CN117977769A - 储能变流器的充放电控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于充放电控制技术领域，公开了一种储能变流器的充放电控制***及方法，其中，***包括充放电管理电路；控制模式转化电路，其包括分析模型；以及切换模块，其通过控制程序指示符来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，以在所述充放电管理电路的控制下，将每个充放电周期获取的充放电效率输入至分析模型中，通过分析模型来判断充放电执行状态，基于所述充放电执行状态来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，并在充放电过程中执行自适应控制模式或受限控制模式以实现充放电控制；本发明在启用充放电保护功能时，是根据所述触发值来使得充放电管理电路判断是否执行充放电保护功能。
Description
技术领域
本发明涉及充放电控制技术领域，特别涉及一种储能变流器的充放电控制***及方法。
背景技术
常规的储能***中，随着电池的充放电次数的增加，电池的充放电能力是不断进行衰减的。一般的，为了防止电池过快的衰减，在充电过程中，一旦达到设定的饱和值时（比如整体容量的80%时）就会自动启用充电保护电路，以防止过快充电导致电池衰减，同理，当进行放电时，当放电达到设定的保护值时，也会启用放电保护电路，以防止在低容量电力存储下过快的放电而导致电池衰减。
但是，由于电池本身就存在随着充放电次数增加而进行衰减，因此，一般***设定的饱和值和保护值实际上并不能随充放电次数的增加对电池寿命进行有效保护，比如，当电池衰减为原值的80%时，此时，整体容量也就是原来设定的80%，此时，如果还是按照原先设定的饱和值，则只有达到设定的饱和值时，才能启用充电保护，此时，已经起不到保护的作用了，因此，随着充放电次数的增加，电池衰减的更快。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种储能变流器的充放电控制***和方法，以解决背景技术中存在的技术缺陷。
本发明采用的技术方案为：储能变流器的充放电控制***，包括：充放电管理电路；控制模式转化电路，其包括分析模型；以及切换模块，其通过控制程序指示符来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，以在所述充放电管理电路的控制下，将每个充放电周期获取的充放电效率输入至分析模型中，通过分析模型来判断充放电执行状态，基于所述充放电执行状态来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，并在充放电过程中执行自适应控制模式或受限控制模式以实现充放电控制。
进一步地，所述自适应控制模式用于充放电管理电路在不启用充放电保护功能下运行，所述受限控制模式用于充放电管理电路在启用充放电保护功能下运行。
进一步地，所述控制程序指示符用于根据自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值进行设定，其中所述自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值依据分析模型对历史充放电执行状态中充放电效率的衰减情况分析后进行动态调整。
进一步地，所述控制程序指示符根据所述触发值的动态调整进行对应的修正，在修正时对应地在控制程序中写入对应的触发值。
进一步地，所述切换模块包括：切换触发器，其内设置有控制程序，且在所述控制程序中写入进行事件切换的触发值；以及切换单元，根据所述触发值完成自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，同时，所述充放电管理电路基于所述触发值判断是否执行充放电保护功能。
进一步地，所述控制程序以DSP芯片为载体，且所述控制程序中包含调用参数的基准部和生成部，其中，所述基准部用于分别写入自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值，所述生成部用于根据自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值来生成匹配的控制程序指示符，且所述控制程序指示符根据对应的触发值的不同而不同。
本发明还提供了一种储能变流器的充放电控制方法，包括上述所述的储能变流器的充放电控制***，所述方法包括：在所述充放电管理电路的控制下，通过充放电管理电路获取当前周期充放电效率；
将充放电效率输入至分析模型中，通过分析模型来判断充放电执行状态，基于所述充放电执行状态来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，并在充放电过程中执行自适应控制模式或受限控制模式以实现充放电控制；
使用控制程序指示符来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过设置控制模式转化电路，在启用充放电保护功能时，是根据所述触发值来使得充放电管理电路判断是否执行充放电保护功能。且所述触发值是根据对之前运行的历史数据，特别是当前周期之前的历史数据，也就是充放电执行状态中充放电效率的衰减情况分析后进行动态调整。因此，当电池衰减时，触发值也会跟随调整，这样可以有效的防止电池在充放电过程中的衰减情况。
