设备17a中记录包括事件的发生时间的事件日志。第一阈值可以被设置为参考剩余容量capacity
refer
的1％至10％水平，但本公开不限于此。
[0106]
此外，ess控制器17可以被配置为向集成ess管理设备18提供事件日志。此外，ess控制器17可以向集成ess管理设备18提供与第一ess剩余容量capacity1、参考剩余容量capacity
refer
和它们之间的第一偏差相关联的信息。
[0107]
集成ess管理设备18可以通过显示器在图形用户界面中输出与第一ess剩余容量capacity1、参考剩余容量capacity
refer
和它们之间的第一偏差相关联的信息。
[0108]
此外，集成ess管理设备18可以通过显示器以图表的形式输出第一ess剩余容量capacity1的时间序列数据和第一偏差的时间序列数据。
[0109]
根据另一方面，ess控制器17可以通过应用针对每个参考时间段确定的实际使用模式的平均直到当前时间并且在eol寿命从当前时间起的剩余时段内应用ess的设计使用模式来确定在eol时的第二ess剩余容量capacity2。
[0110]
具体地，ess控制器17从架控制器13定期获取针对第k个参考时间段(1天)的电池架12的充电状态soc
rack,k
，以及电池架的温度tk和充电/放电c-rate ck，并将其存储在存储器设备17a中(k是序列索引，并且是1或更大的自然数)。
[0111]
此外，ess控制器17通过计算同时获取的电池架12的充电状态soc
rack,k
的平均值来使用等式1确定ess 11的充电状态soc
ess
，并将其存储在存储器设备17a中。
[0112]
通过上述过程，存储器设备17a存储与ess 11的充电状态soc
ess
和多个电池架12的温度tk和充电/放电c-rate ck相关联的时间序列数据。
[0113]
ess控制器17使用针对第k个参考时间段计算的ess 11的充电状态soc
ess
的时间序列数据来确定ess 11的实际使用模式(参见图2)并将其存储在存储器设备17a中。
[0114]
另外，ess控制器17根据针对第k个参考时间段确定的实际使用模式来确定放电深度dodk。放电深度dodk对应于实际使用模式中的每个放电范围内的soc变化的总和。当积极使用ess 11时，放电深度dodk增加。相反，当保守使用ess 11时，放电深度dodk降低。
[0115]
此外，以与前述描述基本上相同的方式，ess控制器17可以确定对应于电池架的温度tk的温度衰减率a
t,k
、对应于充电/放电c-rate ck的c-rate衰减率a
c,k
以及对应于根据实际使用模式确定的放电深度dodk的dod衰减率a
dod,k
。
[0116]
另外，ess控制器17可以使用以下等式4确定在eol时的第二ess剩余容量capacity2，并将其存储在存储器设备17a中。
[0117]
《等式4》
[0118][0119]
(k：参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“eol寿命/参考时间段”，a
t,k
：第k个参考时间段的温度衰减率，a
c,k
：第k个参考时间段的c-rate衰减率，a
dod,k
：第k个参考时间段的dod衰减率，a
t
：对应于ess的设计使用温度的温度衰减率，ac：对应于ess的设计充电/放电c-rate的c-rate衰减率，a
dod
：对应于ess的设计dod的dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：ess的设计容量(预定义))
[0120]
在等式4中，电力转换效率a是pcs 20的电力转换效率，并且是根据pcs 20的性能规范的预定值。容量损失补偿比率是考虑当从电池架12为架控制器13供应电力时的电力消耗、电力线缆损耗、架之间的容量差异以及单体之间的容量差异的预定因素。当参考时间段为1天时，n为ess 11已经使用的总天数，并且w为对应于eol寿命的总天数。如果ess 11的使用持续时间为10年并且eol寿命为20年，则n为365*10并且w为365*20。
[0121]
此外，ess控制器17可以将第二ess剩余容量capacity2与参考剩余容量capacity
refer
之间的第二偏差记录在存储器设备17a中。
[0122]
此外，当其中第二剩余容量capacity2与参考剩余容量capacity
refer
之间的第二偏差等于或大于第二阈值的事件发生时，ess控制器17可以在存储器设备17a中记录包括事件的发生时间的事件日志。第二阈值可以被设置为参考剩余容量capacity
refer
的1％至10％水平的值，但本公开不限于此。
[0123]
此外，ess控制器17可以被配置为向集成ess管理设备18提供事件日志。另外，ess控制器17可以向集成ess管理设备18提供与第二ess剩余容量capacity2、参考剩余容量capacity
