一种基于大功率双向充放电模块的充放电设备及充放电方法技术

本申请提供的一种基于大功率双向充放电模块的充放电设备及充放电方法，涉及充放电技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种基于大功率双向充放电模块的充放电设备及充放电方法


[0001]本申请涉及充放电
，尤其涉及一种基于大功率双向充放电模块的充放电设备及充放电方法
。

技术介绍

[0002]随着新能源发电技术和智能电网技术的发展，人们对充电桩功能的要求越来越高，如人们需要在电网用电低谷时完成对电动汽车动力电池组的充电，同时也希望在用电高峰期间用电动汽车通过充电桩向电网回馈电能
(V2G)。
这样就可以有效调节电网峰谷差，既缓解了社会电力发电系统的压力，也可增加车主的收入
。
[0003]现有技术中，在放电时，蓄电池向充电桩的双向充放电模块放电且放电至滤波电容，滤波电容对蓄电池放电的电能进行滤波并向电网回馈滤波后的电能
。
然而，在蓄电池在放电时，若蓄电池的放电速度较大，容易对双向充放电模块
、
滤波电容产生较大的冲击电流，影响双向充放电模块和滤波电容的正常使用寿命，若蓄电池的放电速度较小，则不能及时为电网供电
。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种基于大功率双向充放电模块的充放电设备及充放电方法，用于解决现有技术中在蓄电池在放电时，若蓄电池的放电速度较大，容易对双向充放电模块
、
滤波电容产生较大的冲击电流，影响双向充放电模块和滤波电容的正常使用寿命，若蓄电池的放电速度较小，则不能及时为电网供电的问题
。
[0005]第一方面，本申请提供了一种基于大功率双向充放电模块的充放电方法，应用于车辆充电桩的充放电设备，充放电设备包括主控制器
、
第一开关
、
第二开关
、
第三开关
、
第一限流电阻
、
第二限流电阻
、
第三限流电阻
、
大功率双向充放电模块
、
放电滤波电容
、
电网负载电能检测模块
、
电池管理模块
、
以及蓄电池，第一限流电阻的阻值大于第二限流电阻的阻值，第二限流电阻的阻值大于第三限流电阻的阻值，放电滤波电容
、
大功率双向充放电模块
、
第一限流电阻
、
第一开关
、
蓄电池依次电连接，第二开关
、
第二限流电阻串接于大功率双向充放电模块
、
蓄电池之间，第三开关
、
第三限流电阻串接于大功率双向充放电模块
、
蓄电池之间，主控制器分别与大功率双向充放电模块
、
第一开关
、
第二开关
、
第三开关
、
电池管理模块
、
以及电网负载电能检测模块电连接，电池管理模块与蓄电池电连接，本申请提供的方法包括：
[0006]电网负载电能检测模块实时检测电网的负载电能，并传输至主控制器；
[0007]主控制器在当前周期的起始时刻，提取相邻的上一个周期的电网的负载电能的变化特征；
[0008]主控制器采用预训练的电能预测模型基于提取的相邻的上一个周期的负载电能的变化特征，预测当前周期内各个时段的电网的负载电能大小，其中，预训练的电能预测模型是采用输入数据和输出数据，对初始的待训练网络进行训练得到的，输入数据为历史上
的每个周期相邻的上一个周期内的电网的负载电能的变化特征，输出数据为：历史上多个周期内的各个时段的电网的负载电能大小；
[0009]主控制器确定当前周期内预测的负载电能大小大于设定电能阈值的第一目标时段；
[0010]主控制器根据第一目标时段对应的预测的负载电能大小，为蓄电池分配放电速率，其中，负载电能与放电速率正相关；
[0011]主控制器在到达第一目标时段时，确定放电速率所属的放电速率区间；
[0012]当放电速率大于第一放电速率阈值时，主控制器控制第一开关闭合以及通知电池管理模块控制蓄电池以放电速率经第一开关
、
第一限流电阻，向大功率双向充放电模块放电；
[0013]当放电速率大于第二放电速率阈值时，主控制器控制第二开关闭合以及通知电池管理模块控制蓄电池以放电速率经第二开关
