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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池充放电控制,尤其涉及一种电池自适应控制方法、装置、电子设备及系统。
技术介绍
1、全钒液流电池作为一种新型储能技术,其充电和放电过程依赖于复杂的电化学反应。在充电过程中,外部电源通过电池管理系统(bms)控制,向电池的正极和负极分别供电,促使正极的钒离子从高价态还原到低价态,同时负极的钒离子从低价态氧化到高价态,这一过程中电能被转化为化学能并储存在电解质溶液中。放电时,电池内部的钒离子在电解质溶液中发生氧化还原反应,释放出能量并转化为电能供给外部负载。
2、现有技术中,通过实时监测电池的电压、电流温度等关键参数,调节电池的充电和放电电流大小,避免过充或过放对电池造成的损害,但是由于全钒液流电池自身的特性,当达到临界状态时,化学生成物累积后会导致电池工作在非线性区域,简单地调整充电和放电电流,无法保障电池的充电效率以及电池系统的稳定性和安全性。
3、因此,急需一种电池自适应控制的方法,能够通过多分段控制充放电的工作模式,保障电池的充电效率以及电池系统的稳定性和安全性。
技术实现思路
1、有鉴于此,有必要提供一种电池自适应控制方法、装置、电子设备及系统,能够通过多分段控制充放电的工作模式,保障电池的充电效率以及电池系统的稳定性和安全性。
2、为了解决上述技术问题,一方面,本专利技术提供了一种电池自适应控制方法,包括:
3、确定电池的实时充电荷电状态,根据所述实时充电荷电状态判断电池的充电区间类型;
4、基于预
5、其中,所述区间类型包括充电激活区间、充电非饱和线性区间、充电饱和线性区间、充电饱和非线性区间以及充电涓流浮充区间,所述充电模式包括与充电激活区间对应的小电流激活充电模式、与充电非饱和线性区间对应的大电流恒流充电模式、与充电饱和线性区间对应的恒功率充电模式、与充电饱和非线性区间对应的恒电压充电模式以及与充电涓流浮充区间对应的涓流充电模式。
6、在一种可能实现的方式中,确定电池的实时充电荷电状态,包括:
7、获取由多个电堆串联连接的电池充电时的实测电压;
8、获取单个所述电堆的电芯基准电压;
9、根据所述实测电压、电芯基准电压、预设气体常数、开氏温度以及法拉第常数计算电池实时充电荷电状态。
10、在一种可能实现的方式中,所述全钒液流电池的荷电状态的计算公式为:
11、,
12、其中,为电池实时充电荷电状态,为充电时的电池的实测电压,为单个电堆的电芯基准电压,为法拉第常数,为气体常数,为开氏温度,为串联电堆的电堆个数。
13、在一种可能实现的方式中,根据所述实时充电荷电状态判断电池的充电区间类型,之前还包括:
14、根据历史充电荷电状态和电池充电特性,将电池充电过程按照充电荷电状态从低到高依次划分为充电激活区间、充电非饱和线性区间、充电饱和线性区间、充电饱和非线性区间以及充电涓流浮充区间。
15、在一种可能实现的方式中,还包括:
16、确定电池的实时放电荷电状态,根据所述实时放电荷电状态判断电池的放电区间类型;
17、基于预设放电区间类型与充电模式的映射关系,根据所述放电区间类型确定目标放电模式;
18、其中,所述放电区间类型包括放电高荷电状态区间、放电饱和线性区间以及放电非饱和线性区间,所述放电模式包括与放电高荷电状态区间对应的大电流恒流放电模式、与放电饱和线性区间对应的恒功率放电模式以及与放电非饱和线性区间对应的涓流放电模式。
19、在一种可能实现的方式中,确定全钒液流电池的实时放电荷电状态,包括:
20、获取电池放电时的实测放电电压;
21、基于所述荷电状态的计算公式,根据所述实测放电电压计算得到实时放电荷电状态。
22、在一种可能实现的方式中,根据所述实时放电荷电状态判断电池的放电区间类型,之前还包括:
23、根据历史放电荷电状态和电池充电特性,将电池放电过程按照放电荷电状态从高到低依次划分为放电高荷电状态区间、放电饱和线性区间以及放电非饱和线性区间。
24、第二方面,本专利技术还提供了一种电池自适应控制装置,包括:
25、充电区间类型确定模块,用于确定电池的实时充电荷电状态,根据所述实时充电荷电状态判断电池的充电区间类型;
26、充电模式确定模块,用于基于预设区间类型与充电模式的映射关系,根据所述充电区间类型确定目标充电模式;