refer
和它们之间的第二偏差相关联的信息。
[0124]
集成ess管理设备18可以通过显示器在图形用户界面中输出与第二ess剩余容量capacity2、参考剩余容量capacity
refer
和它们之间的第二偏差相关联的信息。
[0125]
此外，集成ess管理设备18可以通过显示器以图表的形式输出第二ess剩余容量capacity2的时间序列数据和第二偏差的时间序列数据。
[0126]
根据本公开的上述实施例，由于考虑到ess的实际使用模式和ess的设计使用模式中的每一个来计算在eol时的剩余容量，并且将其存储和管理为日志信息，可以省去需要大量时间和成本的ess剩余容量测试。
[0127]
此外，由于在eol时的ess剩余容量基于两个标准来计算并提供给客户，因此它可
能有助于管理ess的使用模式和建立额外的ess。
[0128]
在一示例中，当在eol时的ess剩余容量比参考剩余容量小了阈值或更多时，客户可以减少ess的每日使用容量或预先建立额外的ess。
[0129]
在另一示例中，当在eol时的ess剩余容量大于参考剩余容量时，客户可以增加每日dod以提高ess的使用效率。
[0130]
在本公开中，ess控制器17可以选择性地包括对应技术领域中已知的处理器、专用集成电路(asic)、芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、数据处理设备等来执行各种控制逻辑。
[0131]
存储器设备13a、17a不限于特定类型，并且可以包括能够记录和擦除信息的任何介质。在一示例中，存储器设备13a、17a可以是硬盘、ram、rom、eeprom、寄存器或闪存。
[0132]
存储器设备13a、17a可以存储和/或更新和/或擦除和/或发送包括由控制器执行的控制逻辑的程序和/或在执行控制逻辑时生成的数据、预定义查找表、函数、参数、化学/物理/电气常数等。
[0133]
ess控制器17的控制逻辑中的至少一个可以被组合在一起，并且组合的控制逻辑可以用计算机可读代码编写并记录在存储器设备17a中。代码可以在经由网络连接的分布式计算机中存储和执行。此外，本公开相关的技术领域的程序员可以很容易地推断出用于实现组合的控制逻辑的功能程序、代码和代码段。
[0134]
在下文中，将参考图4a和图4b详细描述根据本公开的实施例的用于估计ess的剩余容量的方法。
[0135]
图4a和图4b是示出根据本公开的实施例的用于估计ess的剩余容量的方法的序列的流程图。
[0136]
图4a和图4b中示出的步骤由ess控制器17执行。此外，参考时间段被设置为1天。在一些情况下，参考时间段可以短于或长于1天。
[0137]
参考图4a和图4b，首先，在步骤s10中，ess控制器17将参考时间段的序列索引k初始化为1。
[0138]
随后，在步骤s20中，ess控制器17针对第k个参考时间段(当前值为1)从架控制器13定期获取电池架12的充电状态soc
rack,k
、温度tk和充电/放电c-rate ck，并将其存储在存储器设备17a中。
[0139]
随后，在步骤s30中，ess控制器17将同时获取的电池架12的充电状态soc
rack,k
的平均值设置为ess 11的充电状态soc
ess
，并将其存储在存储器设备17a中。因此，存储器设备17a存储针对每个参考时间段确定的ess 11的充电状态soc
ess
的时间序列数据。
[0140]
随后，在步骤s40中，ess控制器17根据存储在存储器设备17a中的充电状态soc
ess
的时间序列数据来确定指示ess的soc的变化的ess 11的实际使用模式，并将该实际使用模式存储在存储器设备17a中。
[0141]
随后，在步骤s50中，ess控制器17根据针对第k个参考时间段确定的实际使用模式来确定放电深度dodk。
[0142]
随后，在步骤s60中，ess控制器17使用温度t与温度衰减率a
t
之间的预定义相关性来确定对应于电池架12的温度tk的温度衰减率a
t,k
。对于在确定温度衰减率a
t,k
时参考的温度tk，可以使用多个电池架12的温度的均值、中值、最大值或众数值。
[0143]
随后，在步骤s70中，ess控制器17使用充电/放电c-rate c与c-rate衰减率ac之间的预定义相关性来确定对应于电池架12的充电/放电c-rate ck的c-rate衰减率a
c,k
。对于在确定c-rate衰减率a
c,k
时参考的c-rate ck，可以使用多个电池架12的c-rate的均值、中值、最大值或众数值。
[0144]
随后，在步骤s80中，ess控制器17使用dod与dod衰减率a
dod
之间的预定义相关性来确定对应于根据实际使用模式确定的放电深度dodk的dod衰减率a
dod,k
。
[0145]
