(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111679217.6 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 国网北京市电力公司 地址 100031 北京市西城区前门西大街 41 号 申请人 国家电网有限公司 　清华大学 (72)发明人 齐小伟　陈秀海　李昕　李永勋　 陈庆来　邹乐　李锦川　彭博　 刘帅　陈佳博　李瀛澜　陈一凡　 蒋杰　慈松　王运方　周杨林　 陈悦　王子毅　陈爱琢　 (74)专利代理 机构 北京中巡通大知识产权代理 有限公司 1 1703 代理人 李晓晓(51)Int.Cl. G06F 30/398(2020.01) G06F 30/27(2020.01) H02J 7/00(2006.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于图论的电池管控方法、 装置、 设备 及介质 (57)摘要 本发明属于电池 管理技术领域， 具体公开了 一种基于图论的电池管控方法、 装置、 设备及介 质。 包括以下步骤： S1、 基于图论方法， 对目标电 池系统中各电池单元的连接关系及其能量路径 特性进行数学抽象， 建立电池模型； S2、 根据电池 模型， 获取顶点集合和边集； 顶点集合为每个具 有独立控制功能的电池单元； 边集为从同独立控 制逻辑下构成的电池单元的连接关系， 即初始电 池单元到终端电池单元的能量路径； S3、 根据顶 点集合和边集， 采用电池能量路径优化算法对边 集中每条能量路径的权重进行计算， 获得权重； S4、 对权重中权重值进行排序， 从而获得最优的 能量路径。 本发 明通过采用图论方法将将电池系 统视为一个能量路径网络同时实现了电池的安 全高效使用。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114330226 A 2022.04.12 CN 114330226 A 1.一种基于图论的电池管控方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 基于图论方法， 对目标电池系统中各电池单元的连接关系及其能量路径特性进行 数学抽象， 建立电池 模型G＝(P， ε， ω)； S2、 根据电池模型G＝(P， ε， ω)， 获取顶点集合P＝{n1,n2,n3…nn}和边集 ε＝{ ε1, ε2, ε3… εm}； 顶点集合P＝{n1,n2,n3…nn}为每个具有独立控制功能的电池单 元； 边集ε＝{ ε1, ε2, ε3…εm}为从同独立控制逻辑下构成的电池单元的连接关系， 即初始电 池单元到终端电池单 元的能量路径； S3、 根据顶点集合P＝{n1,n2,n3…nn}和边集ε＝{ ε1, ε2, ε3…εm}， 采用电池能量路径优化 算法对边集ε＝{ ε1, ε2, ε3…εm}中每条能量路径的权重进行计算， 获得权重ω＝{ ε1, ε2, ε3… εm}； S4、 对权重ω＝{ ε1, ε2, ε3…εm}中权重值进行排序， 从而获得最优的能量路径。 2.根据权利要求1所述的一种基于图论的电池管控方法， 其特征在于， 所述电池单元为 能量路径节点上的电池单体或模组， 其性能特征包括剩余容量、 最大容量、 充放电截止电压 和充放电限制电流。 3.根据权利要 求1所述的一种基于图论的电池管控方法， 其特征在于， 所述边集 ε＝{ ε1, ε2, ε3…εm}和权重ω＝{ ε1, ε2, ε3…εm}中m表示穷尽搜索可 行剩余能量 转换路径的总数。 4.根据权利要求1所述的一种基于图论的电池管控方法， 其特征在于， 所述电池能量路 径优化算法包括剩余 容量管控边界条件和基于基尔霍夫定律的电气条件。 5.根据权利要求4所述的一种基于图论的电池管控方法， 其特征在于， 所述剩余容量管 控边界条件是指各电池单 元剩余容量的总能量期望和一 致性期望， 包括以下步骤： 选择总能量大于用电系统负载 所需能量的所有能量路径； 判断每条总能量大于用电系统负载所需能量的能量路径上的所有电池单元的剩余容 量管控关系， 每个电池单元的剩余能量均满足剩余容量管控关系的能量路径再通过基于基 尔霍夫定律的电气条件进行筛 选。 6.根据权利要求5所述的一种基于图论的电池管控方法， 其特征在于， 所述基于基尔霍 夫定律的电气条件即电池单 元电压和电流的安全工作范围受充放电截止条件的限制； 满足剩余容量管控关系的能量路径中各节点电流之和等于零且回路电压之和等于零 的能量路径符合基于基尔霍夫定律的电气条件。 7.根据权利要求5所述的一种基于图论的电池管控方法， 其特 征在于， 根据： 每个电池单元剩余能量≥该能量路径上所有电池单元剩余容量平均值 ±预设的能量 一致性修正值， 判断每条总能量大于用电系统负载所需能量的能量路径上的所有电池单元 的剩余容量管控关系。 8.一种基于图论的电池管控 装置， 其特 征在于， 包括： 电池模型建立模块： 用于基于 图论方法， 对目标电池系统中各电池单元的连接关系及 其能量路径特性进行 数学抽象， 建立电池 模型； 顶点集合和边集获取模块： 用于根据电池 模型获取顶点 集合和边集； 权重计算模块： 用于根据顶点集合和边集， 采用电池能量路径优化算法对边集中每条 能量路径的权 重进行计算， 获得权 重；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114330226 A 2最优能量路径获取模块： 用于对权 重进行排序， 从而获得最优的能量路径。 9.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器 上运行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求 1‑7任 一项所述基于图论的电池管控方法。 10.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1 ‑7任一项所述基于图论的电池管控方 法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114330226 A 3