一种储能电源模组电压的均衡方法、设备及可读存储介质技术

本申请公开了一种储能电源模组电压的均衡方法、设备及可读存储介质，用于对储能电源模组中的目标单体进行均衡处理；其中，储能电源模组包括多个非线性储能特性的单体，目标单体为储能电源模组中的任一单体；对目标单体进行均衡处理的步骤包括：获取目标单体的电压、电流和温度；根据电压、电流和温度，计算目标单体的SOC值；判断SOC值是否在预设SOC值范围，如果否，则对目标单体进行相应的电压均衡措施。本发明专利技术考虑了目标单体的非线性储能特性，根据电压、电流和温度，计算得到SOC值，判断SOC值来进行电压均衡处理。有效避免了频繁断开均衡的低效工作模式及其带来的发热、故障率上升等诸多问题，显著提升了系统的安全性和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电源模组电压的均衡方法、设备及可读存储介质
本专利技术涉及储能装置
，特别涉及一种储能电源模组电压的均衡方法、设备及可读存储介质。
技术介绍
近年来，储能电源的研究设计已经获得较大的发展，专利技术了诸如混合型超级电容等非线性储能特性的储能元件。在目前的储能装置
，大多直接根据电压来进行电源模组的均衡，但非线性储能特性的储能元件的电源模组，仅凭电压无法准确描述电容容量，目前还没有较为可靠的电压均衡控制方案，一般采用频繁开断电路的方式进行均衡控制，这种工作模式效率低下，而且会带来发热、故障率上升等诸多问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种储能电源模组电压的均衡方法、设备及可读存储介质，以对包含非线性储能特性单体的储能电源模组的电压进行安全可靠的均衡控制。其具体方案如下：一种储能电源模组电压的均衡方法，用于对所述储能电源模组中的目标单体进行均衡处理；其中，所述储能电源模组包括多个非线性储能特性的单体，所述目标单体为所述储能电源模组中的任一单体；对所述目标单体进行均衡处理的步骤包括：获取所述目标单体的电压、电流和温度；根据所述电压、所述电流和所述温度，计算所述目标单体的SOC值；判断所述SOC值是否在预设SOC值范围，如果否，则对所述目标单体进行相应的电压均衡措施。优选的，所述判断所述SOC值是否在预设SOC值范围，如果否，则对所述目标单体进行相应的电压均衡措施的过程，包括：判断所述SOC值是否在所述预设SOC值范围；其中，所述预设SOC值范围为从第一SOC值到第二SOC值的预设区间；当所述SOC值低于所述第一SOC值，导通所述DC/DC电路以对所述目标单体充电；当所述SOC值高于所述第二SOC值，导通DC/DC电路以对所述目标单体放电。优选的，所述计算所述目标单体的SOC值之前，还包括：判断所述电压是否在预设电压范围；其中，所述预设电压范围为从第一标准压到第二标准压的预设区间；当所述电压在所述预设电压范围，启动所述计算所述目标单体的SOC值的步骤；当所述电压低于所述第一标准压，导通所述DC/DC电路以对所述目标单体充电并结束；当所述电压高于所述第二标准压，导通放电电阻以对所述目标单体放电并结束。优选的，所述非线性储能特性的单体为混合型超级电容。优选的，对所述储能电源模组中所有单体均进行均衡处理。相应的，本专利技术还公开了一种储能电源模组电压的均衡设备，用于对所述储能电源模组中的目标单体进行均衡处理；其中，所诉储能电源模组包括多个非线性储能特性的单体款所述目标单体为所述储能电源模组中的任一单体；所述均衡设备包括测量装置，均衡装置，中央控制器；其中所述中央控制器执行以下步骤对所述目标单体进行均衡处理：通过所述测量装置获取所述目标单体的电压、电流和温度；根据所述电压、所述电流和所述温度，计算所述目标单体的SOC值；判断所述SOC值是否在预设SOC值范围，如果否，则通过所述均衡装置对所述目标单体进行相应的电压均衡措施。优选的，所述预设SOC值范围为从第一SOC值到第二SOC值的预设区间；所述均衡装置包括DC/DC电路，用于：当所述SOC值低于所述第一SOC值，对所述目标单体充电；当所述SOC值高于所述第二SOC值，对所述目标单体放电。优选的，所述均衡装置还包括放电电阻；相应的，所述中央控制器在所述计算所述目标单体的SOC值之前还用于：判断所述电压是否在预设电压范围；其中，所述预设电压范围为从第一标准压到第二标准压的预设区间；当所述电压在所述预设电压范围，启动所述计算所述目标单体的SOC值的步骤；当所述电压低于所述第一标准压，导通所述DC/DC电路以对所述目标单体充电并结束；当所述电压高于所述第二标准压，导通所述放电电阻以对所述目标单体放电并结束。优选的，所述均衡设备具体用于：对所述储能电源模组中所有单体均进行均衡处理。相应的，本专利技术还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文中任一项所述储能电源模组电压的均衡方法的步骤。