随后，在步骤s90中，ess控制器17使用以下等式2通过应用在eol寿命的整个时段内应用针对直到当前时间的每个参考时间段确定的实际使用模式的平均的条件来确定在eol时的第一ess剩余容量capacity1，并将其存储在存储器设备17a中。
[0146]
《等式2》
[0147][0148]
(k：参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“eol寿命/参考时间段”，a
t,k
：第k个参考时间段的温度衰减率，a
c,k
：第k个参考时间段的c-rate衰减率，a
dod,k
：第k个参考时间段的dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：ess的设计容量(预定义))
[0149]
随后，在步骤s100中，ess控制器17确定第一ess剩余容量capacity1与参考剩余容量capacity
refer
之间的第一偏差，并将其存储在存储器设备17a中。
[0150]
参考剩余容量capacity
refer
是指根据ess 11的设计使用模式当在eol寿命的整个时段内使用ess 11时在eol时的ess剩余容量。
[0151]
随后，在步骤s110中，当其中第一ess剩余容量capacity1与参考剩余容量capacity
refer
之间的第一偏差等于或大于第一阈值的事件发生时，ess控制器17可以将包括事件的发生时间的事件日志存储在存储器设备17a中。第一阈值可以被设置为参考剩余容量capacity
refer
的1％至10％水平，但本公开不限于此。
[0152]
随后，在步骤s120中，ess控制器17向集成ess管理设备18提供事件日志。ess控制器17可以在提供事件日志时向集成ess管理设备18一起提供与第一ess剩余容量capacity1、参考剩余容量capacity
refer
和它们之间的第一偏差相关联的信息。
[0153]
然后，集成ess管理设备18可以通过显示器在图形用户界面中输出与第一ess剩余容量capacity1、参考剩余容量capacity
refer
和它们之间的第一偏差相关联的信息。
[0154]
集成ess管理设备18可以通过显示器以图表的形式输出第一ess剩余容量capacity1的时间序列数据和第一偏差的时间序列数据。
[0155]
在步骤s120之后，执行步骤s130。
[0156]
在步骤s130中，ess控制器17确定参考时间段是否已经过去。当步骤s130的确定为否时，ess控制器17保持过程。相反，当步骤s130的确定为是时，在步骤s140中，ess控制器17将参考时间序列索引k增加1，将过程移动至步骤s20，然后再次针对下一个参考时间段执行步骤s20至120。
[0157]
因此，每当1天的参考时间段过去时，计算第一ess剩余容量capacity1，并且当第一ess剩余容量capacity1与参考剩余容量capacity
refer
之间的第一偏差等于或大于第一阈
值，事件日志可以被存储在存储器设备17a中，并且事件日志可以被提供给集成ess管理设备18。
[0158]
图5是示出根据本公开的另一实施例的用于估计ess的剩余容量的方法的序列的流程图。
[0159]
在另一实施例中，ess控制器17同样地执行图4a的步骤s10至s80，并且在那之后，选择性地执行图5的步骤s150至s230。
[0160]
在步骤s150中，ess控制器17使用温度t与温度衰减率a
t
之间的预定义相关性来确定对应于ess 11的设计使用温度的温度衰减率a
t
。
[0161]
随后，在步骤s160中，使用充电/放电c-rate c与c-rate衰减率ac之间的预定义相关性来确定对应于ess 11的设计充电/放电c-rate的c-rate衰减率ac。
[0162]
随后，在步骤s170中，使用dod与dod衰减率a
dod
之间的预定义相关性来确定对应于ess 11的设计dod的dod衰减率a
dod
。
[0163]
随后，在步骤s180中，ess控制器17可以通过以下等式4通过针对直到当前时间的时间段应用针对每个参考时间段确定的实际使用模式的平均并且针对eol寿命的从当前时间起的剩余时段应用ess的设计使用模式的条件来确定在eol时的第二ess剩余容量capacity2。
[0164]
《等式4》
[0165][0166]
(k：参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“eol寿命/参考时间段”，a
t,k
：第k个参考时间段的温度衰减率，a
c,k
：第k个参考时间段的c-rate衰减率，a
dod,k
：第k个参考时间段的dod衰减率，a
t
：对应于ess的设计使用温度的温度衰减率，ac：对应于ess的设计充电/放电c-rate的c-rate衰减率，a
dod
：对应于ess的设计dod的dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：ess的设计容量(预定义))
