儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向dcdc變換器同步管理方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向DCDC變換器同步管理方法及裝置；其方法包括：設(shè)定測(cè)量基準(zhǔn)；判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況；若為動(dòng)態(tài)工況，雙向DCDC變換器發(fā)送同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)；建立雙向DCDC變換器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接，并采集當(dāng)前儲(chǔ)能電池的參數(shù)用于下一步計(jì)算；該方法將雙向DCDC變換器的參數(shù)變化量與測(cè)量基準(zhǔn)比較來(lái)確定電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工況，時(shí)效性更好；建立儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)與雙向DCDC變換器同步工作模式，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤儲(chǔ)能電池的工況變化，調(diào)整自身的檢測(cè)和管理策略，可以精確提供系統(tǒng)的能量狀態(tài)和功率狀態(tài)，延長(zhǎng)電池系統(tǒng)的壽命的同時(shí)，提高電池系統(tǒng)的可靠性。
【專利說(shuō)明】?jī)?chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向DCDC變換器同步管理方法及裝 CP3
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及管理儲(chǔ)能電池的系統(tǒng)，特別是一種儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向D⑶C變 換器同步管理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在智能電網(wǎng)和微網(wǎng)等大型儲(chǔ)能系統(tǒng)以及分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用中，常采用一種直流 總線的連接方式，該連接方式是儲(chǔ)能電池模塊通過(guò)一種雙向D⑶C變換器（Bi-directional DC/DC Converter，雙向直流-直流變換器）接入直流總線，需要接收能量的時(shí)候，電網(wǎng)通過(guò) 直流總線向儲(chǔ)能電池充電；需要向電網(wǎng)送電的時(shí)候，儲(chǔ)能電池通過(guò)雙向DCDC變換器向直流 總線發(fā)電，并通過(guò)逆變系統(tǒng)向電網(wǎng)輸電。傳統(tǒng)儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)，對(duì)電 池狀態(tài)做出評(píng)估，將評(píng)估結(jié)果直接發(fā)送給能量管理模塊或者負(fù)載單元。儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng) 是相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，只有儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)向能量管理模塊或者負(fù)載單元的信息發(fā)送以及 向雙向DCDC變換器的能量傳輸，這是一種單向信息傳遞模式，帶來(lái)以下兩個(gè)局限：1)由于 儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)無(wú)法感知工況的變化，屬于一種盲測(cè)方式，無(wú)法判斷檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)效性，更 多的是對(duì)電池靜態(tài)特性進(jìn)行評(píng)估，實(shí)時(shí)性較差；2)受電池性能和狀態(tài)的評(píng)估限制，能量管 理模塊獲得的電池狀態(tài)動(dòng)態(tài)特性信息受到限制，從而雙向DCDC變換器、電機(jī)、逆變器等負(fù) 載無(wú)法精確控制，影響整個(gè)系統(tǒng)的效率，無(wú)法精確提供系統(tǒng)的能量狀態(tài)和功率狀態(tài)，同時(shí)電 池系統(tǒng)的壽命和可靠性也受到影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明為解決上述問(wèn)題提供一種儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向Drac變換器同步管理 方法及裝置，實(shí)現(xiàn)雙向D⑶C變換器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步工作，克服了雙向Drac變換 器與儲(chǔ)能管理系統(tǒng)之間為單向信息傳遞所帶來(lái)的缺陷。
[0004] 本發(fā)明為解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向DCDC變 換器同步管理方法，包括如下步驟：
[0005] 設(shè)定測(cè)量基準(zhǔn)；
[0006] 判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況；
[0007] 若為動(dòng)態(tài)工況，雙向Drac變換器發(fā)送同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)；
[0008] 建立雙向Drac變換器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接，并采集儲(chǔ)能電池的參數(shù) 用于下一步計(jì)算。經(jīng)過(guò)計(jì)算更新電池參數(shù)表，同時(shí)將計(jì)算結(jié)果發(fā)送給能量管理模塊。
[0009] 進(jìn)一步，所述設(shè)定測(cè)量基準(zhǔn)包括：定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口或定義參數(shù)隨 時(shí)間變化曲線的變化率。