附图说明
本发明的实施例借助于例子来说明，并且不受附图限制。图中的类似参考标记可以指示类似元件。为了简单和清晰起见示出图中的元件，并且不一定按比例绘制元件。
图1本发明提供的***框架原理示意图；
图2是本发明提供的方法流程图。
具体实施方式
实施例1，参照图1，本发明提供了一种储能变流器的充放电控制***，包括：充放电管理电路；控制模式转化电路，其包括分析模型；以及切换模块，其通过控制程序指示符来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，以在所述充放电管理电路的控制下，将每个充放电周期获取的充放电效率输入至分析模型中，通过分析模型来判断充放电执行状态，基于所述充放电执行状态来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，并在充放电过程中执行自适应控制模式或受限控制模式以实现充放电控制。
在一些实施例中，所述自适应控制模式用于充放电管理电路在不启用充放电保护功能下运行，受限控制模式用于充放电管理电路在启用充放电保护功能下运行。在自适应控制模式下，并不启用充放电保护功能，此时，充放电可以依据负载功率进行平衡输出（默认负载功率和输入功率在正常控制情况下），当充电或者放电到达触发值时（触发值为两种情况，一种是充电过程中的饱和值，一种是放电过程中的保护值，也就是说，当充电达到电池容量的80%时，此时开启充电保护功能，且其中电池容量的80%是根据电池运行的历史数据得到电池衰减后的最新容量设定的，且最新容量小于原电池的整体容量，因此，本申请是考虑的电池衰减时，来动态的调整触发启用保护功能的触发值，同理，在放电时也是一样）。
在一些实施例中，充放电管理电路可以理解为包含接入至储能变流器的级联式升降压型（BOOST-BUCK）电路，以及通过并联升压型（BOOST）电路采用恒压控制方式以获得稳定的直流母线电压，后端充放电部分选用单回路电路，同时具备充电保护电路和放电保护电路。充放电管理电路与自适应控制模式和受限控制模式分别连接，当进入至受限控制模式时，充放电管理电路自动启用充电保护电路或放电保护电路。
在一些实施例中，所述控制程序指示符是根据自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值进行设定的，其中所述自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值依据分析模型对历史充放电执行状态中充放电效率的衰减情况分析后进行动态调整。进一步地，所述控制程序指示符根据所述触发值的动态调整来进行对应的修正，在修正时对应地在控制程序中写入对应的触发值而自动生成。
在上述中，所述切换模块包括：切换触发器，其内设置有控制程序，且在所述控制程序中写入进行事件切换的触发值；以及切换单元，根据所述触发值完成自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，同时，充放电管理电路基于所述触发值判断是否执行充放电保护功能。进一步地，所述控制程序以DSP（Digital Signal Process）即数字信号处理技术芯片为载体，且所述控制程序中包含一个调用参数的基准部和一个生成部，其中，在所述基准部中分别写入自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值，所述生成部用于根据自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值来生成匹配的控制程序指示符，且控制程序指示符是根据对应的触发值的不同而不同。
本发明在所述充放电管理电路的控制下，通过充放电管理电路获取当前周期充放电效率，并将充放电效率输入至分析模型中，通过分析模型来判断充放电执行状态，基于所述充放电执行状态来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，并在充放电过程中执行自适应控制模式或受限控制模式以实现充放电控制；其中，所述自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值依据分析模型对历史充放电执行状态中充放电效率的衰减情况分析后进行动态调整。
由此可见，本发明在启用充放电保护功能时，是根据所述触发值来使得充放电管理电路判断是否执行充放电保护功能。且所述触发值根据对之前运行的历史数据，特别是当前周期之前的历史数据，也就是充放电执行状态中充放电效率的衰减情况分析后进行动态调整。因此，当电池衰减时，触发值也会跟随调整，这样可以有效的防止电池在充放电过程中的衰减状况。
实施例2，参照图1和图2，本发明还提供了一种储能变流器的充放电控制方法，包括上述所述的储能变流器的充放电控制***所述方法包括：在所述充放电管理电路的控制下，通过充放电管理电路获取当前周期充放电效率，并将充放电效率输入至分析模型中，通过分析模型来判断充放电执行状态，基于所述充放电执行状态来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，并在充放电过程中执行自适应控制模式或受限控制模式以实现充放电控制；其中，使用控制程序指示符来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换。
