一种快速调节电池电流方法技术

本发明专利技术提供了一种快速调节电池电流方法，属于高压直流电源领域，包括：监控终端根据采样到的电池组的实时输出电流和充电模块的实时输出电压对调压管理模块发送调压指令，使调压管理模块根据调压指令对电池组进行调压；电池组将电池组性能和电流信息反馈给PID控制器；PID控制器根据电池组性能调整PID控制参数，并将得到的调节电压差反馈给调压管理模块；如果调节电压差不为零，调压管理模块继续调压。基于调压管理模块接收到监控终端发送的调压指令后对电池组进行调压，通过PID控制器结合电池组性能来调整PID控制参数，使PID控制器的输出更加稳定，进而避免电池组出现大电流震荡的情况，提高了电池组的使用率，延长了电池组的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种快速调节电池电流方法
本专利技术涉及高压直流电源领域，尤其涉及一种快速调节电池电流方法。
技术介绍
目前，因高压直流供电系统具有供电可靠、能有效节约能源等优点在通信电源领域广泛应用。其中，高压直流供电系统包括监控终端、充电模块和电池组，充电模块包括市电输入和整流器，高压直流供电系统中可以采用充电模块或电池组或充电模块和电池组同时向负载供电。由于现有技术的限制，目前对电池电流的调节单一，采用PID(Proportion-Integral-Derivative，比例-积分-微分)控制器仅对电池的充电过程进行控制，如图1所示，电池的充电电压和充电电流的幅值变化受电池的性能以及PID调整参数影响大，因PID控制器的调整参数固定，电池的充电电压和充电电流的幅值变化很大，从而影响到电池的使用。故基于PID控制器的调整参数固定，没有结合电池的性能，容易使电池出现大电流震荡的情况，从而导致电池使用率低、寿命短。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于一种快速调节电池电流方法，解决PID控制器的调整参数固定，未结合电池的性能，容易使电池出现大电流震荡的情况，导致电池使用率低、寿命短的问题。本专利技术的目的采用如下技术方案实现：一种快速调节电池电流方法，包括以下步骤：步骤一，监控终端采样电池组的实时输出电流和充电模块的实时输出电压，并根据所述实时输出电流与所述实时输出电压向调压管理模块发送调压指令；步骤二，所述调压管理模块接收调压指令后向所述电池组输入第一电压信号；步骤三，所述电池组接收到第一电压信号后确定所述电池组的电流信息和所述电池组性能，并将所述电流信息和所述电池组性能传输至PID控制器；步骤四，所述PID控制器根据所述电池组性能调整PID控制参数，并将所述电流信息和调整后的PID控制参数代入PID算法公式后得到所述电池组的调节电压差，并将所述调节电压差传输至所述调压管理模块；步骤五，如果所述调压管理模块接收到的所述调节电压差不为零，则执行步骤六；如果所述调压管理模块接收到的所述调节电压差为零，则执行步骤七；步骤六，所述调压管理模块根据所述调节电压差向所述电池组输入第二电压信号，将第二电压信号替换第一电压信号，并重复执行步骤三至步骤五；步骤七，所述调压管理模块停止对所述电池组进行调压。基于上述快速调节电池电流方法，监控终端、充电模块、电池组、PID控制器和调压管理模块构建成高压直流供电系统，其中，监控终端采样电池组的实时输出电流和充电模块的实时输出电压，并根据电池组的实时输出电流和充电模块的实时输出电压判断调压管理模块是否需要对电池组进行调压，在判定调压管理模块需要对电池组进行调压后则向调压管理模块发送调压指令，调压管理模块接收到调压指令后向电池组输入第一电压信号，电池组接收到第一电压信号向PID控制器输入电池组的电流信息和电池组性能，PID控制器根据电池组性能调整PID控制参数，并根据调整后的PID控制参数和电池信息进行运算得到调节电压差，将得到的调节电压差输入调压管理模块，调压管理模块根据调节电压差判断电池组的实时输出电流与其预设电流是否一致；如果判断结果表明电池组的实时输出电流与其预设电流一致，则调压管理模块停止对电池组进行调压；如果判断结果表明电池组的实时输出电流与其预设电流不一致，则调压管理模块、电池组和PID控制器构建闭环系统，继续轮回执行电池组的实时输出电压调节，直至电池组的实时输出电流与其预设电流一致，调压管理模块才停止对电池组进行调压。从而实现对电池组稳定、快速的电流管理。基于根据电池组性能可以调整PID控制器的PID控制参数，使PID控制器的输出更加稳定，即使电池组的输入电压和输入电流更加稳定，避免电池组出现大电流震荡的情况，从而提高了电池组的使用率，延长了电池组的寿命；进而解决了PID控制器的调整参数固定，未结合电池的性能，容易使电池出现大电流震荡的情况，导致电池使用率低、寿命短的问题。可选的，所述步骤一，包括：所述监控终端将采样到的所述电池组的实时输出电流与其预设电流进行比较，如果比较结果表明所述电池组的实时输出电流与其预设电流不一致，则所述监控终端向所述调压管理模块发送调压指令；如果比较结果表明所述电池组的实时输出电流与其预设电流一致，则所述监控终端停止向所述调压管理模块发送调压指令。监控终端用于将采样到的电池组的实时输出电流与其预设电流进行比较，并根据比较结果判断是否驱动调压管理模块对电池组进行调压。可选的，所述步骤三，还包括：所述电池记录表对所述电池组的电流信息进行记录，并将记录后的电流信息传输至所述PID控制器。基于在电池组与PID控制器之间增加电池记录表，电池记录表用于记录电池组每次输出的电流信息，方便工作人员预览、查询以及核对电池组的电流信息。