[0167]
随后，在步骤s190中，ess控制器17确定第二ess剩余容量capacity2与参考剩余容量capacity
refer
之间的第二偏差，并将其存储在存储器设备17a中。
[0168]
参考剩余容量capacity
refer
是指当根据ess 11的设计使用模式在eol寿命的整个时段内使用ess 11时在eol时的ess剩余容量。
[0169]
随后，在步骤s200中，当其中第二ess剩余容量capacity2与参考剩余容量capacity
refer
之间的第二偏差等于或大于第二阈值的事件发生时，ess控制器17可以将包括事件的发生时间的事件日志存储在存储器设备17a中。第二阈值可以被设置为参考剩余容量capacity
refer
的1％至10％水平，但本公开不限于此。
[0170]
随后，在步骤s210中，ess控制器17向集成ess管理设备18提供事件日志。ess控制器17可以在提供事件日志时向集成ess管理设备18一起提供与第二ess剩余容量capacity2、参考剩余容量capacity
refer
和它们之间的第二偏差相关联的信息。
[0171]
然后，集成ess管理设备18可以通过显示器在图形用户界面中输出与第二ess剩余容量capacity2、参考剩余容量capacity
refer
和它们之间的第二偏差相关联的信息。
[0172]
集成ess管理设备18可以通过显示器以图表的形式输出第二ess剩余容量
capacity2的时间序列数据和第二偏差的时间序列数据。
[0173]
在步骤s210之后，执行步骤s220。
[0174]
在步骤s220中，ess控制器17确定参考时间段是否已经过去。当步骤s220的确定为否时，ess控制器17保持过程。相反，当步骤s220的确定为是时，在步骤s230中，ess控制器17将参考时间段序列索引k增加1，将过程移动至步骤s20并再次针对下一个参考时间段执行图4a的步骤s20至80和图5的步骤s150至s210。
[0175]
因此，每当1天的参考时间段过去时，可以计算第二ess剩余容量capacity2，并且当第二ess剩余容量capacity2与参考剩余容量capacity
refer
的第二偏差等于或大于第二阈值时，事件日志可以被存储在存储器设备17a中，并且事件日志可以被提供给集成ess管理设备18。
[0176]
优选地，图4a和图4b的实施例和图5的实施例可以针对参考时间段同时执行。另外，当满足其中第一偏差等于或大于第一阈值且第二偏差等于或大于第二阈值的条件时，可以生成事件日志，并将其记录在存储器设备17a中并提供给集成ess管理设备18。此外，集成ess管理设备18可以通过显示器将从第一ess剩余容量capacity1的时间序列数据、第二ess剩余容量capacity2的时间序列数据、第一偏差的时间序列数据和第二偏差的时间序列数据中选择的至少一个输出为图表。由此，ess运营商可以最佳地控制ess使用模式以遵循ess 11的设计使用模式。另外，当设计使用模式与实际使用模式之间存在较大差异时，ess运营商可以采取预行动，例如，在与ess制造商的讨论中建立额外的ess。
[0177]
虽然本公开已经关于有限数量的实施例和附图进行了描述，但是本公开不限于此，并且对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在本公开的技术方面和所附权利要求及其等同物内对其进行各种修改和改变。

技术特征：
1.一种用于估计储能系统(ess)的剩余容量的系统，包括：ess控制器，所述ess控制器可操作地耦合到包括多个电池架和架控制器的所述ess，其中，所述ess控制器被配置成从所述架控制器获取所述电池架的充电状态(soc)，针对每个参考时间段确定指示所述ess的soc的变化的所述ess的实际使用模式，通过在寿命终止(eol)寿命的整个时段内应用所述实际使用模式的平均来确定在eol时的第一ess剩余容量，以及记录所述第一ess剩余容量与参考剩余容量之间的第一偏差。2.根据权利要求1所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的系统，其中，所述参考时间段为1天。3.根据权利要求1所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的系统，其中，所述ess控制器被配置成通过针对直到当前时间的时间段应用针对每个参考时间确定的所述实际使用模式的所述平均并针对所述eol寿命的从所述当前时间起的剩余时段应用所述ess的设计使用模式来确定在eol时的第二ess剩余容量，以及记录所述第二ess剩余容量与所述参考剩余容量之间的第二偏差。4.根据权利要求1所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的系统，其中，所述ess控制器被配置成：对于第k个参考时间段，其中k是索引，从所述架控制器获取所述电池架的温度(t
