CN112421718A - 一种多电池组供电***与控制方法 - Google Patents

一种多电池组供电***与控制方法 Download PDF

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朱琬璐
邱海洋
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Abstract

本发明公开了一种多电池组供电***，涉及储能装置技术领域，主供电电池组包括至少一个电池，辅助供电电池组包括至少两个电池，所述主供电电池组与辅助供电电池组并联，在辅助供电电池组内每个电池上串联有一个电流检测装置，还包括一个电流检测装置与负载串联，电流检测装置检测到的电流信息传输给控制器；转换装置用于控制太阳能供电装置为辅助电池组供电，控制器用于控制转换装置、主供电电池组和辅助供电电池组工作。其能够保证新能源下输出电压的平稳，避免了新能源下单储能装置供电***的储能装置频繁充放电问题，增加了储能装置使用寿命。解决了新能源下双储能装置的利用率不足与切换时存在电压跃迁的问题。

Description

一种多电池组供电***与控制方法
技术领域
本发明涉及储能装置技术领域，具体涉及一种多电池组供电***与控制方法。
背景技术
以新能源作为电源的供电***，因新能源存在不稳定的缺点，所以需要储能装置的接入。传统新能源供电***往往采取单储能装置或双储能装置，减小因新能源不稳定对负载造成的影响。
智能电网是未来电力***的发展方向，合理的预测和利用能量是智能电力***的重要组成部分。
新能源下单储能装置供电***供电方式：(1)新能源与负载直接相连；(2)当新能源产生的能量大于负载消耗，储能装置对多余能量进行储能；(3)当新能源产生的能量小于负载消耗时，储能装置进行能量输出，产生的能量与新能源共同支持负载，储能装置起到对新能源进行能量补充作用。(4)当单储能装置满载的同时新能源产生的能量多于负载，直接接地。
新能源存在不稳定性(如光照强度对太阳能输出产生影响)，会造成单储能装置供电***的储能装置的频繁充放电，缩短储能装置使用寿命。
新能源情况下双储能装置供电***供电方式：(1)储能装置与负载相连；(2)新能源对其中一个储能装置充电，同时另一个储能装置支持负载；(3)当支持负载的储能装置不足以再支持负载，两个储能装置进行功能切换。(4)当双储能装置充满的同时新能源还在产生能量，新能源接地。
双储能装置供电***，相较于单储能装置供电***解决了其频繁充放电的问题。但目前双储能装置进行功能切换时，电压的跃迁会对负载造成损害，缩短负载使用寿命，同时双储能装置供电***存在的储能装置不能合理利用能量的问题。
发明内容
为解决上述技术问题本发明提供一种多电池组供电***包括主供电电池组和辅助供电电池组，其中主供电电池组包括至少一个电池，辅助供电电池组包括至少两个电池，所述主供电电池组与辅助供电电池组并联，在辅助供电电池组内每个电池上串联有一个电流检测装置，还包括一个电流检测装置与负载串联，电流检测装置检测到的电流信息传输给控制器；转换装置用于控制太阳能供电装置为辅助电池组供电，控制器用于控制转换装置、主供电电池组和辅助供电电池组工作。
优选的，所述主供电电池组包括一个电池为一号电池，所述辅助供电电池组包括两个电池分别编号二号和三号电池，电流检测装置包括一、二和三号电流检测装置；一、二和三号电池并联后与负载串联，一号电流检测装置与二号电池串联，二号电流检测装置与三号电池串联，三号电流检测装置与负载串联，三个电流检测装置将检测到的电流信息传输给控制器；转换装置用于控制太阳能供电装置为二号电池和三号电池充电，控制器用于控制转换装置及三个电池工作。
优选的，还包括电压检测装置，其与二号电池及三号电池并联，用于检测器充电电压。
