[發明專利]一種電池荷電狀態充電控制的充電樁系統

在審

• 申請號: 201810893379.1
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN108879875A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 郭偉成
• 申請（專利權）人: 寧波智果科技咨詢服務有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;B60L11/18
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

一種電池荷電狀態充電控制的充電樁系統，包括電力設備、監控管理工作站、交易管理系統、配電網絡、數據網絡、充電設備、換電設備、監測設備、電池SOC估算及控制系統，其中，電池SOC估算及控制系統進一步包括：建模單元，獲取單元，運算單元，判斷單元，設置單元，控制單元，充放電管理單元。通過該電池SOC估算及控制系統可以精確測量電池單體SOC值，并根據相應的能量分配策略實現動力電池充電過程，提高了充電的效率。

技術領域

本發明屬于充電樁領域，特別涉及一種電池荷電狀態充電控制的充電樁系統。

背景技術

充電站對于電動汽車推廣和普及具有決定性的作用，在全球范圍內電動汽車的發展和充電設施的建設同步展開，美國和其他一些發達國家對無人值守電站的研究一直處于領先地位，通過智能化的監控系統來實現充電站管理的自動化和智能化，提高充電安全性水平和效率。目前尚無具有普遍適用性的充電站監控系統。

電動汽車的最核心部分是動力電池，動力電池的重要性不言而喻。而動力電池的SOC顯示則是動力電池管理工作的關鍵內容。電池SOC值可以決定負載的工作時間，可以預知電動汽車的續航里程，同時電池的SOC值對于保證電池安全也至關重要。準確估算電池SOC，一方面來源于電動汽車的要求，從充分發揮電池能力和提高安全性兩個角度對電池進行高效管理；另一方面，電動汽車電池在使用過程中表現的高度非線性，使準確估計SOC具有很大難度。兩方面的結合，使得電動汽車電池SOC估算方法的選擇尤為重要。

現有技術中有多種電池SOC值估算方法，既有傳統的放電試驗法、安時計量法、電池內阻法、開路電壓法、負載電壓法，也有較為創新的Kalman濾波法、模糊邏輯理論法和神經網絡法等，各種估算方法都有自己的缺點，比如：測試時間長，測量不夠準確，需長時間靜置，需準確的模型算法，需大量訓練方法和數據等。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何精確估算電池荷電狀態值并進行充電控制，對此本發明提供一種電池荷電狀態充電控制的充電樁系統，

本發明的技術方案為：一種電池荷電狀態充電控制的充電樁系統，包括電力設備、監控管理工作站、交易管理系統、配電網絡、數據網絡、充電設備、換電設備、監測設備、電池SOC估算及控制系統，

電力設備包括光伏設備、火力發電站、風力發電站；

充電設備包括直流充電樁、交流充電樁；

配電網絡包高壓電網、低壓電網、直流母線、高壓配電柜、配電變壓器、低壓配電柜；

數據網絡包括以太網和CAN總線；

監測設備包括攝像機、煙感傳感器、紅外傳感器；

監控管理工作站通過以太網與站控計算機連接，站控計算機通過監測設備對電力設備、配電網絡和充電設備進行監控，

其中，所述電池SOC估算及控制系統，具體為：

建模單元，用于建立一階RC電池模型；

獲取單元，用于實時獲取各個電池單體的電壓、電流信號，并將信號傳輸運算單元；

運算單元，用于根據所述模型，建立包含SOC值的狀態方程，根據獲取單元實時獲取各個電池單體的電壓、電流信號，并根據上述公式得到各個電池單體的SOC值；

判斷單元，用于獲得各電池單體的SOC值，得到整個蓄電池中各個電池單體的標準差，以及最小值；并根據相應的控制策略，發送控制命令到控制單元啟動蓄電池充電過程；

設置單元，用于用戶輸入相應的充電啟動控制策略以及能量分配策略，作為判斷單元進行相應操作的依據；