k
)和充电/放电电流速率(c-rate)(c
k
)，使用温度(t)与温度衰减率(a
t
)之间的预定义相关性来确定对应于所述温度(t
k
)的所述温度衰减率(a
t,k
)，使用充电/放电c-rate(c)与c-rate衰减率(a
c
)之间的预定义相关性来确定对应于所述充电/放电c-rate(c
k
)的所述c-rate衰减率(a
c,k
)，根据所述实际使用模式来确定放电深度(dod
k
)，使用dod与dod衰减率(a
dod
)之间的预定义相关性来确定对应于所述放电深度(dod
k
)的所述dod衰减率(a
dod,k
)，以及使用以下等式来确定所述第一ess剩余容量(capacity1)：(k：所述参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“所述eol寿命/所述参考时间段”，a
t,k
：所述第k个参考时间段的所述温度衰减率，a
c,k
：所述第k个参考时间段的所述c-rate衰减率，a
dod,k
：所述第k个参考时间段的所述dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：所述ess的设计容量(预定义))。5.根据权利要求3所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的系统，其中，所述ess控制器被配置成：对于第k个参考时间段，其中k是索引，从所述架控制器获取所述电池架的温度(t
k
)和充电/放电c-rate(c
k
)，使用温度(t)与温度衰减率(a
t
)之间的预定义相关性来确定对应于所述温度(t
k
)的所述温度衰减率(a
t,k
)，使用充电/放电c-rate(c)与c-rate衰减率(a
c
)之间的预定义相关性来确定对应于所述
充电/放电c-rate(c
k
)的所述c-rate衰减率(a
c,k
)，根据所述实际使用模式来确定放电深度(dod
k
)，使用dod与dod衰减率(a
dod
)之间的预定义相关性来确定对应于所述放电深度(dod
k
)的所述dod衰减率(a
dod,k
)，以及使用以下等式来确定第二ess剩余容量(capacity2)：(k：所述参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“所述eol寿命/所述参考时间段”，a
t,k
：所述第k个参考时间段的所述温度衰减率，a
c,k
：所述第k个参考时间段的所述c-rate衰减率，a
dod,k
：所述第k个参考时间段的所述dod衰减率，a
t
：对应于所述ess的设计使用温度的所述温度衰减率，a
c
：对应于所述ess的设计充电/放电c-rate的所述c-rate衰减率，a
dod
：对应于所述ess的设计dod的所述dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：所述ess的设计容量(预定义))。6.根据权利要求1所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的系统，其中，所述ess控制器被配置成当所述第一偏差等于或大于第一阈值的事件发生时记录包括所述事件的发生时间的事件日志。7.根据权利要求3所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的系统，其中，所述ess控制器被配置成当所述第二偏差等于或大于第二阈值的事件发生时记录包括所述事件的发生时间的事件日志。8.根据权利要求6或7所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的系统，进一步包括：可操作地耦合到所述ess控制器的集成ess管理设备，其中，所述ess控制器被配置成向所述集成ess管理设备提供所述事件日志。9.一种用于通过储能系统(ess)控制器来估计ess的剩余容量的方法，所述ess控制器可操作地耦合到包括多个电池架和架控制器的所述ess，所述方法包括：(a)从所述架控制器获取所述电池架的充电状态(soc)；(b)针对每个参考时间段确定指示所述ess的soc的变化的所述ess的实际使用模式；(c)通过在寿命终止(eol)寿命的整个时段内应用所述实际使用模式的平均来确定在eol时的第一ess剩余容量；以及(d)记录所述第一ess剩余容量与参考剩余容量之间的第一偏差。10.根据权利要求9所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的方法，其中，所述参考时间段为1天。11.根据权利要求9所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的方法，进一步包括：通过针对直到当前时间的时间段应用所述实际使用模式的所述平均并针对所述eol寿命的从所述当前时间起的剩余时段应用所述ess的设计使用模式来确定在eol时的第二ess剩余容量，以及记录所述第二ess剩余容量与所述参考剩余容量之间的第二偏差。12.根据权利要求9所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的方法，其中包括：对于第k个参考时间段，其中k是索引，从所述架控制器获取所述电池架的温度(t
