[發明專利]一種雙向變流器對蓄電池充放電的控制方法

有效

• 申請號: 201310753187.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103762628B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 高俊娥;王永超;王一波;呂佃順;林資旭;李海東;郭金東;趙棟利;曹篤峰;許洪華
• 申請（專利權）人: 北京科諾偉業科技股份有限公司;中國科學院電工研究所;保定科諾偉業控制設備有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 關玲

1.一種雙向變流器對蓄電池充放電的控制方法，所述雙向變流器對蓄電池采用四段式智能充電控制及恒流放電控制策略，同時，所述的雙向變流器對蓄電池充放電采用雙環控制方法，內環為交流電流環控制，外環為直流環控制；所述的直流環控制方法根據蓄電池充放電狀態的不同，雙向變流器選擇直流電壓外環控制或直流電流外環控制：當蓄電池處于恒流限壓充電狀態和恒流放電狀態時，雙向變流器的直流電流外環控制和交流電流內環控制同時工作；當蓄電池處于恒壓限流充電狀態時，雙向變流器的直流電壓外環控制和交流電流內環控制同時工作；所述的直流電壓外環控制和直流電流外環控制采用平滑切換方法，

所述的雙向變流器從直流電壓外環控制切換到直流電流外環控制方法(103)的邏輯為：將當前直流電壓外環的輸出，也即交流電流內環的給定，進行濾波處理，與電網d軸電壓做乘積后，根據功率守恒原理，再除以當前直流母線電壓值，計算出直流電流外環所用的直流電流給定值，作為切換后直流電流環的給定輸入，使得所述的雙向變流器切換至直流電流環控制工作時，電流給定平滑切換；所述的雙向變流器從直流電流外環控制切換到直流電壓外環控制方法(104)的邏輯為：將當前的直流母線電壓進行濾波后，作為直流電壓環所用的直流電壓給定值，同時初始化電壓外環的狀態，即將直流電壓的誤差值初始化為交流內環有功d軸電流給定值，使得當所述的雙向變流器切換至直流電壓環工作時，電壓給定平滑切換。

2.根據權利要求1所述的雙向變流器對蓄電池充放電的控制方法，其特征是對直流電壓外環輸出的濾波及對直流母線電壓的濾波使用巴特沃茲低通濾波器。

3.根據權利要求1所述的雙向變流器對蓄電池充放電的控制方法，其特征是所述的雙向變流器對蓄電池采用四段式智能充電控制策略為涓流充電控制、恒流充電控制、恒壓充電控制，以及浮充恒壓充電控制：

雙向變流器給蓄電池充電時，根據直流母線電壓和直流電流判定蓄電池所處的充電狀態，待充電狀態確定后，進行電壓、電流或功率的給定；

首先判定蓄電池的當前電壓是否滿足涓流充電條件，即直流母線電壓低于蓄電池電壓閾值一，如滿足涓流充電條件，所述的雙向變流器控制蓄電池進入涓流充電狀態；如果不滿足涓流充電條件，則所述的雙向變流器進入蓄電池恒流限壓充電的判定；

當蓄電池的當前電壓滿足恒流限壓充電條件時，即直流母線電壓高于電池電壓閾值一且低于蓄電池電壓閾值二，所述的電池電壓閾值二高于電池電壓閾值一，所述的雙向變流器控制蓄電池進入恒流限壓充電狀態，給定相應的電流給定或有功功率值，并進行恒壓限幅；如果蓄電池的當前電壓不滿足恒流限壓充電條件，所述的雙向變流器進入蓄電池恒壓限流充電的判定；在恒流限壓充電判定條件中，除了判定直流母線電壓閾值外，還要結合當前蓄電池狀態，即蓄電池處于涓流充電或恒流放電時，才能夠進入恒流充電狀態；

當蓄電池的當前電壓滿足恒壓限流充電條件時，即直流母線電壓高于蓄電池電壓閾值二，所述的雙向變流器控制蓄電池進入恒壓限流充電階段，給定相應的電壓給定值，并進行恒流限幅；如果蓄電池的當前電壓不滿足恒壓限流充電條件，則所述的雙向變流器進入蓄電池浮充恒壓充電的判定；在蓄電池恒壓充電判定條件中，除了判定直流母線電壓閾值外，還要保證直流電流同時大于蓄電池浮充電流值；

當蓄電池的當前電壓滿足浮充恒壓充電條件時，即直流母線電壓高于電池電壓閾值二且直流電流低于浮充電流值，則所述的雙向變流器控制蓄電池進入浮充恒壓充電階段；充電過程結束，表明蓄電池已充滿，等待下一指令；在恒壓充電階段限制雙向變流器直流側電壓輸出電壓不能超過蓄電池的充電截止電壓。