一种储能系统的充电控制方法及相关组件技术方案

本发明专利技术公开了一种储能系统的充电控制方法及相关组件，涉及储能技术领域，根据储能器件在不同温度下的充电能力和端电压的对应关系，只需采集当前温度和当前电压值，即可实时确定储能器件的当前充电能力，并根据当前充电能力对储能变流器进行控制，无需通过估算的电荷状态对储能器件的充电能力进行评估，控制过程准确，减少提前降低储能变流器的输出电流导致的充电时间延长的情况出现的概率，提高充电效率，延长储能器件的寿命

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统的充电控制方法及相关组件


[0001]本专利技术涉及储能
，特别是涉及一种储能系统的充电控制方法及相关组件
。

技术介绍

[0002]随着绿色节能概念的推广，储能系统成为新能源行业发展的生力军之一
。
在包括储能变流器和储能器件的储能系统中，通过储能变流器将外界的交流电变换成直流电向储能器件充电，储能器件存储电能；当需要储能器件释放电能时，储能变流器将储能器件中储存的直流电变换成交流电供外界的负载使用
。
在向储能系统中的储能器件充电的过程中，需要通过储能系统中的处理器对储能变流器的输出电流进行控制，以提高充电效率，并保证储能器件的安全性
。
[0003]现有技术中，一般是通过估算储能器件的荷电状态
(State of Charge
，
SOC)
的方式，来估计储能器件已经存储的电能量，当储能器件的
SOC
接近预设的
SOC
上限，即进入储能装置的充电末端时，则降低储能变流器的输出电流大小，以避免过度充电影响充电容量
。
但通过估算的方式确定储能器件的
SOC
，必不可免地出现估算值与实际值存在误差的情况，若估算值比实际值偏大，则会在储能器件已经存储的电能量并不多的情况下降低储能变流器的输出电流大小，延长充电时间，降低充电效率
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种储能系统的充电控制方法及相关组件，无需通过估算的电荷状态对储能器件的充电能力进行评估，控制过程准确，减少提前降低储能变流器的输出电流导致的充电时间延长的情况出现的概率，提高充电效率，延长储能器件的寿命
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种储能系统的充电控制方法，应用于储能系统中的处理器，所述储能系统还包括储能器件和储能变流器，所述储能器件与所述储能变流器连接，所述充电控制方法包括：
[0006]确定在不同温度下所述储能器件的充电能力和所述储能器件的端电压的对应关系；
[0007]当接受到储能器件充电指令时，确定所述储能器件的当前温度和当前端电压；
[0008]根据所述当前温度
、
所述当前端电压及不同温度下所述储能器件的充电能力和所述储能器件的端电压的对应关系，确定所述储能器件的当前充电能力；
[0009]根据所述当前充电能力，控制所述储能变流器为所述储能器件充电
。
[0010]一方面，确定不同温度下所述储能器件的充电能力和所述储能器件的端电压的对应关系，包括：
[0011]根据所述储能器件在不同温度及不同荷电状态下的最大充电倍率，确定在不同温度下所述储能器件的荷电状态和所述储能器件的最大充电倍率的对应关系，所述最大充电倍率为所述储能器件在状态正常的情况下充满电所对应的充电倍率；
[0012]确定在不同温度下所述储能器件的荷电状态和所述储能器件的端电压的对应关系；
[0013]根据所述荷电状态和所述最大充电倍率的对应关系及所述荷电状态和所述端电压的对应关系，确定在不同温度下所述储能器件的充电能力和所述储能器件的端电压的对应关系
。
[0014]一方面，当所述储能系统中包括多个并联的所述储能器件时，在控制所述储能变流器为所述储能器件充电之后，还包括：
[0015]确定各所述储能器件的实际充电电流；
[0016]根据各所述实际充电电流及各所述当前充电能力，调节所述储能变流器的实际输出电流
。
[0017]一方面，根据各所述实际充电电流及各所述当前充电能力，调节所述储能变流器的实际输出电流，包括：
[0018]根据所述当前充电能力确定所述储能器件的当前额定电流，所述当前额定电流为表明所述储能器件在所述当前温度
、
所述当前端电压及所述当前充电能力下的最大充电电流；
[0019]根据各所述实际充电电流和各所述当前额定电流确定最大电流误差值，所述最大电流差值为各所述储能器件的当前额定电流与实际充电电流之间电流差值中值最大的电流差值；
[0020]根据所述最大电流差值及预设的
PID
调节算法关系式，调节所述储能变流器的实际输出电流，所述
PID
调节算法关系式为：
[0021]I
lim
＝
K
p
*a+K
i
*∑a+K
d
*(da/dt)
[0022]其中，
I
lim
为所述实际输出电流，
K
p
为比例系数，
a
为所述最大电流差值，
K
i
为积分系数，
K
d
为微分系数
。
[0023]一方面，在根据所述最大电流差值及预设的
PID
