【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源技术和电动车电池控制领域，特别是一种储能电池充放电控制方法及系统。
技术介绍
1、目前的储能电池充放电控制方法存在着传统的同时控制整组或簇电池充放电的问题。这个方法没有充分考虑到每个电池模块的实际状态和参数之间的差异，可能会导致电池充电过程中某些电池模块充电或放电程度不同，并且可能会导致电池过充和过放，进而导致电池性能过快衰减甚至起火的问题。
2、同时，当前的储能电池充放电控制方法也缺乏实时监测和故障诊断能力。一旦电池组中出现某些电池模块失效或损坏，当前控制方法并不能立即发现并进行故障处理，导致电池组整体性能严重降低。
技术实现思路
1、鉴于现有的控制电池的充放电是一组电池同时充放电，电池参数不一致导致电池充放电过充或者过放问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于如何解决电池参数不一致导致整组电池充放电不一而产生电池过充或过放，进而导致电池发热起火的安全性问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术实施例提供了一种储能电池充放电控制方法，其包括构建包含桥臂的储能电池充放电电路和交直流侧功率动态平衡机制；通过将各桥臂中的电池模块投切合并，控制每个桥臂的输出电流；在进行电池模块的充电和放电操作时，实时监测并判断电池模块的瞬时电压大小和电流方向；重复执行以上步骤，并通过电池模块的动态切换和电流跟踪控制，实现电池组的充放电控制。
5、作为本专利技术
6、作为本专利技术所述储能电池充放电控制方法的一种优选方案，其中：构建包含桥臂的储能电池充放电电路包括以下步骤：构建储能电池充放电电路包括六个桥臂，每个桥臂至少由两个电池模块连接组成；确定变流电路桥臂分配交流和直流电流分量的约束条件；计算桥臂电流值以确定桥臂电池模块分担的电流值；计算各个桥臂的电压值使得桥臂电流为电池模块的分担值。
7、作为本专利技术所述储能电池充放电控制方法的一种优选方案，其中：确定变流电路桥臂分配交流和直流电流分量的约束条件如下：
8、ijt＝ij/2+idc/m
9、ijb＝-ij/2+idc/m
10、其中，ijt交流直流电流分量，idc表示直流输电电流，m＝3n,n∈n。
11、作为本专利技术所述储能电池充放电控制方法的一种优选方案，其中：计算桥臂电流值包括基于kvl计算a相、b相、c相上桥臂电压和下桥臂电压，a相上桥臂电压和下桥臂电压具体公式如下：
12、-ua+uatl+ubac＝0
13、uadc＝udc
14、其中，ua表示a相电压，uatl表示上桥臂电感两端电压，ubac表示电池模块电压交流分量，uadc表示电池模块电压直流分量，udc表示直流侧双极性电压。
15、判断上桥臂电感电压和电感模块中的电流关系，具体公式如下：
16、uatl＝ldilx/dt
17、uabl＝-ldilx/dt
18、其中，uatl表示上桥臂电感两端电压，l是桥臂电感，ilx是桥臂电流，dilx/dt表示对桥臂电流求微分。
19、作为本专利技术所述储能电池充放电控制方法的一种优选方案，其中：将各桥臂中的电池模块投切合并包括以下步骤：利用桥臂电流的交流分量控制变流电路交流侧的有功和无功功率，同时利用直流分量来控制直流侧的直流电流大小以控制直流侧有功；在投切电池模块时，利用桥臂电流方向来判断充电或放电性质；当电池模块是充电性质时，选取电压绝对值最低的电池模块结合当前电池模块在桥臂回路的状态由低到高投入桥臂；当电池模块是放电性质时，选取电压绝对值最高的电池模块结合当前电池模块在桥臂回路的状态由高到低投入桥臂；利用闭环控制方式，持续重复以上电压采集、电压大小判断和模块动态切换操作。
20、作为本专利技术所述储能电池充放电控制方法的一种优选方案，其中：将各桥臂中的电池模块投切合并包括以下步骤：利用桥臂电流的交流分量控制变流电路交流侧的有功和无功功率，同时利用直流分量来控制直流侧的直流电流大小以控制直流侧有功；在投切电池模块时，根据电池模块两端电压瞬时极性来判断充电或放电性质；当电池模块是充电性质时，优先选取电压绝对值最低的电池模块结合当前电池模块在桥臂回路的状态优先投入桥臂；当电池模块是放电性质时，优先选取电压绝对值最高的电池模块结合当前电池模块在桥臂回路的状态优先投入桥臂。
21、作为本专利技术所述储能电池充放电控制方法的一种优选方案，其中：利用桥臂电流方向来判断充电或放电性质包括以下步骤：配置精度高、采样频率大于1khz的电压检测电路与采集模块，实时采集每个电池模块两端的电压u1与u2；为每个电池模块的两端电压配置独立的adc采集通道与采样同步控制模块，确保两端电压是对应同一时刻的瞬时值；设计一个电压极性判别与电池管理单元，内置具备独立的比较器电路与判别逻辑模块；当检测到上桥臂电流从上下桥臂公共连接点流向上桥臂母线时，flag＝0；当检测到上桥臂电流从上桥臂母线流向上下桥臂公共连接点时，flag＝1；当检测到下桥臂电流从上下桥臂公共连接点流向下桥臂母线时，flag＝1；当检测到下桥臂电流从下桥臂母线流向上下桥臂公共连接点时，flag＝0；电池管理单元读取flag信号，并根据flag信号判断充电或放电状态；flag＝1表示电池充电状态，flag＝0表示电池放电状态。
22、第二方面，本专利技术实施例提供了储能电池充放电控制系统，其包括电路模块，用于构建包含桥臂的储能电池充放电电路和交直流侧功率动态平衡机制；投切合并模块，用于通过将各桥臂中的电池模块投切合并以控制每个桥臂的输出电流；检测模块，在进行电池模块的充电和放电操作时，实时监测并判断电池模块的瞬时电压大小和电流方向；跟踪控制模块，用于重复执行以上步骤，并通过电池模块的动态切换和电流跟踪控制，实现电池组的充放电控制。
23、第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的储能电池充放电控制方法的步骤。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种储能电池充放电控制方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：所述交直流侧功率动态平衡机制包括以下内容：
3.如权利要求1所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：所述构建包含桥臂的储能电池充放电电路包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：所述确定变流电路桥臂分配交流和直流电流分量的约束条件如下：
5.如权利要求3所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：所述计算桥臂电流值包括，
6.如权利要求1所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：所述将各桥臂中的电池模块投切合并包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：所述利用桥臂电流方向来判断充电或放电性质包括以下步骤：
8.一种储能电池充放电控制系统，基于权利要求1～7任一所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：还包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的储能电池充放电控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种储能电池充放电控制方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：所述交直流侧功率动态平衡机制包括以下内容：
3.如权利要求1所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：所述构建包含桥臂的储能电池充放电电路包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：所述确定变流电路桥臂分配交流和直流电流分量的约束条件如下：
5.如权利要求3所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：所述计算桥臂电流值包括，
6.如权利要求1所述的储能电池充放电控制方法，其特征在于：所述将各桥臂中的电池模块投...
【专利技术属性】
技术研发人员：张翌晖，文立斌，聂小勇，林翔宇，彭博雅，蒙宣任，李今昭，陈立春，蒋圣超，姚知洋，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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