k
)和充电/放电电流速率(c-rate)(c
k
)；
使用温度(t)与温度衰减率(a
t
)之间的预定义相关性来确定对应于所述温度(t
k
)的所述温度衰减率(a
t,k
)；使用充电/放电c-rate(c)与c-rate衰减率(a
c
)之间的预定义相关性来确定对应于所述充电/放电c-rate(c
k
)的所述c-rate衰减率(a
c,k
)；根据所述实际使用模式来确定放电深度(dod
k
)；使用dod与dod衰减率(a
dod
)之间的预定义相关性来确定对应于所述放电深度(dod
k
)的所述dod衰减率(a
dod,k
)；以及使用以下等式来确定所述第一ess剩余容量(capacity1)：(k：所述参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“所述eol寿命/所述参考时间段”，a
t,k
：所述第k个参考时间段的所述温度衰减率，a
c,k
：所述第k个参考时间段的所述c-rate衰减率，a
dod,k
：所述第k个参考时间段的所述dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：所述ess的设计容量(预定义))。13.根据权利要求11所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的方法，其中包括：对于第k个参考时间段，其中k是索引，从所述架控制器获取所述电池架的温度(t
k
)和充电/放电c-rate(c
k
)；使用温度(t)与温度衰减率(a
t
)之间的预定义相关性来确定对应于所述温度(t
k
)的所述温度衰减率(a
t,k
)；使用充电/放电c-rate(c)与c-rate衰减率(a
c
)之间的预定义相关性来确定对应于所述充电/放电c-rate(c
k
)的所述c-rate衰减率(a
c,k
)；根据所述实际使用模式来确定放电深度(dod
k
)；使用dod与dod衰减率(a
dod
)之间的预定义相关性来确定对应于所述放电深度(dod
k
)的所述dod衰减率(a
dod,k
)；以及使用以下等式来确定第二ess剩余容量(capacity2)：(k：所述参考时间段的序列索引，n是ess使用持续时间的参考时间段的数目，w：“所述eol寿命/所述参考时间段”，a
t,k
：所述第k个参考时间段的所述温度衰减率，a
c,k
：所述第k个参考时间段的所述c-rate衰减率，a
dod,k
：所述第k个参考时间段的所述dod衰减率，a
t
：对应于所述ess的设计使用温度的所述温度衰减率，a
c
：对应于所述ess的设计充电/放电c-rate的所述c-rate衰减率，a
dod
：对应于所述ess的设计放电深度的所述dod衰减率，a：电力转换效率(预定义)，b：容量损失补偿比率(预定义)，e：所述ess的设计容量(预定义))。14.根据权利要求9所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的方法，进一步包括：当所述第一偏差等于或大于第一阈值的事件发生时记录包括所述事件的发生时间的事件日志。15.根据权利要求11所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的方法，进一步包括：当所述第二偏差等于或大于第二阈值的事件发生时记录包括所述事件的发生时间的
事件日志。16.根据权利要求14或15所述的用于估计所述ess的所述剩余容量的方法，进一步包括：向集成ess管理设备提供所述事件日志。

技术总结
公开了一种用于估计储能系统(ESS)的剩余容量的系统和方法。根据本公开的系统包括可操作地耦合到包括多个电池架和架控制器的ESS的ESS控制器。ESS控制器被配置成从架控制器获取电池架的充电状态(SOC)，针对每个参考时间段确定指示ESS的SOC的变化的ESS的实际使用模式，通过在寿命终止(EOL)寿命的整个时段内应用实际使用模式的平均来确定在EOL时的第一ESS剩余容量，以及记录第一ESS剩余容量与参考剩余容量之间的第一偏差。剩余容量之间的第一偏差。剩余容量之间的第一偏差。


技术研发人员：李忠勇
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：2022.10.05
技术公布日：2023/10/7