一种多电池组供电***的控制方法，其特征在于，包括放电控制、充电控制及能量分配控制三部分；
其中放电控制是由控制器判断负载所需工作电流与供电***实际供给电流之间的关系，如果主供电电池组的供电电流可以满足负载工作要求，则由主供电电池组单独向负载供电；如主供电电池组不能满足负载工作电流要求，则由主供电电池组与辅助供电电池组中的其中一个电池与主供电电池组共同供电，辅助供电电池组中的用于参与供电的电池数量可根据负载的实际需要进行调整；
能量分配控制中当处于主供电电池组与辅助供电电池组同时供电的过程中，对负载的功率需求进行预判，当辅助电池组提供的功率大于负载需求时，则向主供电电池充电，如果小于负载需求时共同进行放电；
充电控制中不参加供电的辅助电池组由太阳能供电***进行充电。
优选的，，当负载功率需求固定时电池放电的控制方法包括如下步骤：
步骤1.由主供电电池单独向负载供电；
步骤2.确定负载的理想电流在Imin～Imax之间，电流检测装置对负载端电流进行检测的结果为I主；
步骤3.判断I主是否小于Imin，如果否则由主供电电池支持负载，如是则由主供电电池和辅助供电电池组中的一个电池并联支持负载；
步骤4.当主供电电池和辅助供电电池组并联支持负载，更新I主，判断I主是否大于等于Imax；
步骤5.当I主大于等于Imax，停止并联供电，返回步骤1；当I主小于Imax，继续并联供电支持负载；
步骤6.判断与主供电电池并联的辅助供电电池的电流I辅是否小于等于Imin，如不是则返回步骤5，如是则进入下一步；
步骤7.切换辅助供电电池；
步骤8.判断此时与主供电电池并联的辅助供电电池的I辅2是否小于等于Imin，
如果是则切换辅助电池，及返回步骤4，如否进入下一步；
步骤9.判断I辅2是否大于Imax，如果是则返回步骤1，如否则返回步骤7。
优选的，充电控制的方法包括以下步骤：
步骤1-1.太阳能供电***向未参与供电的电池充电，电压检测装置对未参与供电电池的电压检测值为U1，其最大端电压设为UMAX1；
步骤1-2.判断U2是否大于等于UMAX1，当U2大于等于UMAX1，进入步骤1-3，否则返回步骤1-1；
步骤1-3.太阳能停止向辅助电池充电。
优选的，能量分配控制具体包括以下步骤：
步骤2-1.E1是辅助供电电池组输出的功率值，Eload是负载预测功率需求值；在负载功率需求不固定时，主供电电池和辅助供电电池组共同支持负载；
步骤2-2.判断Eload是否小于E1；
步骤2-3.当E1小于Eload主供电电池释放能量，否则到步骤4；
步骤2-4.当E1不小于Eload主供电电池储存能量。
优选的，当负载功率需求不固定时电池放电的控制方法包括如下步骤：
步骤3-1.主供电电池与辅助供电电池组中的一个电池支持负载，辅助供电电池组中其他电池充电；
步骤3-2.通过预测负载曲线，得到预测负载值；
步骤3-3.由辅助供电电池提供恒定的功率输出，控制器根据预测负载值，控制主电池的输出功率作为补充。
本发明的有益效果为：
本发明能够保证新能源下输出电压的平稳，避免了新能源下单储能装置供电***的储能装置频繁充放电问题，增加了储能装置使用寿命。解决了新能源下双储能装置的利用率不足与切换时存在电压跃迁的问题。实现了能量的合理利用。
附图说明
图1多电池组供电***模块连接原理图；
图2多电池组供电***正常供电与并联供电切换程序流程图；
图3多电池组供电***两种并联供电模式相互切换程序流程图；
图4避免新能源对锂电池过充程序流程图；
图5负载变化下多电池组供电***的能量分配图；
图6参数优化过程图；
图7寿命优化对比图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明
