本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种数据中心储能用后背时间保障方法及系统。

　　在数据中心储能的应用中，ems(energymanagementsystem)在峰电、谷电、平电不同的阶段中，通过ups/hvdc进行充电、放电，以套取峰谷电价差，但无论在任何时段，数据中心储能系统均需确保ups/hvdc的备电时间足够，如15分钟等，即ems系统需要确保数据中心储能系统中电池组的备电容量始终在15分钟以上，在此基础之上再进行储能系统的削峰填谷。现有数据中心备电系统没有储能功能，仅有备电功能，电池默认处于浮充状态，并不进行每天的峰谷电价差的套利，也没有ems控制系统对ups/hvdc进行充放电控制。

　　数据中心应用中，传统的ups/hvdc供备电系统并不具备储能功能，更不具备相应的控制策略以保障数据中心储能系统在任何时候都能确保备电时间足够。

　　本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种数据中心储能用后背时间保障方法及系统。

　　当ems储能系统处于储能的工作模式下，实时获取电池组的工作状态以及电池组的组电压，根据电池组的工作状态和组电压获取电池组的低压限制保护容量；

　　当电池组的组电压低于电压第二保护层容量值时，则控制ems储能系统退出储能模式，电池组进行充电处理；

　　当电池组的组电压不低于电压第二保护层容量值时，判断电池组的剩余容量是否低于第一保护层容量值，若低于，则控制ems储能系统退出储能模式，电池组进行充电处理；

　　若电池组的剩余容量不低于第一保护层容量值，则控制ems处于储能模式下运行。

　　作为一种可实施方式，所述低压限制保护容量是ems储能系统发生紧急状况设置的，当ems储能系统发生紧急状况时，依据电池组的组电压和低压限制保护容量切换电池组的工作状态。

　　作为一种可实施方式，所述电池组的剩余容量是通过soc校准的方式获得的，具体过程如下：

　　按照每个用电周期的用电使用情况，将每个周期划分为多个不同状态时间段，包括充电时间段、第一静止时间段、第一放电时间段、第二静止时间段、第二放电时间段和第三静止时间段；

　　分别获取第一静止时间段和第二静止时间段内某个时刻的电池组组电压，记作第一静止电压和第二静止电压；

　　将连续两个用电周期采集的第一静止电压和第二静止电压分别和初始设定值进行对比，若采集到的对应周期内的第一静止电压和第二静止电压发生变化，则对此相应周期的soc进行校准，通过调整相应周期内的充电时间段内的充电系统，使得相应周期内的第一静止电压和第二静止电压分别与上一个周期的第一静止电压和第二静止电压一致，使得获取的剩余容量精准。

　　作为一种可实施方式，充电时间段内将电池组的电量充满，充电系数记作a，在第一静止时间段内电池组处于静止状态，第一放电时间段内电池组进行放电，放电功率为a，第二静止时间段电池组处于静止状态，第二放电时间段内电池组进行放电，放电功率为b，第三静止时间段内电池组处于静止状态。

　　作为一种可实施方式，所述通过调整相应周期内的充电时间段内的充电系统，使得相应周期内的第一静止电压和第二静止电压分别与上一个周期的第一静止电压和第二静止电压一致，具体过程为：

　　在下一个用电周期内再次对第一静止电压和第二静止电压进行采集，判断第一静止电压和第二静止电压是否分别和上一个用电的第一静止电压和第二静止电压是否相同；

　　若相同，则将其他充电系统设置为初始充电系数；若不相同，则继续进行置换，直到第一静止电压和第二静止电压是否分别和上一个用电的第一静止电压和第二静止电压相同，并将置换后的充电系统设置为初始充电系数。

　　一种数据中心储能用后备时间保障系统，包括电压获取模块、第一判断模块、第二判断模块和第三判断模块；

　　所述电压获取模块，用于当ems储能系统处于储能的工作模式下，实时获取电池组的工作状态以及电池组的组电压，根据电池组的工作状态和组电压获取电池组的低压限制保护容量；

　　所述第一判断模块，用于当电池组的组电压低于电压第二保护层容量值时，则控制ems储能系统退出储能模式，电池组进行充电处理；

　　所述第二判断模块，用于当电池组的组电压不低于电压第二保护层容量值时，判断电池组的剩余容量是否低于第一保护层容量值，若低于，则控制ems储能系统退出储能模式，电池组进行充电处理；

