基于V2G恒流放电系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供的基于V2G恒流放电系统，实现蓄电池组向电网分阶段恒流放电，具有这样的特征，包括：连接到电网的三相交流电源，放电模块，连接在三相交流电源和蓄电池组之间进行放电，蓄电池组侧电压电流采样模块，三相交流电源侧电压电流采样模块，处理控制模块，以及输入设定模块，用于设定处理控制模块的策略参数，其中，处理控制模块根据采集来的蓄电池组的电压值、电流值和被设定的策略参数输出控制信号以控制升降部调节蓄电池组的电流值。本发明专利技术既防止蓄电池组放电深度过大，又实现蓄电池组分阶段大电流恒流快速放电，解决了蓄电池组因放电深度的不断增加而导致的极板逐渐硫化的问题，有效提高蓄电池组的循环使用寿命和系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供的基于V2G恒流放电系统，实现蓄电池组向电网分阶段恒流放电，具有这样的特征，包括：连接到电网的三相交流电源，放电模块，连接在三相交流电源和蓄电池组之间进行放电，蓄电池组侧电压电流采样模块，三相交流电源侧电压电流采样模块，处理控制模块，以及输入设定模块，用于设定处理控制模块的策略参数，其中，处理控制模块根据采集来的蓄电池组的电压值、电流值和被设定的策略参数输出控制信号以控制升降部调节蓄电池组的电流值。本专利技术既防止蓄电池组放电深度过大，又实现蓄电池组分阶段大电流恒流快速放电，解决了蓄电池组因放电深度的不断增加而导致的极板逐渐硫化的问题，有效提高蓄电池组的循环使用寿命和系统的稳定性。【专利说明】基于V2G恒流放电系统及其控制方法
本专利技术涉及一种放电系统，具体涉及一种能够实现蓄电池组向电网分阶段恒流放电的基于V2G恒流放电系统。
技术介绍
蓄电池作为一种常用储能设备，具有供电可靠、电压稳定、移动方便等优点，被越来越广泛地应用在各行各业之中。合理使用和维护蓄电池，使之始终处于良好的运行状态，是提高直流操作电源可靠性和延长蓄电池寿命的关键。在使用和维护过程中，为了活化蓄电池或测量其容量，必须定期进行放电试验。现如今，电动汽车的应用越来越普遍，基于电动汽车与电网能量双向流动的车电互联V2G (Vehicle to Grid)技术越来越受到人们的关注，蓄电池组的紧急逆变并网来填补电网的高负荷是解决电能供给紧缺一个行之有效的方法，该技术也为可再生能源发电的并网提供了可能。在V2G技术的应用中，蓄电池组是逆变并网时的关键储能装置。目前使用最广泛的蓄电池放电的控制技术有放电电压控制法、放电电流控制法。放电电压控制法有效的控制蓄电池不过度放电，但不能满足蓄电池大电流快速放电的要求；放电电流控制法虽然能快速大电流放电，但放电电流始终不变，容易引起因蓄电池放电深度的不断增加而导致的极板逐渐“硫化”，进而缩短了蓄电池的循环使用寿命。因此，研究一种既可以防止蓄电池在放电深度过大的情况下继续放电，同时又能满足蓄电池组在一定阶段大电流恒流快速放电的技术方案成为当前蓄电池组研究的一个重点问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种既能防止蓄电池组深度放电又能满足蓄电池组在一定阶段恒流快速放电的基于V2G恒流放电系统及其控制方法。本专利技术提供的基于V2G恒流放电系统，实现蓄电池组向电网分阶段恒流放电，具有这样的特征，包括:连接到电网的三相交流电源，放电模块，连接在三相交流电源和蓄电池组之间进行放电，包含三相桥式变流单元、通过正极直流母线S+和负极直流母线S-与三相桥式变流单元相连接的升降压单元、以及串联在正极直流母线S+中的软启动单元，蓄电池组侧电压电流采样模块，用于实时采集蓄电池组的电压值和电流值，三相交流电源侧电压电流采样模块，用于实时采集三相交流电源中每相交流电源的电压值和电流值，处理控制模块，分别与三相桥式变流单元、升降压单元、蓄电池组侧电压电流采样模块、以及三相交流电源侧电压电流采样模块相连接，以及输入设定模块，与处理控制模块相连接，用于设定蓄电池组的放电策略参数，其中，升降压单元包含连接正极直流母线S+和负极直流母线S-之间的母线电容、与该母线电容相并联的升降压部、以及通过平波电感与升降压部相连接的直流侧滤波电容，处理控制模块根据采集来的蓄电池组的电压值和电流值以及被设定的放电策略参数输出控制信号控制升降部调节蓄电池组的电流值。在本专利技术的基于V2G恒流放电系统中，还可以具有这样的特征:其中，升降压单元为无隔离双向半桥DC/DC升降压模块。在本专利技术的基于V2G恒流放电系统中，还可以具有这样的特征:其中，升降压部由两个串联的绝缘栅双极型晶体管IGBT组成。在本专利技术的基于V2G恒流放电系统中，还可以具有这样的特征:其中，蓄电池组侧电压电流采样模块包含蓄电池组侧电压互感器和蓄电池组侧电流互感器。