结合图1，一种三锂电池供电***的主要组成部分包括：负载，锂电池一、锂电池二、锂电池三、控制器、新能源供电***(这里采用太阳能供电***)、检测装置。检测装置包括一号电压检测装置，一号电流检测装置，二号电流检测装置，三号电流检测装置。太阳能产生的电能经过切换装置向二号锂电池或三号锂电池供电。一号电压检测装置随切换装置的改变，而改变检测对象，当检测对象(及锂电池充满)到达阀值，太阳能供电装置停止供电。三号电流检测装置接负载端，对负载端电流进行检测。在负载能量需求固定时，控制器对三号电流检测装置的检测数据进行分析，来判断采取一号锂电池单独供电模式或并联供电模式切换支持负载。并联供电模式包括：一号锂电池与二号锂电池并联供电模式，一号锂电池与三号锂电池并联供电模式。一号电流检测装置与二号锂电池串连，二号电流检测装置与三号锂电池串连。通过电流检测装置了解到二号锂电池或三号锂电池是否能在并联供电时支持负载。电流检测装置获得的检测信息传输给控制装置。控制装置根据传输信息判断两种并联模式是否进行切换。
在负载能量需求不固定时，控制装置根据预测结果，对一号锂电池和二号锂电池或三号锂电池进行能量分配。负载变化下三锂电池供电***的能量分配流程图包括以下步骤：
步骤1.E1是LB2输出的能量值，Eload是能量预测值。在负载能量需求不固定时，LB1和LB2共同支持负载。
步骤2.判断Eload是否小于E1。
步骤3.当E1小于Eload一号锂电池释放能量，否则到步骤20
步骤4.当E1不小于Eload一号锂电池储存能量。
在负载对能量需求固定情况下，一号锂电池作为主要供能装置。当一号锂电池不能再独立支持负载情况下，二号锂电池或三号锂电池与一号锂电池共同支持负载。
当一号锂电池可以独立支持负载时，从一号锂电池与二号锂电池并联供电模式切换至一号锂电池独立支持负载模式。二号或三号锂电池和一号锂电池并联供电时，二号或三号锂电池的并联支路上有电流检测器，用于检测二号或三号锂电池的能量是否充足。
在负载能量需求不固定情况下，二号锂电池或三号锂电池与一号锂电池联合为负载提供能量。当负载需求能量减少时，一号锂电池储存二号或三号锂电池输出的多余能量。当负载需求增加时，一号锂电池与二号锂电池或三号锂电池共同提供能量，支持负载。一号锂电池能帮助***合理利用能量。同时避免了在二号锂电池与三号锂电池切换时产生跃迁电压问题。
在负载对能量需求固定情况下，三号电流检测器用于检测负载的端电流，判断一号锂电池是否能支持负载。当一号锂电池不足以支持负载，切换至一号锂电池与二号锂电池并联供电支持负载。当一号锂电池与二号锂电池并联供电不足以支持负载，切换至一号电池与三号锂电池并联供电。相较于目前新能源下单储能装置供电***，避免了单储能装置的频繁充放电。两种并联模式的相互切换，与一号锂电池单独供电模式与并联供电模式的切换保证负载电压平稳。
在负载能量需求不固定情况下，利用趋势分析法，根据历史资料来拟合一条曲线反应负荷改变趋势。并根据曲线，来预测负载预测值。根据负载预测值来控制一号锂电池的能量输出。
当二号锂电池与一号锂电池并联供电时太阳能为三号锂电池充电。如果三号锂电池充满，而二号锂电池与三号锂电池并没有进行功能切换。控制器控制新能源供电***切断，停止向锂电池供电。避免了过充现象的发生。一号电压检测装置随着新能源向二号与三号锂电池的供电切换装置的切换而改变，一号检测装置用于判断二号锂电池或三号锂电池是否充满。
三锂电池供电***控制方法，包括：
在负载能量需求固定情况下
(1)一号锂电池单独支持负载，新能源对三号锂电池供能；
(2)通过电流检测装置检测负载端电流；
(3)当负载端电流不能满足负载要求，一号锂电池与二号锂电池采取并联供电支持负载；
(4)当一号锂电池能独立支持负载，从并联供电模式切换至一号锂电池单独供电模式；
(5)当一号锂电池与二号锂电池并联供电不能支持负载，切换至一号锂电池与三号锂电池并联供电模式，新能源供电***对二号锂电池进行供能；
(6)通过一号电压检测器判断三号锂电池或二号锂电池是否充满；