、
第二限流电阻，向大功率双向充放电模块放电；
[0014]当放电速率大于第三放电速率阈值时，主控制器控制第三开关闭合以及通知电池管理模块控制蓄电池以放电速率经第三开关
、
第三限流电阻，向大功率双向充放电模块放电，其中，第一放电速率阈值大于第二放电速率阈值，第二放电速率阈值大于第三放电速率阈值；
[0015]大功率双向充放电模块经滤波电容对蓄电池输出的电能滤波后，向电网输出电能
。
[0016]在一种可能的实施方式中，在主控制器在到达第一目标时段时，确定放电速率所属的放电速率区间之后，方法还包括：
[0017]主控制器从电池管理模块中，获取蓄电池的荷电状态值；
[0018]主控制器在蓄电池的荷载状态值大于设定的荷载状态阈值时，根据蓄电池的荷电状态值，确定放电量，其中，放电量与荷电状态值正相关；
[0019]向大功率双向充放电模块放电为：向大功率双向充放电模块放电确定的放电量
。
[0020]在一种可能的实施方式中，在主控制器采用预训练的电能预测模型基于提取的相邻的上一个周期的负载电能的变化特征，预测当前周期内各个时段的电网的负载电能大小之后，方法还包括：
[0021]主控制器确定当前周期内预测的负载电能大小小于设定电能阈值的第二目标时段；
[0022]主控制器从电池管理模块中，获取蓄电池的荷电状态值；
[0023]主控制器在蓄电池的荷载状态值低于设定的荷载状态阈值时，根据蓄电池的荷电状态值，确定充电量，其中，充电量与荷电状态值负相关；
[0024]主控制器控制第三开关闭合，以使大功率双向充放电模块经第三开关
、
第三限流电阻，向蓄电池充电
。
[0025]在一种可能的实施方式中，主控制器在当前周期的起始时刻，提取相邻的上一个周期的电网的负载电能的变化特征，包括：
[0026]主控制器根据双流卷积神经
CNN
网络提取提取相邻的上一个周期的电网的负载电能的各个采样时刻的子负载电能特征；
[0027]主控制器根据深度置信
DBN
网络提取各个采样时刻的子负载电能特征在时序上的依赖关系；
[0028]主控制器融合各个采样时刻的子负载电能特征和子负载电能特征在时序上的依赖关系，得到相邻的上一个周期的电网的负载电能的变化特征
。
[0029]在一种可能的实施方式中，本申请提供的方法还包括：
[0030]主控制器采用
Seq2Seq
方法，对相邻的上一个周期的电网的负载电能的变化特征进行降噪处理
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于大功率双向充放电模块的充放电方法，其特征在于，应用于车辆充电桩的充放电设备，所述充放电设备包括主控制器
、
第一开关
、
第二开关
、
第三开关
、
第一限流电阻
、
第二限流电阻
、
第三限流电阻
、
大功率双向充放电模块
、
放电滤波电容
、
电网负载电能检测模块
、
电池管理模块
、
以及蓄电池，所述第一限流电阻的阻值大于所述第二限流电阻的阻值，所述第二限流电阻的阻值大于所述第三限流电阻的阻值，所述放电滤波电容
、
所述大功率双向充放电模块
、
所述第一限流电阻
、
所述第一开关
、
所述蓄电池依次电连接，所述第二开关
、
所述第二限流电阻串接于所述大功率双向充放电模块
、
所述蓄电池之间，所述第三开关
、
所述第三限流电阻串接于所述大功率双向充放电模块
、
所述蓄电池之间，所述主控制器分别与所述大功率双向充放电模块
、
所述第一开关
、
所述第二开关
、
所述第三开关
、
所述电池管理模块
、