在本专利技术的基于V2G恒流放电系统中，还可以具有这样的特征:其中，三相交流电源侧电压电流采样模块包含三相交流电源侧电压互感器和三相交流电源侧电流互感器。在本专利技术的基于V2G恒流放电系统中，还可以具有这样的特征:其中，处理控制模块包含将模拟信号转化为数字信号的A/D转换器。在本专利技术的基于V2G恒流放电系统中，还可以具有这样的特征:其中，蓄电池组具有额定电压值，通过采集来的蓄电池组的电压值与额定电压值的百分比值得到蓄电池组的剩余容量值，放电策略参数包含至少两个蓄电池组的设定剩余容量范围、与每个剩余容量范围相对应的设定电流值，当剩余容量值在设定剩余容量范围内时，处理控制模块根据设定电流值向升降压部发出控制信号控制升降压部调节蓄电池组的电流值使得采集来的蓄电池组的电流值恒定为设定电流值，当剩余容量值低于设定剩余容量范围时，处理控制模块控制蓄电池组停止放电。另外，本专利技术还提供了一种基于V2G恒流放电系统控制方法，根据蓄电池组的额定电压实现蓄电池组向电网分阶段恒流放电，具体包括以下步骤:设定蓄电池组的放电策略参数:剩余容量范围和设定电流值，采集蓄电池组的电压值和电流值，将蓄电池组的电压值和电流值分别转化为数字量的蓄电池组电压值和蓄电池组电流值，根据蓄电池组电压值和额定电压的百分比值得到剩余容量值，当剩余容量值不小于83.3%时，处理控制模块向升降压部输出控制信号控制升降压部调节蓄电池组电流值使得蓄电池组电流值恒定为设定电流值，当剩余容量值不小于66.6%且小于83.3%时，处理控制模块向升降压部输出控制信号控制升降压部调节蓄电池组电流值使得蓄电池组电流值恒定为75%的设定电流值，当剩余容量值不小于50%且小于66.6%时，处理控制模块向升降压部输出控制信号控制升降压部调节蓄电池组电流值使得蓄电池组电流值恒定为50%的设定电流值，当剩余容量值小于50%时，处理控制模块控制蓄电池组停止放电。专利技术的作用和效果根据本专利技术所涉及的基于V2G恒流放电系统及其控制方法，由于蓄电池组侧电压电流采样模块可以采集到蓄电池组的电压值和电流值，根据采集到的电压值和蓄电池组的额定电压值可以计算出蓄电池组的剩余容量，实时采集蓄电池组的电压值即可实时得到蓄电池组的剩余容量值，因此，本专利技术可以防止蓄电池组放电深度过大，解决了蓄电池组因放电深度的不断增加而导致的极板逐渐硫化的问题，进而延长蓄电池组的循环使用寿命。另夕卜，通过输入设定模块设定蓄电池组放电的策略参数，当剩余容量处在某一个剩余容量范围时，处理控制模块输出控制信号控制升降压部调节蓄电池组的放电电流值，使得蓄电池组的放电电流值恒定为该剩余容量范围相对应的设定电流值，因此，本专利技术可以实现蓄电池组分阶段大电流恒流快速放电，有效提高蓄电池组的循环使用寿命和系统的稳定性。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的实施例中基于V2G恒流放电系统的电路框图；图2是本专利技术的实施例中基于V2G恒流放电系统的电路连接示意图；以及图3是本专利技术的实施例中蓄电池组放电策略示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术基于V2G恒流放电系统及其控制方法作具体阐述。图1是本专利技术的实施例中基于V2G恒流放电系统的电路框图。如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现蓄电池组向电网分阶段恒流放电的基于V2G恒流放电系统，其特征在于，包括：连接到所述电网的三相交流电源；放电模块，连接在所述三相交流电源和所述蓄电池组之间进行放电，包含三相桥式变流单元、通过正极直流母线S+和负极直流母线S?与所述三相桥式变流单元相连接的升降压单元、以及串联在所述正极直流母线S+中的软启动单元；蓄电池组侧电压电流采样模块，用于实时采集所述蓄电池组的电压值和电流值；三相交流电源侧电压电流采样模块，用于实时采集所述三相交流电源中每相交流电源的电压值和电流值；处理控制模块，分别与所述三相桥式变流单元、所述升降压单元、所述蓄电池组侧电压电流采样模块、以及所述三相交流电源侧电压电流采样模块相连接；以及输入设定模块，与所述处理控制模块相连接，用于设定所述蓄电池组的放电策略参数，其中，所述升降压单元包含连接所述正极直流母线S+和所述负极直流母线S?之间的母线电容、与该母线电容相并联的升降压部、以及通过平波电感与所述升降压部相连接的直流侧滤波电容，所述处理控制模块根据采集来的所述蓄电池组的电压值和电流值以及被设定的所述放电策略参数输出控制信号控制所述升降部调节所述蓄电池组的电流值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马立新，穆清伦，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：