本专利技术公开了一种储能电源模组电压的均衡方法，用于对所述储能电源模组中的目标单体进行均衡处理；其中，所述储能电源模组包括多个非线性储能特性的单体，所述目标单体为所述储能电源模组中的任一单体；对所述目标单体进行均衡处理的步骤包括：获取目标单体的电压、电流和温度；根据所述电压、所述电流和所述温度，计算所述目标单体的SOC值；判断所述SOC值是否在预设SOC值范围，如果否，则对所述目标单体进行相应的电压均衡措施。本专利技术考虑了目标单体的非线性储能特性，根据电压、电流和温度，计算得到SOC值，判断SOC值来进行电压均衡处理。有效避免了频繁断开均衡的低效工作模式及其带来的发热、故障率上升等诸多问题，显著提升了系统的安全性和效率。本专利技术获取的模组状态信息，除了现有技术中的电压，还有各单体的电流和温度，可以更加准确全面地了解每个单体的状态，及时发现单体的故障并消除该故障。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中一种储能电源模组电压的均衡方法的步骤流程图；图2为本专利技术实施例中一种具体的储能电源模组电压的均衡方法的步骤流程图；图3为本专利技术实施例中一种储能电源模组电压的均衡设备的结构分布图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种储能电源模组电压的均衡方法，用于对所述储能电源模组中的目标单体进行均衡处理；其中，所述储能电源模组包括多个非线性储能特性的单体，所述目标单体为所述储能电源模组中的任一单体；对所述目标单体进行均衡处理的步骤参见图1所示，包括：S11：获取目标单体的电压、电流和温度；可以理解的是，非线性储能特性单体包括大能量密度的混合型超级电容，这种储能元件兼具电池和电容的双重特性，表现出非常强的非线性，仅凭电压数据无法准确判断其状态，因此必须考虑多种状态参数，包括电压、电流和温度，还可以包括其他相关的状态参数。S12：根据所述电压、所述电流和所述温度，计算所述目标单体的SOC值；其中，SOC(StateOfCharge，荷电状态)的计算方法有许多种，例如Ah累积法，OCV(OpenCircuitVoltage)法，内阻法，神经网络法等，从中选取一种算法进行计算即可。S13：判断所述SOC值是否在预设SOC值范围，如果否，则对所述目标单体进行相应的电压均衡措施。可以理解的是，相应的电压均衡措施包括开通DC/DC电路进行单体充电或放电。进一步的，可以对所述储能电源模组中所有单体均进行上述的均衡处理，以提高储能电源模组的电压均衡度。本专利技术公开了一种储能电源模组电压的均衡方法，用于对所述储能电源模组中的目标单体进行均衡处理；其中，所述储能电源模组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能电源模组电压的均衡方法，其特征在于，用于对所述储能电源模组中的目标单体进行均衡处理；其中，所述储能电源模组包括多个非线性储能特性的单体，所述目标单体为所述储能电源模组中的任一单体；对所述目标单体进行均衡处理的步骤包括：获取所述目标单体的电压、电流和温度；根据所述电压、所述电流和所述温度，计算所述目标单体的SOC值；判断所述SOC值是否在预设SOC值范围，如果否，则对所述目标单体进行相应的电压均衡措施。

【技术特征摘要】
1.一种储能电源模组电压的均衡方法，其特征在于，用于对所述储能电源模组中的目标单体进行均衡处理；其中，所述储能电源模组包括多个非线性储能特性的单体，所述目标单体为所述储能电源模组中的任一单体；对所述目标单体进行均衡处理的步骤包括：获取所述目标单体的电压、电流和温度；根据所述电压、所述电流和所述温度，计算所述目标单体的SOC值；判断所述SOC值是否在预设SOC值范围，如果否，则对所述目标单体进行相应的电压均衡措施。2.根据权利要求1所述均衡方法，其特征在于，所述判断所述SOC值是否在预设SOC值范围，如果否，则对所述目标单体进行相应的电压均衡措施的过程，包括：判断所述SOC值是否在所述预设SOC值范围；其中，所述预设SOC值范围为从第一SOC值到第二SOC值的预设区间；当所述SOC值低于所述第一SOC值，导通所述DC/DC电路以对所述目标单体充电；当所述SOC值高于所述第二SOC值，导通DC/DC电路以对所述目标单体放电。3.根据权利要求2所述均衡方法，其特征在于，所述计算所述目标单体的SOC值之前，还包括：判断所述电压是否在预设电压范围；其中，所述预设电压范围为从第一标准压到第二标准压的预设区间；当所述电压在所述预设电压范围，启动所述计算所述目标单体的SOC值的步骤；当所述电压低于所述第一标准压，导通所述DC/DC电路以对所述目标单体充电并结束；当所述电压高于所述第二标准压，导通放电电阻以对所述目标单体放电并结束。4.根据权利要求1所述均衡方法，其特征在于，所述非线性储能特性的单体为混合型超级电容。5.根据权利要求1至4任一项所述均衡方法，其特征在于，对所述储能电源模组中所有单体均进行均衡处理。6.一种储能电源模组电压的均衡设备，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛业军，张彦林，杨颖，彭钧敏，岳伟，张伟先，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43