[發明專利]充電機系統儲能設備的控制方法

在審

• 申請號: 201610099203.X
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105529798A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 楊耕;吳海桑;劉偉;何志超;陳英杰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H01M10/44
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及充電機系統，具體涉及一種充電機系統儲能設備的控制方法。

背景技術

目前的大電流充電機系統構造如圖1所示。充電機的輸入端接配電網，對 輸入的交流電壓和交流電流進行濾波之后，由整流器將電壓整流為直流電壓， 然后充電控制器按照事先設定的要求控制直流變換器將直流電壓和直流電流 控制為所需要的值，并輸出到被充電的設備上。

在弱電網或者電網供電可靠性不夠高的區域，需要將大電流充電機加入儲 電功能，這個功能將使得在大電流充電時減少充電機系統對弱電網的有功沖擊， 也可以在電網短期斷電或者瞬間斷電時保證充電機系統的正常運行。

儲能單元中一般使用固態電池如鉛酸電池、或者鋰電池作為儲能媒介。這 類電池具有性價比適當，維護方便等優點，但也有充放電次數有限，瞬間放電 電流較小，以及需要環境溫度管理和壽命管理等問題。

發明內容

本發明旨在至少解決上述技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種充電機系統儲能設備的控制方法。

為了實現上述目的，本發明的實施例公開了一種充電機系統儲能設備的控 制方法，所述充電機系統儲能設備包括：儲能直流變換器、電池組、電池電量 均衡器、電流傳感器、電壓傳感器、溫度管理裝置和儲能單元控制器，所述儲 能單元控制器通過直流母線分別與充電機系統的充電機控制器、儲能直流變換 器、電池電量均衡器、電流和電壓傳感器、溫度管理裝置相連，所述電池組與 所述儲能直流變換器、所述電池電量均衡器和所述溫度管理裝置相連，其中， 所述控制方法包括以下步驟：所述儲能單元控制器根據所述直流母線處的電壓、 配電網交流電壓、所述電池組的輸入輸出直流電流信號、電池和環境溫度、外 部對系統的參數設定、給定的電池壽命模型、以及控制算法，對儲能直流變換 器進行相應的控制，使得儲能單元進行充放電運行，同時所述儲能單元控制器 對運行結果進行記錄。

根據本發明實施例的充電機系統儲能設備的控制方法，硬件成本較合適， 可被簡單地接入到目前按照國家標準制作的充電機上，而且其充放電可以根據 需求被簡單地進行控制；通過檢測電池的充放電流、以及環境溫度等參數等， 可以估計出儲能單元的電池的荷電狀態、壽命等，并對這些內容進行管理。

另外，根據本發明上述實施例的充電機系統儲能設備的控制方法，還可以 具有如下附加的技術特征：

進一步地，在所述充電機系統儲能系統的運行過程中，所述儲能單元控制 器根據所述直流母線的電壓、配電網電壓變化所述充電機系統控制儲能設備的 充放電運行狀態。

進一步地，在所述充電機系統儲能系統的運行過程中，儲能單元控制器根 據所記錄的充放電流、電池和環境溫度、以及給定的電池模型，估計出儲能單 元的電池的荷電和電池衰減狀況，對下一次充放電的上限值進行修正，同時上 報給充電機系統的充電機控制器。

進一步地，在所述充電機系統儲能系統的運行過程中，所述儲能單元控制 器接受所述溫度管理裝置檢測的溫度信息，根據所述電池組狀態和溫度信息， 發送相應指令給溫度管理裝置，進而控制所述溫度管理裝置內熱介質實時溫度。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描 述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中 將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發明一個實施例的相關技術中的充電機系統儲能設備的結構示 意圖；

圖2是本發明一個實施例的充電機系統儲能設備的結構示意圖；

圖3是本發明一個實施例的儲能單元控制器的工作流程圖；

圖4是本發明一個實施例的電池模型的示意圖；

圖5是本發明一個實施例的儲能直流變換器的工作流程圖；

圖6是本發明一個實施例的直流母線電壓變化示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自 始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元 件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能 理解為對本發明的限制。