[0010] 進(jìn)一步，所述判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況包括：參數(shù)變化量小于測(cè)量窗口下限，或者小于 參數(shù)隨時(shí)間變化曲線的變化率，若至少滿足兩個(gè)條件中的一個(gè)，則判定電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于靜 態(tài)工況；參數(shù)變化量大于測(cè)量窗口上限，或者大于參數(shù)隨時(shí)間變化曲線的變化率，若至少滿 足兩個(gè)條件中的一個(gè)，則判定電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)工況；參數(shù)變化量處于測(cè)量窗口下限與 測(cè)量窗口上限之間，或者等于參數(shù)隨時(shí)間變化曲線的變化率，若至少滿足兩個(gè)條件中的一 個(gè)，則判定電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于靜態(tài)工況。
[0011] 進(jìn)一步，所述雙向ECDC變換器發(fā)送同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)包括：雙向ECDC 變換器發(fā)布同步信號(hào)通過(guò)廣播信號(hào)或者信號(hào)線傳輸給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)。
[0012] 儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向Drac變換器同步管理裝置，包括設(shè)于儲(chǔ)能電池管理系 統(tǒng)的測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊、工況判斷模塊、同步連接模塊、采集模塊和運(yùn)算模塊；
[0013] 測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口或變化率；
[0014] 工況判斷模塊，通過(guò)所述測(cè)量基準(zhǔn)判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況并將判斷結(jié)果發(fā)送給雙向 DCDC變換器；
[0015] 同步連接模塊，用于接收雙向D⑶C變換器發(fā)送的同步信號(hào)，并建立雙向D⑶C變換 器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接；
[0016] 采集模塊，用于采集電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況變化前后儲(chǔ)能電池的參數(shù)；
[0017] 運(yùn)算模塊，用于計(jì)算采集的參數(shù)。
[0018] 進(jìn)一步，所述采集模塊包括電池傳感器，用于檢測(cè)儲(chǔ)能電池參數(shù)并發(fā)送給儲(chǔ)能電 池管理系統(tǒng)。
[0019] 進(jìn)一步，雙向ECDC變換器與儲(chǔ)能管理系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)線連接。
[0020] 另一種實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)和雙向Drac變換器同步管理的裝置：包括設(shè)于雙向 DCDC變換器的測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊和工況判斷模塊以及設(shè)于儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接 模塊、采集模塊和運(yùn)算模塊；
[0021] 測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口或變化率；
[0022] 工況判斷模塊，通過(guò)所述測(cè)量基準(zhǔn)判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況并向儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)發(fā) 送同步信號(hào)；
[0023] 同步連接模塊，用于接收工況判斷模塊發(fā)送的同步信號(hào)并建立，雙向Drac變換器 與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接；
[0024] 采集模塊，用于采集電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況變化前后儲(chǔ)能電池的參數(shù)；
[0025] 運(yùn)算模塊，用于計(jì)算采集的參數(shù)。
[0026] 進(jìn)一步，所述采集模塊包括電池傳感器，用于檢測(cè)儲(chǔ)能電池參數(shù)并發(fā)送給儲(chǔ)能電 池管理系統(tǒng)。
[0027] 進(jìn)一步，雙向ECDC變換器與儲(chǔ)能管理系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)線連接。
[0028] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)雙向Drac變換器和儲(chǔ)能管理系統(tǒng)的同步工作， 改變了傳統(tǒng)的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)相對(duì)單一的工作模式；設(shè)定測(cè)量基準(zhǔn)，將雙向DCDC變換器 的參數(shù)變化量與測(cè)量基準(zhǔn)比較來(lái)確定電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工況，時(shí)效性更好，因?yàn)樵O(shè)定了測(cè)量窗 口下限和測(cè)量窗口上限，本發(fā)明具有兩個(gè)閾值，兩個(gè)閾值之間的區(qū)域是回滯區(qū)，該設(shè)計(jì)增加 了抗干擾能力，使得檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確；建立儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)與雙向DCDC變換器同步工 作模式，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤儲(chǔ)能電池的工況變化，調(diào)整自身的檢測(cè)和管理策 略，通過(guò)對(duì)電池狀態(tài)的靜態(tài)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)量和運(yùn)算，可以精確提供電驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)的能量狀態(tài)和功率狀態(tài)，延長(zhǎng)電池系統(tǒng)的壽命的同時(shí)，提高電池系統(tǒng)的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向Drac變換器同步管理方法 流程圖；
