[發明專利]雙向逆變器與儲能電池管理系統同步管理方法及裝置

在審

• 申請號: 201410594831.6
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104393612A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 侯曉華;劉郢;郭維
• 申請（專利權）人: 蘇州易美新思新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬;路凱

技術領域

本發明涉及儲能電池系統管理，尤其是一種雙向逆變器與儲能電池管理系統同步管理方法及裝置。

背景技術

在智能電網和微網等大型儲能系統和分布式儲能系統應用中，常采用一種直流總線的連接方式,該連接方式是儲能電池模塊通過一種雙向逆變器接入直流總線，需要接收能量的時候，電網通過逆變器向儲能電池充電；需要向電網送電的時候，儲能電池通過雙向逆變器電網輸電。在電動汽車應用中，永磁同步或交流異步電機都是由逆變器控制(電機控制器)，在加速的時候儲能電池放電；在減速，滑行或者剎車的時候，電機將機械能轉化成電能，通過電機控制器向電池充電，實現能量再生回饋。傳統儲能系統電池管理系統會實時監控電池狀態，對電池狀態做出評估，將評估結果直接匯報給能量管理模塊或者負載單元。儲能系統是相對獨立的系統，只有儲能系統向能量管理模塊或者負載單元的信息發送，負載單元只是被動的接收，這是一種單向信息傳遞模式，帶來以下兩個局限：1)由于儲能系統無法感知工況的變化，屬于一種盲測方式，無法判斷檢測數據時效性，更多的是對電池靜態特性進行評估，實時性較差；2)受對電池性能和狀態的評估限制，能量管理模塊獲得的電池狀態的動態特性信息受到限制，雙向逆變器等負載無法精確控制，影響整個系統的效率，無法精確提供系統的能量狀態和功率狀態，如剩余時間和能量，最大功率限制等，同時電池系統的壽命和可靠性也受到影響。

發明內容

本發明為解決上述問題提供一種雙向逆變器與儲能電池管理系統同步管理方法及裝置，實現雙向逆變器與儲能電池管理系統的同步工作，克服了雙向逆變器與儲能管理系統之間為單向信息傳遞所帶來的時效性差的缺陷。

本發明為解決上述技術問題所采用的方案是：雙向逆變器與儲能電池管理系統同步管理方法，包括如下步驟：

設定測量基準；

判斷電驅動系統工況；

建立雙向逆變器與儲能電池管理系統的同步連接，并采集儲能電池的參數用于下一步運算。

進一步，所述下一步運算包括：儲能電池管理系統對采集的參數進行運算；或者儲能電池管理系統對采集的參數進行標記后發送給雙向逆變器，由雙向逆變器確認并運算，并將運算結果返回給儲能電池管理系統。

進一步，所述設定測量基準包括：定義參數隨時間變化的測量窗口或者定義參數隨時間變化曲線的變化率。

進一步，所述判斷電驅動系統工況包括：參數變化量小于測量窗口下限，或者小于參數隨時間變化曲線的變化率，若至少滿足兩個條件中的一個，則判定電驅動系統處于靜態工況；參數變化量大于測量窗口上限，或者大于參數隨時間變化曲線的變化率，若至少滿足兩個條件中的一個，則判定電驅動系統處于動態工況；參數變化量處于測量窗口下限與測量窗口上限之間，或者等于參數隨時間變化曲線的變化率，若至少滿足兩個條件中的一個，則判定電驅動系統處于靜態工況。

進一步，在判斷電驅動系統工況之后，建立雙向逆變器與儲能電池管理系統的同步連接之前，還包括雙向逆變器發布同步信號通過廣播信號或者信號線傳輸給儲能電池管理系統。

儲能電池管理系統和雙向逆變器同步管理裝置，包括設于儲能電池管理系統的測量基準設定模塊、工況判斷模塊、同步連接模塊、采集模塊和運算模塊；

測量基準設定模塊，用于定義參數隨時間變化的測量窗口或變化率；

工況判斷模塊，通過所述測量基準判斷電驅動系統工況并將判斷結果發送給雙向逆變器；

同步連接模塊，用于接收雙向逆變器發送的同步信號，并建立雙向逆變器與儲能電池管理系統的同步連接；

采集模塊，用于采集電驅動系統工況變化前后儲能電池的參數；

運算模塊，用于計算采集的參數。

進一步，所述采集模塊包括電池傳感器，用于檢測儲能電池參數并發送給儲能電池管理系統。

進一步，雙向逆變器與儲能管理系統通過信號線連接。

另一種實現儲能電池管理系統和雙向逆變器同步管理方法的裝置，包括設于雙向逆變器的測量基準設定模塊和工況判斷模塊以及設于儲能電池管理系統的同步連接模塊、采集模塊和運算模塊；

測量基準設定模塊，用于定義參數隨時間變化的測量窗口或變化率；

工況判斷模塊，通過所述測量基準判斷電驅動系統工況并將判斷結果發送給雙向逆變器；

同步連接模塊，用于接收雙向逆變器發送的同步信號，并建立雙向逆變器與儲能電池管理系統的同步連接；

采集模塊，用于采集電驅動系統工況變化前后儲能電池的參數；

運算模塊，用于計算采集的參數。