【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液流电池充电，具体地说，涉及基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法。
技术介绍
1、液流电池充电是一项重要的技术，随着能源需求的增长和对可再生能源存储的重视，液流电池作为一种有潜力的储能技术受到广泛关注，其中液流电池充电过程中模式的精确控制对于其性能和寿命至关重要，传统的液流电池充电方法存在诸多不足。
2、其中，传统的液流电池充电方法在充电过程中，由于充电环境存在复杂的电磁场以及电气设备之间的相互影响，导致控制信号易受外部干扰，从而导致电池在充电模式切换的过程中模式切换不及时和不合理，进一步降低了充电效率，为了解决这一技术问题，于是我们提供了基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术基于高频隔离技术隔离外界干扰并传输控制信号，实时反馈充电状态，再根据充电状态动态计算调整过渡时间，使充电模式切换更适配电池。
3、为实现上述目的，本专利技术目的之一在于，提供了基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，包括以下步骤：
4、s1、通过传感器实时监测液流电池的充电状态数据，所述充电状态数据包括电池电压、电流、温度和电解液浓度，并对所述充电状态数据进行分析处理，计算得出综合充电状态指标；
5、s2、根据所述综合充电状态指标，自动切换恒流充电模式和恒压充电模式，当所述综合充电状态指
6、s3、设计控制逻辑，用于协调充电模式的切换和充电过程的控制，所述控制逻辑包括状态机设计和切换规则；
7、s4、在充电模式切换中应用高频隔离技术对控制信号进行传输，将实时的充电状态反馈给调整过渡时间的决策模块，所述决策模块根据预设的算法，动态计算并调整过渡时间。
8、作为本技术方案的进一步改进，所述s1中对充电状态数据进行分析处理，计算得出综合充电状态指标的方法，具体如下：
9、对电池电压进行实时监测和分析，计算电压变化率，当电压变化率在预设的第一范围内时，赋予电压状态指标相应的第一分值；
10、对电池电流进行监测和分析，计算电流变化率，若电流变化率在预设的第二范围内，给予电流状态指标对应的第二分值；
11、针对电池温度，将实时温度与预设的温度阈值范围进行比较，若温度处于正常温度阈值范围内，设定温度状态指标为第三分值；若温度超出正常范围但在异常温度范围内，根据超出值调整温度状态指标为第四分值，其中第四分值小于第三分值；若温度超出异常温度范围，给予温度状态指标一个警示分值，并触发温度异常预警机制；
12、综合上述电压状态指标、电流状态指标、温度状态指标和电解液浓度状态指标的分值，通过加权求和的方式计算得到综合充电状态指标。
13、作为本技术方案的进一步改进，所述s2中恒流充电条件为电池电压低于第一阈值且电池温度在正常范围内，具体包括：
14、实时监测电池的电压和温度，将其电压与预设的第一阈值进行比较，并定义正常温度范围为；
15、当至少80%的传感器检测到的温度值均在正常温度范围内且电池电压低于第一阈值时，系统判定满足恒流充电条件，进入恒流充电模式；
16、在恒流充电过程中，持续实时监测电池电压和温度，若电池电压上升到第一阈值的90%或有超过20%的传感器检测到温度值超出正常温度范围，则启动预警机制。
17、作为本技术方案的进一步改进，所述s2中综合充电状态指标满足切换条件时，从恒流充电模式切换到恒压充电模式的方法，具体如下：
18、定义电池电压上限阈值为，并设定一个电压警示范围，当实时监测到的电池电压进入该警示范围时，判定电池电压到达上限电压值，其中的取值为的5%；
19、同时实时监测充电电流，当电流下降到当前恒流充电值的30%时，满足电流下降条件，且在连续个采样周期内，电池电压均处于电压警示范围且电流下降到满足条件时，则确定满足从恒流充电模式切换到恒压充电模式的切换条件。
20、作为本技术方案的进一步改进，在满足切换条件后，系统进行如下操作：
21、启动预设的缓冲时间，在缓冲时间内，继续监测电池电压和电流，若在此期间出现电池电压超出电压警示范围的情况，则暂停切换操作，继续维持恒流充电模式并重新进行条件判断；
22、若在缓冲时间内，电池电压处于电压警示范围且电流下降到满足条件时，则按照预设的过渡算法和控制逻辑进行模式切换。
23、作为本技术方案的进一步改进，所述过渡算法基于线性插值算法，具体如下：