[0030] 圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向ECDC變換器同步管理裝置 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向Drac變換器同步管理裝置 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向IX：DC變換器同步管理裝置 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖5是本發(fā)明第五實(shí)施例中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向IX：DC變換器同步管理方法 流程圖；
[0034] 圖6是本發(fā)明第五實(shí)施例儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向DCDC變換器同步管理方法中 放電幅度隨時(shí)間變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0036] 第一實(shí)施例：
[0037] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向Drac變換器同步管理方 法，包括如下步驟：
[0038] 步驟100 :設(shè)定測(cè)量基準(zhǔn)；
[0039] 步驟110 :判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（即整車系統(tǒng)）工況；
[0040] 步驟120 :若為動(dòng)態(tài)工況，雙向ECDC變換器發(fā)送同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)；
[0041] 步驟130 :建立雙向Drac變換器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接，并采集當(dāng)前儲(chǔ) 能電池的參數(shù)用于下一步計(jì)算。經(jīng)過(guò)計(jì)算更新電池參數(shù)表，同時(shí)將計(jì)算結(jié)果發(fā)送給能量管 理模塊。
[0042] 本方法設(shè)定測(cè)量基準(zhǔn)，將雙向DCDC變換器的參數(shù)變化量與測(cè)量基準(zhǔn)比較來(lái)確定 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工況，時(shí)效性更好；建立儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)與雙向DCDC變換器同步工作模 式，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤儲(chǔ)能電池的工況變化，調(diào)整自身的檢測(cè)和管理策略，通 過(guò)對(duì)儲(chǔ)能電池狀態(tài)的靜態(tài)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)量和運(yùn)算。根據(jù)工況判斷結(jié)果 決定是否發(fā)送同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，搭建了儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)與雙向Drac 變換器的連接橋梁，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)可以感知電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況的變化，檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的 時(shí)效性更好。
[0043] 第二實(shí)施例：
[0044] 如圖2所示，本發(fā)明還提供一種儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)2和雙向IX：DC變換器1同步管 理裝置，包括設(shè)于儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)2的測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊21、工況判斷模塊22、同步連接 模塊23、采集模塊24和運(yùn)算模塊25 ;
[0045] 測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊21，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口，或者定義參數(shù)隨時(shí) 間變化曲線的變化率；
[0046] 工況判斷模塊22,通過(guò)所述測(cè)量基準(zhǔn)判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況并將判斷結(jié)果發(fā)送給雙 向DCDC變換器I ;
[0047] 同步連接模塊23,用于接收雙向ECDC變換器1發(fā)送的同步信號(hào)并建立雙向ECDC 變換器1與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)2的同步連接；其中，雙向IX：DC變換器1與儲(chǔ)能電池管理系 統(tǒng)2通過(guò)信號(hào)線連接，通過(guò)電平變化或者上升沿/下降沿觸發(fā)實(shí)現(xiàn)同步；雙向DCDC變換器 1與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)2的另一種同步觸發(fā)方式是通過(guò)通信協(xié)議連接，以廣播的方式觸發(fā)；