(7)当三号或二号锂电池充满的同时，一号锂电池与二号锂电池或三号锂电池并联供电支持负载，控制器控制新能源供电***停止供电。
结合图2，三锂电池供电***正常供电与并联供电模式转换程序流程图包括以下步骤：
步骤1.负载的理想电流在Imin～Imax之间。三号电流检测装置对负载端电流进行检测的结果为I3，一号锂电池支持负载，完成后进入步骤2。
步骤2.在控制器中判断I3是否小于Imin。
步骤3.当I3电压不小于Imin，一号锂电池继续支持负载。
步骤4.当I3小于Imin，一号锂电池和二号锂电池并联支持负载。
步骤5.当一号锂电池和二号锂电池并联支持负载，更新I3，判断I3是否大于等于Imax。
步骤6.当I3大于等于Imax，停止并联供电，返回步骤1。
步骤7.当I3小于Imax，继续并联供电支持负载，返回步骤4。
结合图3，三锂电池供电***并联供电模式切换程序流程图包括以下步骤：
步骤1.一号锂电池与二号锂电池并联供电。设二号锂电池的支路电流为I1，I1的最低阀值为Imin。设三号锂电池的支路电流为I2，I2的最低阀值也为Imin。
步骤2.判断I1是否小于等于Imin。当I1小于等于Imin，进入步骤3。
步骤3.负载由一号电池与三号电池并联供电。进入步骤5。
步骤4.如一号锂电池与二号锂电池并联模式还能为负载供电，即I1大于Imin，保持一号锂电池与二号锂电池并联供电，返回步骤1。
步骤5.判断I2是否小于等于Imin。如果I2小于等于Imin，则切换成一号锂电池与二号锂电池并联供电模式，及返回步骤1。
步骤6.如果I2大于Imin，继续一号电池与三号锂电池为负载并联供电及返回步骤3。
结合图4，避免新能源对锂电池过充程序流程图包括以下步骤：
步骤1.太阳能供电***向三号锂电池充电，一号电压检测装置对三号锂电池的电压检测值为U1，三号锂电池的最大端电压设为UMAX1。
步骤2.判断U2是否大于等于UMAX1，当U2大于等于UMAX1，进入步骤3。否则返回步骤1。
步骤3.太阳能停止向三号锂电池充电。
图2，图3是三锂电池供电***在负载消耗功率为定值的控制策略。
结合图5，频繁使用一号锂电池，一号锂电池的寿命相对较短，利用人工鱼群算法优化电池容量，充电电流的范围，达到延长三锂电池供电***使用寿命的目地。
结合图6，优化过程第一步是通过种群初始化随机生成一定数量的个体。总体中的每条鱼都代表一个决策变量([IcminIcmax SOC])，电流最小充放电电流Icmin，电流最大充放电电流Icmax和电池容量SOC是电池衰减速率的决定变量。第二步是将每个决策变量带入寿命模型，以获得每个决策变量下的寿命衰减率。第三步是确定优化周期数是否达到极限。如果未达到限制，将通过聚群和追尾获得新的种群，其中n是循化次数，N是循环极限。。
鱼群算法(AFSA)模拟鱼群和觅食的行为，并通过鱼群之间的协作达到最佳目标。
觅食的行为是鱼类寻找更多食物的方向。人工鱼Xi根据公式随机选择状态Xj。
Xj＝Xi+Visual*rand(1，3)
人工鱼的感知距离称为视觉。如果发现更好的状态Xj，则人工鱼前进到Xj状态；如果在反复尝试后找不到更好的状态，则Xi将随机达到新状态Xj。D是人造鱼个体之间的距离。
Figure BDA0002768539130000081
D＝||Xj-Xi||
Xnext＝Xi+rand(1，3)*step
鱼在游泳时自然会成群结队。人造鱼Xi视野中的伙伴数为Nf，当fc/Nf＜δfi时，中心位置的适应度优于Xi位置，并且不太拥挤，则Xi移至中心位置Xc，否则将执行觅食行为。
δfi是人工鱼Xi的拥挤因子。fc和fi分别是Xc和Xi的适应性值。
人工鱼的追尾行为是向其视野中人工鱼的最佳位置趋近行为。当fj/Nf＜δfi不拥挤时，Xi向Xj位置移动。否则，将执行觅食行为。fj和fi分别是Xj和Xi的适应度值。