可选的，所述步骤四中所述PID控制器根据所述电池组性能调整PID控制参数，包括：所述PID控制器根据所述电池组性能确定电池组的容量和放电深度，所述PID控制器根据所述电池组的容量和放电深度调整所述PID控制器的PID控制参数，所述电池组的容量与所述PID控制参数成反比例，所述电池组的放电深度与所述PID控制参数成反比例。基于PID控制器根据电池组的容量和放电深度的变化来调整PID控制参数，进而使PID控制器的输出更加稳定，即使电池组的输入电压和输入电流更加稳定，从而避免电池出现大电流震荡的情况。同时可以减少了PID控制器的整定时间，增强了PID控制器的调整能力，保证调适的一致性。可选的，所述步骤四中所述PID算法公式如下：ΔV＝(ΔVd-ΔVd-1)*Kp+ΔVd*Ki其中，ΔV表示电池组的调节电压差，ΔVd表示电池组的当前输出电流与其预设电流的差值，ΔVd-1表示电池组的上一次输出电流与其预设电流的差值；Kp表示比例控制参数，Ki表示积分控制参数。当电池的容量越大，则Kp、Ki的值越小；当电池的放电深度越大，则Kp、Ki的值越小；用于获取电池组的调节电压差。可选的，所述步骤五，还包括：在夜晚时，所述充电模块的实时输出电压传输至负载和所述电池组，当所述电池组的容量达到指标容量时，则仅所述充电模块的实时输出电压传输至负载；在白天时，所述充电模块的实时输出电压和所述电池组的实时输出电压均传输至负载，当所述电池组的放电深度达到指标放电深度时，则仅所述充电模块的实时输出电压传输至负载。在通常情况下，白天的电费比夜晚的电费贵，故在夜晚时，充电模块的实时输出电压传输至负载和电池组，电池组处于充电状态；在白天时，充电模块的实时输出电压和电池组的实时输出电压传输至负载，电池组处于放电状态；从而达到合理用电的目的，节约用电成本。可选的，所述电池记录表记录的电流信息包括电池组在充电、放电和静止状态下的实时输出电流以及实时输出电流与预设电流的差值。电池记录表记录的电流信息是调压管理模块对电池组进行调压的唯一依据。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：基于调压管理模块接收到监控终端发送的调压指令后对电池组进行调压，通过PID控制器结合电池组性能来调整PID控制参数，使PID控制器的输出更加稳定，即使电池组的输入电压和输入电流更加稳定，避免电池组出现大电流震荡的情况，从而提高了电池组的使用率，延长了电池组的寿命。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速调节电池电流方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，监控终端采样电池组的实时输出电流和充电模块的实时输出电压，并根据所述实时输出电流与所述实时输出电压向调压管理模块发送调压指令；步骤二，所述调压管理模块接收调压指令后向所述电池组输入第一电压信号；步骤三，所述电池组接收到第一电压信号后确定所述电池组的电流信息和所述电池组性能，并将所述电流信息和所述电池组性能传输至PID控制器；步骤四，所述PID控制器根据所述电池组性能调整PID控制参数，并将所述电流信息和调整后的PID控制参数代入PID算法公式后得到所述电池组的调节电压差，并将所述调节电压差传输至所述调压管理模块；步骤五，如果所述调压管理模块接收到的所述调节电压差不为零，则执行步骤六；如果所述调压管理模块接收到的所述调节电压差为零，则执行步骤七；步骤六，所述调压管理模块根据所述调节电压差向所述电池组输入第二电压信号，将第二电压信号替换第一电压信号，并重复执行步骤三至步骤五；步骤七，所述调压管理模块停止对所述电池组进行调压。

【技术特征摘要】
1.一种快速调节电池电流方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，监控终端采样电池组的实时输出电流和充电模块的实时输出电压，并根据所述实时输出电流与所述实时输出电压向调压管理模块发送调压指令；步骤二，所述调压管理模块接收调压指令后向所述电池组输入第一电压信号；步骤三，所述电池组接收到第一电压信号后确定所述电池组的电流信息和所述电池组性能，并将所述电流信息和所述电池组性能传输至PID控制器；步骤四，所述PID控制器根据所述电池组性能调整PID控制参数，并将所述电流信息和调整后的PID控制参数代入PID算法公式后得到所述电池组的调节电压差，并将所述调节电压差传输至所述调压管理模块；步骤五，如果所述调压管理模块接收到的所述调节电压差不为零，则执行步骤六；如果所述调压管理模块接收到的所述调节电压差为零，则执行步骤七；步骤六，所述调压管理模块根据所述调节电压差向所述电池组输入第二电压信号，将第二电压信号替换第一电压信号，并重复执行步骤三至步骤五；步骤七，所述调压管理模块停止对所述电池组进行调压。2.根据权利要求1所述的一种快速调节电池电流方法，其特征在于，所述步骤一，包括：所述监控终端将采样到的所述电池组的实时输出电流与其预设电流进行比较，如果比较结果表明所述电池组的实时输出电流与其预设电流不一致，则所述监控终端向所述调压管理模块发送调压指令；如果比较结果表明所述电池组的实时输出电流与其预设电流一致，则所述监控终端停止向所述调压管理模块发送调压指令。3.根据权利要求1所述的一种快速调节电池电流方法，其特征在于，所述步骤三，还包括：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金伟潮，卢世江，张金磊，任苗，张丹月，
申请(专利权)人：杭州中恒电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33