[0048] 采集模塊24,用于采集電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況變化前后儲(chǔ)能電池5的參數(shù)；
[0049] 運(yùn)算模塊25,用于計(jì)算采集的參數(shù)。
[0050] 經(jīng)過(guò)計(jì)算更新電池參數(shù)表，同時(shí)將計(jì)算結(jié)果發(fā)送給能量管理模塊3。在本實(shí)施例中 儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)包括采集模塊25,可以作為傳感器使用。
[0051] 數(shù)據(jù)采集的另一種實(shí)現(xiàn)方式是采用電池傳感器4,用于檢測(cè)儲(chǔ)能電池5參數(shù)并發(fā) 送給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)2。
[0052] 雙向IX：DC變換器1與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)2連接實(shí)現(xiàn)同步工作，改變了傳統(tǒng)的儲(chǔ) 能電池管理系統(tǒng)相對(duì)單一的工作模式；雙向DCDC變換器1可以預(yù)測(cè)和控制系統(tǒng)工況，協(xié)調(diào) BMS (Battery Management System,電池管理系統(tǒng)）進(jìn)行同步檢測(cè)和管理。
[0053] 第三實(shí)施例：
[0054] 如圖3所示是另一種實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)32和雙向IX：DC變換器31同步管理的裝 置，包括設(shè)于雙向D⑶C變換器31的測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊311和工況判斷模塊312以及設(shè)于 儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)32的同步連接模塊321、采集模塊323和運(yùn)算模塊322 ;
[0055] 測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊311，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口；
[0056] 工況判斷模塊312,通過(guò)所述測(cè)量窗口判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況并向儲(chǔ)能電池管理系 統(tǒng)32發(fā)送同步信號(hào)；
[0057] 同步連接模塊321，用于接收工況判斷模塊312發(fā)送的同步信號(hào)并建立雙向IX：DC 變換器31與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)32的同步連接；
[0058] 采集模塊323,用于采集電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況變化前后儲(chǔ)能電池5的參數(shù)；
[0059] 運(yùn)算模塊322,用于計(jì)算采集的參數(shù)。
[0060] 經(jīng)過(guò)計(jì)算更新電池參數(shù)表，同時(shí)將計(jì)算結(jié)果發(fā)送給能量管理模塊3,該模塊可以獨(dú) 立于雙向DCDC變換器31 (如本實(shí)施例所示），也可以嵌入其內(nèi)部形成智能雙向DCDC變換器 (如第四實(shí)施例所示）。
[0061] 在本實(shí)施例中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)包括采集模塊323,可以作為傳感器使用。
[0062] 數(shù)據(jù)采集的另一種實(shí)現(xiàn)方式是采用電池傳感器4,用于檢測(cè)儲(chǔ)能電池5參數(shù)并發(fā) 送給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)32。
[0063] 第四實(shí)施例：
[0064] 如圖4所示是將能量管理模塊413集成于雙向IX：DC變換器41中形成智能雙向 DCDC變換器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括設(shè)于雙向DCDC變換器41的測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊411、工況判 斷模塊412和能量管理模塊413以及設(shè)于儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)42的同步連接模塊421、采集 模塊423和運(yùn)算模塊422 ;
[0065] 測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊411，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的變化曲線的變化率；
[0066] 工況判斷模塊412,通過(guò)與所述變化率比較判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況并向儲(chǔ)能電池管 理系統(tǒng)42發(fā)送同步信號(hào)；
[0067] 同步連接模塊421，用于接收工況判斷模塊412發(fā)送的同步信號(hào)并建立雙向ECDC 變換器41與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)42的同步連接；
[0068] 采集模塊423,用于采集電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況變化前后儲(chǔ)能電池5的參數(shù)；
[0069] 運(yùn)算模塊422,用于計(jì)算采集的參數(shù)。
[0070] 經(jīng)過(guò)計(jì)算更新電池參數(shù)表，同時(shí)將計(jì)算結(jié)果發(fā)送給能量管理模塊413。
[0071] 在本實(shí)施例中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)42包括采集模塊423,可以作為傳感器使用。
[0072] 數(shù)據(jù)采集的另一種實(shí)現(xiàn)方式是采用電池傳感器4,用于檢測(cè)儲(chǔ)能電池5參數(shù)并發(fā) 送給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)42。