拥挤因子是δ＝1/(α*nmax)，α∈(0，1]。在公式中，α是接近该水平的极值，nmax是预期聚集的人工鱼的最大数量。nmax设定为30。
公告板记录了人工鱼所对应的最佳值。Tzmax是公告板上最佳寿命参数，如果通过鱼群更新后的电池寿命优于当前公告板的参数，则将更新替换Tzmax。
表1是人工鱼群算法对寿命模型决定变量优化前后值的对比。图7是优化前后决策变量所决定的电池容量的衰减对比图(及寿命对比图)。
表1参数优化前后对照表
Figure BDA0002768539130000091

Claims (9)

1.一种多电池组供电***，其特征在于，包括主供电电池组和辅助供电电池组，其中主供电电池组包括至少一个电池，辅助供电电池组包括至少两个电池，所述主供电电池组与辅助供电电池组并联，在辅助供电电池组内每个电池上串联有一个电流检测装置，还包括一个电流检测装置与负载串联，电流检测装置检测到的电流信息传输给控制器；转换装置用于控制太阳能供电装置为辅助电池组供电，控制器用于控制转换装置、主供电电池组和辅助供电电池组工作。
2.根据权利要求1所述的一种多电池组供电***，其特征在于，所述主供电电池组包括的电池编号为一号电池，所述辅助供电电池组包括两个电池分别编号二号和三号电池，电流检测装置包括一、二和三号电流检测装置；一、二号、三号电池并联后与负载串联，一号电流检测装置与二号电池串联，二号电流检测装置与三号电池串联，三号电流检测装置与负载串联，三个电流检测装置将检测到的电流信息传输给控制器；转换装置用于控制太阳能供电装置为二号电池和三号电池充电，控制器用于控制转换装置及三个电池工作。
3.根据权利要求1或2所述的一种多电池组供电***，其特征在于，还包括电压检测装置，其与二号电池及三号电池并联，用于检测器充电电压。
4.一种多电池组供电***的控制方法，其特征在于，包括放电控制、充电控制及能量分配控制三部分；
其中放电控制是由控制器判断负载所需工作电流与供电***实际供给电流之间的关系，如果主供电电池组的供电电流可以满足负载工作要求，则由主供电电池组单独向负载供电；如主供电电池组不能满足负载工作电流要求，则由主供电电池组与辅助供电电池组中的其中一个电池与主供电电池组共同供电，辅助供电电池组中的用于参与供电的电池数量可根据负载的实际需要进行调整；
能量分配控制中当处于主供电电池组与辅助供电电池组同时供电的过程中，对负载的功率需求进行预判，当辅助电池组提供的功率大于负载需求时，则向主供电电池充电，如果小于负载需求时共同进行放电；
充电控制中不参加供电的辅助电池组由太阳能供电***进行充电。
5.根据权利要求4所述的一种多电池组供电***的控制方法，其特征在于，当负载功率需求固定时电池放电的控制方法包括如下步骤：
步骤1.由主供电电池单独向负载供电；
步骤2.确定负载的理想电流在Imin～Imax之间，电流检测装置对负载端电流进行检测的结果为I主；
步骤3.判断I主是否小于Imin，如果否则由主供电电池支持负载，如是则由主供电电池和辅助供电电池组中的一个电池并联支持负载；
步骤4.当主供电电池和辅助供电电池组并联支持负载，更新I主，判断I主是否大于等于Imax；
步骤5.当I主大于等于Imax，停止并联供电，返回步骤1；当I主小于Imax，继续并联供电支持负载；
步骤6.判断与主供电电池并联的辅助供电电池的电流I辅是否小于等于Imin，如不是则返回步骤5，如是则进入下一步；
步骤7.切换辅助供电电池；
步骤8.判断此时与主供电电池并联的辅助供电电池的I辅2是否小于等于Imin，如果是则切换辅助电池，及返回步骤4，如否进入下一步；
步骤9.判断I辅2是否大于Imax，如果是则返回步骤1，如否则返回步骤7。
6.根据权利要求4所述的一种多电池组供电***的控制方法，其特征在于，充电控制的方法包括以下步骤：