以及所述电网负载电能检测模块电连接，所述电池管理模块与所述蓄电池电连接，所述方法包括：所述电网负载电能检测模块实时检测电网的负载电能，并传输至所述主控制器；所述主控制器在当前周期的起始时刻，提取相邻的上一个周期的电网的负载电能的变化特征；所述主控制器采用预训练的电能预测模型基于提取的相邻的上一个周期的负载电能的变化特征，预测所述当前周期内各个时段的电网的负载电能大小，其中，所述预训练的电能预测模型是采用输入数据和输出数据，对初始的待训练网络进行训练得到的，所述输入数据为历史上的每个周期相邻的上一个周期内的电网的负载电能的变化特征，所述输出数据为：历史上多个周期内的各个时段的电网的负载电能大小；所述主控制器确定所述当前周期内预测的负载电能大小大于设定电能阈值的第一目标时段；所述主控制器根据所述第一目标时段对应的预测的负载电能大小，为所述蓄电池分配放电速率，其中，所述负载电能与所述放电速率正相关；所述主控制器在到达所述第一目标时段时，确定所述放电速率所属的放电速率区间；当所述放电速率大于第一放电速率阈值时，所述主控制器控制所述第一开关闭合以及通知所述电池管理模块控制所述蓄电池以所述放电速率经所述第一开关
、
所述第一限流电阻，向所述大功率双向充放电模块放电；当所述放电速率大于第二放电速率阈值时，所述主控制器控制所述第二开关闭合以及通知所述电池管理模块控制所述蓄电池以所述放电速率经所述第二开关
、
所述第二限流电阻，向所述大功率双向充放电模块放电；当所述放电速率大于第三放电速率阈值时，所述主控制器控制所述第三开关闭合以及通知所述电池管理模块控制所述蓄电池以所述放电速率经所述第三开关
、
所述第三限流电阻，向所述大功率双向充放电模块放电，其中，所述第一放电速率阈值大于所述第二放电速率阈值，所述第二放电速率阈值大于所述第三放电速率阈值；所述大功率双向充放电模块经所述滤波电容对蓄电池输出的电能滤波后，向电网输出电能
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主控制器在到达所述第一目标时段时，确定所述放电速率所属的放电速率区间之后，所述方法还包括：所述主控制器从所述电池管理模块中，获取所述蓄电池的荷电状态值；
所述主控制器在所述蓄电池的荷载状态值大于设定的荷载状态阈值时，根据蓄电池的荷电状态值，确定放电量，其中，所述放电量与所述荷电状态值正相关；所述向所述大功率双向充放电模块放电为：向所述大功率双向充放电模块放电确定的所述放电量
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主控制器采用预训练的电能预测模型基于提取的相邻的上一个周期的负载电能的变化特征，预测所述当前周期内各个时段的电网的负载电能大小之后，所述方法还包括：所述主控制器确定所述当前周期内预测的负载电能大小小于设定电能阈值的第二目标时段；所述主控制器从所述电池管理模块中，获取所述蓄电池的荷电状态值；所述主控制器在所述蓄电池的荷载状态值低于设定的荷载状态阈值时，根据所述蓄电池的荷电状态值，确定充电量，其中，所述充电量与所述荷电状态值负相关；所述主控制器控制所述第三开关闭合，以使所述大功率双向充放电模块经所述第三开关
、
所述第三限流电阻，向所述蓄电池充电
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控制器在当前周期的起始时刻，提取相邻的上一个周期的电网的负载电能的变化特征，包括：所述主控制器根据双流卷积神经
CNN
网络提取提取相邻的上一个周期的电网的负载电能的各个采样时刻的子负载电能特征；所述主控制器根据深度置信
DBN
网络提取各个采样时刻的所述子负载电能特征在时序上的依赖关系；所述主控制器融合各个采样时刻的子负载电能特征和所述子负载电能特征在时序上的依赖关系，得到相邻的上一个周期的电网的负载电能的变化特征
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述主控制器采用
Seq2Seq
方法，对相邻的上一个周期的电网的负载电能的变化特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡东方，项超，孙丙功，温从卫，陈玉江，陈谊，黄青春，
申请(专利权)人：浙江晨泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：