27、其中,所述区间类型包括充电激活区间、充电非饱和线性区间、充电饱和线性区间、充电饱和非线性区间以及充电涓流浮充区间,所述充电模式包括与充电激活区间对应的小电流激活充电模式、与充电非饱和线性区间对应的大电流恒流充电模式、与充电饱和线性区间对应的恒功率充电模式、与充电饱和非线性区间对应的恒电压充电模式以及与充电涓流浮充区间对应的涓流充电模式。
28、第三方面,本专利技术还提供一种电子设备,包括存储器和处理器,其中,所述存储器,用于存储程序和数据;所述处理器,与所述存储器耦合,用于执行所述存储器中存储的所述程序,实现如上文所述的电池自适应控制方法,和/或,实现如上文所述的电池自适应控制。
29、第四方面,本专利技术还提供一种电池自适应控制系统,包括所述电池自适应控制设备,还包括:pcs双向变流器、第一控制开关以及dcdc转换组件;
30、所述电池自适应控制设备均与电池、第一控制开关以及dcdc转换组件连接;
31、所述第一控制开关连接电池组和pcs双向交流器;
32、所述dcdc转换组件包括串联连接的第二控制开关、可移动式dcdc转换器以及第三控制开关;
33、所述第一控制开关与dcdc转换组件并联连接后与pcs双向交流器串联连接,所述pcs双向交流器通过低压母线外接高压组件。
34、本专利技术的有益效果是:确定电池的实时充电荷电状态,根据实时充电荷电状态判断电池的充电区间类型;基于预设区间类型与充电模式的映射关系,根据充电区间类型确定目标充电模式;其中,区间类型包括充电激活区间、充电非饱和线性区间、充电饱和线性区间、充电饱和非线性区间以及充电涓流浮充区间,充电模式包括与充电激活区间对应的小电流激活充电模式、与充电非饱和线性区间对应的大电流恒流充电模式、与充电饱和线性区间对应的恒功率充电模式、与充电饱和非线性区间对应的恒电压充电模式以及与充电涓流浮充区间对应的涓流充电模式。本专利技术通过将充电区间划分为充电激活区间、充电非饱和线性区间、充电饱和线性区间、充电饱和非线性区间以及充电涓流浮充区间,根据电池的实时充电荷电状态,先判断充电区间类型,然后,根据不同的充电区间类型采用其对应的不同充电模式,能够有效地提高电池充电的效率,保障电池系统的安全性和稳定性。
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1.一种电池自适应控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电池自适应控制方法,其特征在于,确定电池的实时充电荷电状态,包括:
3.根据权利要求2所述的电池自适应控制方法,其特征在于,所述电池实时充电荷电状态的计算公式为:
4.根据权利要求1所述的电池自适应控制方法,其特征在于,根据所述实时充电荷电状态判断电池的充电区间类型,之前还包括:
5.根据权利要求1所述的电池自适应控制方法,其特征在于,还包括:
6.根据权利要求5所述的电池自适应控制方法,其特征在于,确定全钒液流电池的实时放电荷电状态,包括:
7.根据权利要求6所述的电池自适应控制方法,其特征在于,根据所述实时放电荷电状态判断电池的放电区间类型,之前还包括:
8.一种电池自适应控制装置,其特征在于,包括:
9.一种电池自适应控制设备,其特征在于,包括处理器以及存储器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现如权利要求1至7中任一项所述电池自适应控制方法的步骤。
10.一种电池
...【技术特征摘要】
1.一种电池自适应控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电池自适应控制方法,其特征在于,确定电池的实时充电荷电状态,包括:
3.根据权利要求2所述的电池自适应控制方法,其特征在于,所述电池实时充电荷电状态的计算公式为:
4.根据权利要求1所述的电池自适应控制方法,其特征在于,根据所述实时充电荷电状态判断电池的充电区间类型,之前还包括:
5.根据权利要求1所述的电池自适应控制方法,其特征在于,还包括:
6.根据权利要求5所述的电池自适应控制方法,其特征在于,确定全钒液流电池的实时放电...
【专利技术属性】
技术研发人员:董睿,杨培新,任红,张昱科,陈文龙,陈磊,李康,张天明,
申请(专利权)人:大力电工襄阳股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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