调节算法关系式，调节所述储能变流器的实际输出电流之前，还包括：
[0024]根据所述最大电流差值及预设的
PID
调节算法关系式，确定调节所述储能变流器的目标电流；
[0025]确定所有所述储能器件并联后的总额定电流；
[0026]判断所述目标电流是否小于所述总额定电流；
[0027]若是，则转入根据所述最大电流差值及预设的
PID
调节算法关系式，调节所述储能变流器的实际输出电流的步骤；
[0028]若否，则根据所述总额定电流调节所述储能变流器的实际输出电流
。
[0029]一方面，确定在不同温度下所述储能器件的充电能力和所述储能器件的端电压的对应关系，包括：
[0030]确定在不同温度下所述储能器件的充电能力和所述储能器件的端电压区间的对应关系，所述端电压区间包括第一充电区间和第二充电区间，所述第一充电区间中的电压的最大值小于所述第二充电区间中的电压的最小值；
[0031]根据所述当前充电能力，控制所述储能变流器为所述储能器件充电，包括：
[0032]当所述当前端电压属于所述第一充电区间时，控制所述储能变流器以第一输出电
流为所述储能器件充电；
[0033]当所述当前端电压属于所述第二充电区间时，控制所述储能变流器以第二输出电流为所述储能器件充电，所述第二输出电流小于所述第一输出电流
。
[0034]一方面，所述第一充电区间包括多个第一端电压子区间，所述第二充电区间包括多个第二端电压子区间，各所述第一端电压子区间的区间长度的最小值大于各所述第二端电压子区间的区间长度的最大值，当所述当前端电压属于所述第一充电区间时，控制所述储能变流器以第一输出电流为所述储能器件充电，包括：
[0035]当所述当前端电压属于所述第一充电区间的第一端电压子区间时，控制所述储能变流器以第一子输出电流为所述储能器件充电，所述第一端电压子区间与所述第一子输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种储能系统的充电控制方法，其特征在于，应用于储能系统中的处理器，所述储能系统还包括储能器件和储能变流器，所述储能器件与所述储能变流器连接，所述充电控制方法包括：确定在不同温度下所述储能器件的充电能力和所述储能器件的端电压的对应关系；当接受到储能器件充电指令时，确定所述储能器件的当前温度和当前端电压；根据所述当前温度
、
所述当前端电压及不同温度下所述储能器件的充电能力和所述储能器件的端电压的对应关系，确定所述储能器件的当前充电能力；根据所述当前充电能力，控制所述储能变流器为所述储能器件充电
。2.
如权利要求1所述的储能系统的充电控制方法，其特征在于，确定不同温度下所述储能器件的充电能力和所述储能器件的端电压的对应关系，包括：根据所述储能器件在不同温度及不同荷电状态下的最大充电倍率，确定在不同温度下所述储能器件的荷电状态和所述储能器件的最大充电倍率的对应关系，所述最大充电倍率为所述储能器件在状态正常的情况下充满电所对应的充电倍率；确定在不同温度下所述储能器件的荷电状态和所述储能器件的端电压的对应关系；根据所述荷电状态和所述最大充电倍率的对应关系及所述荷电状态和所述端电压的对应关系，确定在不同温度下所述储能器件的充电能力和所述储能器件的端电压的对应关系
。3.
如权利要求1所述的储能系统的充电控制方法，其特征在于，当所述储能系统中包括多个并联的所述储能器件时，在控制所述储能变流器为所述储能器件充电之后，还包括：确定各所述储能器件的实际充电电流；根据各所述实际充电电流及各所述当前充电能力，调节所述储能变流器的实际输出电流
。4.
如权利要求3所述的储能系统的充电控制方法，其特征在于，根据各所述实际充电电流及各所述当前充电能力，调节所述储能变流器的实际输出电流，包括：根据所述当前充电能力确定所述储能器件的当前额定电流，所述当前额定电流为表明所述储能器件在所述当前温度
、
所述当前端电压及所述当前充电能力下的最大充电电流；根据各所述实际充电电流和各所述当前额定电流确定最大电流误差值，所述最大电流差值为各所述储能器件的当前额定电流与实际充电电流之间电流差值中值最大的电流差值；根据所述最大电流差值及预设的
PID
调节算法关系式，调节所述储能变流器的实际输出电流，所述
PID
调节算法关系式为：
I
lim
＝
K
p
*a+K
i
*∑a+K
d
*(da/dt)
其中，
I
lim
为所述实际输出电流，
K
p
为比例系数，
a
为所述最大电流差值，
K
i
为积分系数，
K
d
为微分系数
。5.
如权利要求4所述的储能系统的充电控制方法，其特征在于，在根据所述最大电流差值及预设的
PID
调节算法关系式，调节所述储能变流器的实际输出电流之前，还包括：根据所述最大电流差值及预设的
PID
调节算法关系式，确定调节所述储能变流器的目...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾梅，陈佳倩，
申请(专利权)人：固德威技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：