　　所述第三判断模块，用于若电池组的剩余容量不低于第一保护层容量值，则控制ems处于储能模式下运行。

　　作为一种可实施方式，所述电压获取模块被设置为：所述低压限制保护容量是ems储能系统发生紧急状况设置的，当ems储能系统发生紧急状况时，依据电池组的组电压和低压限制保护容量切换电池组的工作状态。

　　按照每个用电周期的用电使用情况，将每个周期划分为多个不同状态时间段，包括充电时间段、第一静止时间段、第一放电时间段、第二静止时间段、第二放电时间段和第三静止时间段；

　　分别获取第一静止时间段和第二静止时间段内某个时刻的电池组组电压，记作第一静止电压和第二静止电压；

　　将连续两个用电周期采集的第一静止电压和第二静止电压分别和初始设定值进行对比，若采集到的对应周期内的第一静止电压和第二静止电压发生变化，则对此相应周期的soc进行校准，通过调整相应周期内的充电时间段内的充电系统，使得相应周期内的第一静止电压和第二静止电压分别与上一个周期的第一静止电压和第二静止电压一致，使得获取的剩余容量精准。

　　作为一种可实施方式，所述第二判断模块还被设置为：充电时间段内将电池组的电量充满，充电系数记作a，在第一静止时间段内电池组处于静止状态，第一放电时间段内电池组进行放电，放电功率为a，第二静止时间段电池组处于静止状态，第二放电时间段内电池组进行放电，放电功率为b，第三静止时间段内电池组处于静止状态。

　　在下一个用电周期内再次对第一静止电压和第二静止电压进行采集，判断第一静止电压和第二静止电压是否分别和上一个用电的第一静止电压和第二静止电压是否相同；

　　若相同，则将其他充电系统设置为初始充电系数；若不相同，则继续进行置换，直到第一静止电压和第二静止电压是否分别和上一个用电的第一静止电压和第二静止电压相同，并将置换后的充电系统设置为初始充电系数。

　　本发明通过ems控制器的控制方式，提供一种数据中心储能用后备时间保障方法，可以精确的做出判断，使得ems储能系统在相应的容量下切换工作状态。

　　为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

　　下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

　　要确保数据中心储能系统备电时间的可靠性，需要多种手段同时确保。首先，需要精确计算电池组的剩余容量soc，同时要结合其soh进行折算，依据负载率计算备电用soc。但通常储能用电池组容量有最优值，如50％dod，且通常故确保备电时间第一层保护由考虑了储能需求的、留有一定裕量的soc确定,即

　　其次，考虑到soc计算误差，依据电池组电压进行二级保护。用于数据中心的储能用的电池为铅炭电池，其电池组电压与soc存在一定关联。电压值较为直观，用做第二层保护，即cv。

　　最后，考虑到系统极端异常等意外情况，在ups/hvdc端设定一个底限保护值，即使ems系统不存在，ups/hvdc也会依据电池组电压、结合ems系统提前设置的保护值进行自动切换工作模式，以确保备电时间的可靠性，ups/hvdc端的电池组电压底限保护值用做第三层保护，相应的容量记为

　　若将保证备电时间的容量记为则上述三重保护的关系如图1所示。而具体的方法步骤需要参见以下具体方法。

　　s100、当ems储能系统处于储能的工作模式下，实时获取电池组的工作状态以及电池组的组电压，根据电池组的工作状态和组电压获取电池组的低压限制保护容量；

　　s200、当电池组的组电压低于电压第二保护层容量值时，则控制ems储能系统退出储能模式，电池组进行充电处理；

　　s300、当电池组的组电压不低于电压第二保护层容量值时，判断电池组的剩余容量是否低于第一保护层容量值，若低于，则控制ems储能系统退出储能模式，电池组进行充电处理；