所述控制程序指示符用于根据自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值进行设定，其中所述自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值依据分析模型对历史充放电执行状态中充放电效率的衰减情况分析后进行动态调整。
所述自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值依据分析模型对历史充放电执行状态中充放电效率的衰减情况分析后进行动态调整。
动态调整时，根据自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值来生成匹配的控制程序指示符，且控制程序指示符根据对应的触发值的不同而不同。
在上述中，在自适应控制模式下，并不启用充放电保护功能，此时，充放电可以依据负载功率进行平衡输出，此时默认负载功率和输入功率在正常控制情况下，当充电或者放电到达触发值时，触发值为两种情况，一种是充电过程中的饱和值，一种是放电过程中的保护值，也就是说，当充电达到电池容量的80%时，此时开启充电保护功能，且其中电池容量的80%是根据电池运行的历史数据得到电池衰减后的最新容量设定的，且最新容量小于原电池的整体容量，因此，本申请是考虑的电池衰减时，来动态的调整触发启用保护功能的触发值，同理，在放电时也是一样。当所述控制程序指示符指向自适应控制模式转入至受限控制模式，此时启用充放电保护功能。
本发明在启用充放电保护功能时，是根据所述触发值来使得充放电管理电路判断是否执行充放电保护功能。且所述触发值是根据对之前运行的历史数据，特别是当前周期之前的历史数据，也就是充放电执行状态中充放电效率的衰减情况分析后进行动态调整。因此，当电池衰减时，触发值也会跟随调整，这样可以有效的防止电池在充放电过程中的衰减状况。
尽管已结合若干实施例描述本发明，但本发明并不意图限于本文中所阐述的具体形式。相反，希望涵盖可合理地包括在如所附权利要求书限定的本发明的范围内的此类替代方案、修改和等效物。
Claims (7)
1.储能变流器的充放电控制***，其特征在于，包括充放电管理电路；
控制模式转化电路，其包括分析模型；
以及切换模块，其通过控制程序指示符来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，以在所述充放电管理电路的控制下，将每个充放电周期获取的充放电效率输入至分析模型中，通过分析模型来判断充放电执行状态，基于所述充放电执行状态来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，并在充放电过程中执行自适应控制模式或受限控制模式以实现充放电控制。
2.根据权利要求1所述的储能变流器的充放电控制***，其特征在于，所述自适应控制模式用于充放电管理电路在不启用充放电保护功能下运行，所述受限控制模式用于充放电管理电路在启用充放电保护功能下运行。
3.根据权利要求1所述的储能变流器的充放电控制***，其特征在于，所述控制程序指示符用于根据自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值进行设定，其中所述自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值依据分析模型对历史充放电执行状态中充放电效率的衰减情况分析后进行动态调整。
4.根据权利要求3所述的储能变流器的充放电控制***，其特征在于，所述控制程序指示符根据所述触发值的动态调整进行对应的修正，在修正时对应地在控制程序中写入对应的触发值。
5.根据权利要求1所述的储能变流器的充放电控制***，其特征在于，所述切换模块包括：
切换触发器，其内设置有控制程序，且在所述控制程序中写入进行事件切换的触发值；
以及切换单元，根据所述触发值完成自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，同时，所述充放电管理电路基于所述触发值判断是否执行充放电保护功能。
6.根据权利要求5所述的储能变流器的充放电控制***，其特征在于，所述控制程序以DSP芯片为载体，且所述控制程序中包含调用参数的基准部和生成部，其中，所述基准部用于分别写入自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值，所述生成部用于根据自适应控制模式与受限控制模式对应的触发值来生成匹配的控制程序指示符，且所述控制程序指示符根据对应的触发值的不同而不同。
7.一种储能变流器的充放电控制方法，包括权利要求1-6任意一项所述的储能变流器的充放电控制***，其特征在于，所述方法包括：
在所述充放电管理电路的控制下，通过充放电管理电路获取当前周期充放电效率；
将充放电效率输入至分析模型中，通过分析模型来判断充放电执行状态，基于所述充放电执行状态来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换，并在充放电过程中执行自适应控制模式或受限控制模式以实现充放电控制；
使用控制程序指示符来实现自适应控制模式与受限控制模式之间的切换。
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