步骤1-1.太阳能供电***向未参与供电的电池充电，电压检测装置对未参与供电电池的电压检测值为U1，其最大端电压设为UMAX1；
步骤1-2.判断U2是否大于等于UMAX1，当U2大于等于UMAX1，进入步骤1-3，否则返回步骤1-1；
步骤1-3.太阳能停止向辅助电池充电。
7.根据权利要求4所述的一种多电池组供电***的控制方法，其特征在于，
能量分配控制具体包括以下步骤：
步骤2-1.E1是辅助供电电池组输出的功率值，Eload是负载预测功率需求值；在负载功率需求不固定时，主供电电池和辅助供电电池组共同支持负载；
步骤2-2.判断Eload是否小于E1；
步骤2-3.当E1小于Eload主供电电池释放能量，否则到步骤4；
步骤2-4.当E1不小于Eload主供电电池储存能量。
8.根据权利要求4所述的一种多电池组供电***的控制方法，其特征在于，当负载功率需求不固定时电池放电的控制方法包括如下步骤：
步骤3-1.主供电电池与辅助供电电池组中的一个电池支持负载，辅助供电电池组中其他电池充电；
步骤3-2.通过预测负载曲线，得到预测负载值；
步骤3-3.由辅助供电电池提供恒定的功率输出，控制器根据预测负载值，控制主电池的输出功率作为补充。
9.据权利要求4所述的一种多电池组供电***的控制方法，其特征在于，利用人工鱼群算法优化电池容量，充电电流的范围，达到延长三锂电池供电***使用寿命的目地。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204441932U (zh) * 2014-03-26 2015-07-01 健格科技股份有限公司 铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电***
CN106532807A (zh) * 2016-11-02 2017-03-22 山西省交通科学研究院 一种智能型电池充放电控制***及方法
CN109510319A (zh) * 2018-12-23 2019-03-22 湖州师范学院 一种由超级电容、锂电池和铅酸电池组成的储能电池***
CN208690959U (zh) * 2018-07-27 2019-04-02 青岛双益信息科技有限公司 多组锂电池充放电智能管理***

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204441932U (zh) * 2014-03-26 2015-07-01 健格科技股份有限公司 铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电***
CN106532807A (zh) * 2016-11-02 2017-03-22 山西省交通科学研究院 一种智能型电池充放电控制***及方法
CN208690959U (zh) * 2018-07-27 2019-04-02 青岛双益信息科技有限公司 多组锂电池充放电智能管理***
CN109510319A (zh) * 2018-12-23 2019-03-22 湖州师范学院 一种由超级电容、锂电池和铅酸电池组成的储能电池***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QI,YONGSHUANG等: "Research on Lifetime Optimization of Unmanned Ship Lithium Battery Pack Power Supply System Based on Artificial Fish Swarm Algorithm", 《IEEE》 *

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