　　s400、若电池组的剩余容量不低于第一保护层容量值，则控制ems处于储能模式下运行。

　　本方法通过ems控制器的控制方式，提供一种数据中心储能用后备时间保障方法，可以精确的做出判断，使得ems储能系统切换工作状态。

　　以上步骤中，第一保护层容量表示为cxx，第二保护层容量表示为cv，第三保护层容量表示为

　　更加具体地，所述低压限制保护容量是ems储能系统发生紧急状况设置的，当ems储能系统发生紧急状况时，依据电池组的组电压和低压限制保护容量切换电池组的工作状态。

　　在步骤s300中，所述电池组的剩余容量是通过soc校准的方式获得的，具体过程如下：

　　s310、按照每个用电周期的用电使用情况，将每个周期划分为多个不同状态时间段，包括充电时间段、第一静止时间段、第一放电时间段、第二静止时间段、第二放电时间段和第三静止时间段；

　　s320、分别获取第一静止时间段和第二静止时间段内某个时刻的电池组组电压，记作第一静止电压和第二静止电压；

　　s330、将连续两个用电周期采集的第一静止电压和第二静止电压分别和初始设定值进行对比，若采集到的对应周期内的第一静止电压和第二静止电压发生变化，则对此相应周期的soc进行校准，通过调整相应周期内的充电时间段内的充电系统，使得相应周期内的第一静止电压和第二静止电压分别与上一个周期的第一静止电压和第二静止电压一致，使得获取的剩余容量精准。

　　在步骤s310、充电时间段内将电池组的电量充满，充电系数记作a，在第一静止时间段内电池组处于静止状态，第一放电时间段内电池组进行放电，放电功率为a，第二静止时间段电池组处于静止状态，第二放电时间段内电池组进行放电，放电功率为b，第三静止时间段内电池组处于静止状态。更加具体的分段可以参见以下分段方式，充电时间段t0(23时～6时)

　　在充电时间段t0，给电池组充满电，此充电系数为a，这时soc为100％，经过第一静止时间段t1，电池组静止，在第一放电时间t2进行放电，设定的功率为a，第二静止时间段t3，电池组静止，之后第二放电时间段t4进行放电，设定的功率为b，然后第三静止时间段t5，再重新进入充电时间段t0，以此循环。所述初始设定值为第一个用电周期内采集的第一静止电压和第二静止电压。也就是说，安装系统完成后，第一天(24个小时)就会完成一个用电周期，在这个周期内采集到的第一静止电压和第二静止电压被作为初始设定值。之后采集其他周期内的第一静止电压和第二静止电压都将和最原始采集到的第一静止电压和第二静止电压分别做对比，来判断soc是否准确，如果不准确，就对整个周期的充电时间段t0的充电系数进行调整，来确保soc的正确性。

　　将连续两个用电周期采集的第一静止电压和第二静止电压分别和初始设定值进行对比，若采集到的对应周期内的第一静止电压和第二静止电压发生变化，则对此相应周期的soc进行校准，这样子才能使soc计算的更加精确，如果电池组一直性好的情况下：按照循环方式，第1天、第2天。。。。第n天的时候，在某个时间点上soc是一样的；如第1天第一放电时间段t2(假如10时)soc为90％，那么第n天后第一放电时间段t2(假如10时)soc也应为90％，整个周期的初始值为充电系数a、放电功率a和放电功率b；但是，如果电池组因自身因素(比如老化、腐蚀等)出现如图2所示，表示的是剩余电量soc衰减情况，在这种情况下就需要在充电时间段t0进行调整充电电流系数来保证soc的正确性。

　　具体如下：每天在第一静止时间段t1(9时)和第二静止时间段t3(16时)分别做电池组组电压采集，分别计入数据为第一静止电压和第二静止电压；每隔一个时间周期，判定下计入数据第一静止电压和第二静止电压是否偏大和或者偏小，进行数据分析，如果没有变化，表明soc正常，如果发生变化，将需要进行充电系数调整，来确保soc的正确性。

　　具体如下：每天在第一静止时间段t1(9时)和第二静止时间段t3(16时)分别做电池组组电压采集，分别计入数据为第一静止电压和第二静止电压；每隔一个时间周期，判定下计入数据第一静止电压和第二静止电压是否偏大和或者偏小，进行数据分析，如果没有变化，表明soc正常，如果发生变化，将需要进行充电系数调整，来确保soc的正确性。