24、当从恒流充电模式切换到恒压充电模式时，设恒流充电阶段的电流为，恒压充电阶段的初始目标电流为，切换时间点为，预定的过渡时间为，在过渡时间段内，对于任意时刻，采用线性插值计算电流值，即：
25、；
26、同时对于电压进行线性插值，设恒流充电阶段的末期电压为，恒压充电阶段的目标电压为，则电压的计算公式为：
27、；
28、其中过渡时间可通过高频隔离技术进行动态调整。
29、作为本技术方案的进一步改进，所述s3中的控制逻辑，具体如下：
30、定义三种充电状态，即恒流充电状态、恒压充电状态以及模式切换过渡状态，系统初始处于恒流充电状态，当满足切换条件时，进入模式切换过渡状态，完成过渡后进入恒压充电状态，反之，若在恒压充电过程中电网电压升高或降低10%，则从恒压充电状态先进入模式切换过渡状态，再回到恒流充电状态；
31、进入恒流充电状态的条件是电池初始连接且充电需求启动，同时电池电压低于预设的启动恒压充电的阈值，退出恒流充电状态进入模式切换过渡状态的条件是电池电压达到设定的上限电压值，且电流下降到恒流充电值的30%，进入恒压充电状态的条件是成功完成模式切换过渡，退出恒压充电状态的条件是充电完成和电池温度超出异常温度范围；
32、在过渡开始时，按比例降低充电电流并同时按比例提升充电电压，并按照固定的时间间隔进行调整，直到电流和电压达到恒压充电模式的初始设定值。
33、作为本技术方案的进一步改进，所述s4中根据预设的算法，动态计算并调整过渡时间的方式，具体包括：
34、定义电压变化阈值、电流下降阈值、初始过渡时间、电压变化率以及电流下降比例；
35、在过渡过程中，持续监测电池电压变化率和电流下降比例，当电压变化率大于电压变化阈值且电流下降比例小于电流下降阈值时，满足触发过渡时间调整机制的条件，进入下一步计算新过渡时间；
36、计算电压变化率权重因子、电流下降比例权重因子以及调整系数，并根据调整系数和初始过渡时间，计算出新的过渡时间。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，所述S1中对充电状态数据进行分析处理，计算得出综合充电状态指标的方法，具体如下：
3.根据权利要求1所述的基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，所述S2中恒流充电条件为电池电压低于第一阈值且电池温度在正常范围内，具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，所述S2中综合充电状态指标满足切换条件时，从恒流充电模式切换到恒压充电模式的方法，具体如下：
5.根据权利要求4所述的基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，在满足切换条件后，系统进行如下操作：
6.根据权利要求5所述的基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，所述过渡算法基于线性插值算法，具体如下：
7.根据权利要求1所述的基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，所述S3中的控制逻辑，具体如下
8.根据权利要求1所述的基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，所述S4中根据预设的算法，动态计算并调整过渡时间的方式，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，所述s1中对充电状态数据进行分析处理，计算得出综合充电状态指标的方法，具体如下：
3.根据权利要求1所述的基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，所述s2中恒流充电条件为电池电压低于第一阈值且电池温度在正常范围内，具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于高频隔离技术的液流电池充电状态监测方法，其特征在于，所述s2中综合充电状态指标满足切换条件时，从恒流充电模式切换到恒...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭小超，徐志财，
申请(专利权)人：深圳市康维特电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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