　　在步骤s330中，所述通过调整相应周期内的充电时间段内的充电系统，使得相应周期内的第一静止电压和第二静止电压分别与上一个周期的第一静止电压和第二静止电压一致，具体过程为：

　　s332、在下一个用电周期内再次对第一静止电压和第二静止电压进行采集，判断第一静止电压和第二静止电压是否分别和上一个用电的第一静止电压和第二静止电压是否相同；

　　s333、若相同，则将其他充电系统设置为初始充电系数；若不相同，则继续进行置换，直到第一静止电压和第二静止电压是否分别和上一个用电的第一静止电压和第二静止电压相同，并将置换后的充电系统设置为初始充电系数。

　　一种数据中心储能用后备时间保障系统，如图3所示，包括电压获取模块100、第一判断模块200、第二判断模块300和第三判断模块400；

　　所述电压获取模块100，用于当ems储能系统处于储能的工作模式下，实时获取电池组的工作状态以及电池组的组电压，根据电池组的工作状态和组电压获取电池组的低压限制保护容量；

　　所述第一判断模块200，用于当电池组的组电压低于电压第二保护层容量值时，则控制ems储能系统退出储能模式，电池组进行充电处理；

　　所述第二判断模块300，用于当电池组的组电压不低于电压第二保护层容量值时，判断电池组的剩余容量是否低于第一保护层容量值，若低于，则控制ems储能系统退出储能模式，电池组进行充电处理；

　　所述第三判断模块400，用于若电池组的剩余容量不低于第一保护层容量值，则控制ems处于储能模式下运行。

　　更进一步地、所述电压获取模块被设置为：所述低压限制保护容量是ems储能系统发生紧急状况设置的，当ems储能系统发生紧急状况时，依据电池组的组电压和低压限制保护容量切换电池组的工作状态。

　　在本实施例中，所述第二判断模块300被设置为：所述电池组的剩余容量是通过soc校准的方式获得的，具体过程如下：

　　按照每个用电周期的用电使用情况，将每个周期划分为多个不同状态时间段，包括充电时间段、第一静止时间段、第一放电时间段、第二静止时间段、第二放电时间段和第三静止时间段；

　　分别获取第一静止时间段和第二静止时间段内某个时刻的电池组组电压，记作第一静止电压和第二静止电压；

　　将连续两个用电周期采集的第一静止电压和第二静止电压分别和初始设定值进行对比，若采集到的对应周期内的第一静止电压和第二静止电压发生变化，则对此相应周期的soc进行校准，通过调整相应周期内的充电时间段内的充电系统，使得相应周期内的第一静止电压和第二静止电压分别与上一个周期的第一静止电压和第二静止电压一致，使得获取的剩余容量精准。

　　所述第二判断模块300还被设置为：充电时间段内将电池组的电量充满，充电系数记作a，在第一静止时间段内电池组处于静止状态，第一放电时间段内电池组进行放电，放电功率为a，第二静止时间段电池组处于静止状态，第二放电时间段内电池组进行放电，放电功率为b，第三静止时间段内电池组处于静止状态。

　　在下一个用电周期内再次对第一静止电压和第二静止电压进行采集，判断第一静止电压和第二静止电压是否分别和上一个用电的第一静止电压和第二静止电压是否相同；

　　若相同，则将其他充电系统设置为初始充电系数；若不相同，则继续进行置换，直到第一静止电压和第二静止电压是否分别和上一个用电的第一静止电压和第二静止电压相同，并将置换后的充电系统设置为初始充电系数。

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　　数据中心储能方案需要满足备电可靠性和经济性2大方面需求，一般要满足备电可靠性，其次才是储能的经济性。传统数据中心备电方案无储能需求，电池组长期处于浮充状态，电池组的全部容量天然的用于确保备电可靠性。而数据中心储能方案则不同，每天都进行充放电，需要对充放电的容量进行精确控制，才能保证备电时间的可靠性。本发明通过ems控制器的控制方式，提供一种数据中心储能用后备时间保障方法，可以精确的做出判断，使得ems储能系统切换工作状态。

　　对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

　　本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

　　本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

　　本发明是参照根据本发明的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

　　这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

　　这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

　　说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

　　尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

　　此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。