[0073] 將能量管理模塊413集成于雙向IX：DC變換器41中形成智能雙向IX：DC變換器，在 沒(méi)有改變?cè)锌刂企w系的基礎(chǔ)上節(jié)約了空間，減少了整個(gè)裝置在電動(dòng)車中占用的空間。
[0074] 第五實(shí)施例：
[0075] 如圖5所示，本實(shí)施例以電動(dòng)汽車加速為例說(shuō)明儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向DCDC變 換器同步管理方法，當(dāng)雙向DCDCD變換器的能量管理單元接收到放電信號(hào)后，根據(jù)放電幅 度隨時(shí)間的變化來(lái)判斷是否符合進(jìn)行儲(chǔ)能電池動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量工況要求，如果滿足要求， 發(fā)送同步信號(hào)，該同步信號(hào)包括工況模式、參數(shù)選擇等信息，通知儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)進(jìn)行相 應(yīng)工作。該方法包括：
[0076] 設(shè)定測(cè)量基準(zhǔn)，本實(shí)施例以定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口為例進(jìn)行具體說(shuō)明 (作為本實(shí)施例測(cè)量基準(zhǔn)的替代方案可以是定義參數(shù)隨時(shí)間變化的變化曲線的變化率，t匕 較參數(shù)與變化率的大小來(lái)確定系統(tǒng)工況，或者綜合考慮測(cè)量窗口和參數(shù)的變化率來(lái)確定系 統(tǒng)的工況）；其包括測(cè)量窗口下限和測(cè)量窗口上限，定義參數(shù)隨時(shí)間的變化量是5%的點(diǎn)作 為測(cè)量窗口下限，定義參數(shù)隨時(shí)間的變化量是8%的點(diǎn)作為測(cè)量窗口上限；
[0077] 判斷儲(chǔ)能電池工況，即根據(jù)雙向Drac變換器的放電幅度（能量）隨時(shí)間的變化量 與測(cè)量窗口比較，若所述參數(shù)變化量小于測(cè)量窗口下限，則判斷為靜態(tài)工況，若所述參數(shù)變 化量大于測(cè)量窗口上限，則判斷為動(dòng)態(tài)工況；若參數(shù)變化量處于測(cè)量窗口下限與測(cè)量窗口 上限之間，則判定電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于靜態(tài)工況。
[0078] 判斷為動(dòng)態(tài)工況，則雙向Drac變換器發(fā)送同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)，雙向 DCDC變換器發(fā)布同步信號(hào)通過(guò)廣播信號(hào)或者信號(hào)線傳輸給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)；
[0079] 建立雙向Drac變換器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接，可以通過(guò)連接二者的信 號(hào)線的電平變化或者上升沿/下降沿觸發(fā)實(shí)現(xiàn)同步；另一種同步觸發(fā)方式是通過(guò)通信協(xié)議 連接，以廣播的方式觸發(fā)；儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)采集當(dāng)前儲(chǔ)能電池的參數(shù)，用于下一步計(jì)算。
[0080] 具體過(guò)程如下：
[0081] 步驟500 :設(shè)定測(cè)量窗口，包括測(cè)量窗口下限和測(cè)量窗口上限，定義參數(shù)隨時(shí)間的 變化量是5%的點(diǎn)作為測(cè)量窗口下限，定義參數(shù)隨時(shí)間的變化量是8%的點(diǎn)作為測(cè)量窗口 上限；且變化量是5%的點(diǎn)和變化量是8%的點(diǎn)均帶有回滯特性，提高了系統(tǒng)的抗干擾性； 例如：定義電壓隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口 W(Vmin，Vmax),或者定義電流隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口 W(Imin，1_)，或者定義功率隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口 W(Pmin，Pmax),或者定義能量隨時(shí)間變化 的測(cè)量窗口 W (Emin，Emax)等。
[0082] 步驟501 :雙向DCDC變換器判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況；將限定時(shí)間內(nèi)的放電幅度與測(cè) 量窗口比較。
[0083] 步驟502 :判斷是否為動(dòng)態(tài)工況；若單位時(shí)間內(nèi)的參數(shù)變化量大于測(cè)量窗口上限， 則判斷為動(dòng)態(tài)工況（即工況發(fā)生變化，可能為充電狀態(tài)或放電狀態(tài)）；
[0084] 若該單位時(shí)間內(nèi)的參數(shù)變化量小于測(cè)量窗口下限，則判斷為儲(chǔ)能電池處于靜態(tài)工 況（即儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)閑置狀態(tài)）；
[0085] 若單位時(shí)間內(nèi)的參數(shù)的變化量處于測(cè)量窗口下限與上限之間，則判斷為儲(chǔ)能電池 處于靜態(tài)工況（工況變化緩慢狀態(tài)）。
[0086] 步驟503 :若判斷是動(dòng)態(tài)工況，則雙向D⑶C變換器發(fā)送同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理 系統(tǒng)。
[0087] 步驟504 :若判斷是靜態(tài)工況，則實(shí)時(shí)調(diào)整儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的工作模式和功耗 控制，進(jìn)行監(jiān)測(cè)和校準(zhǔn)工作；實(shí)時(shí)調(diào)整儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的工作模式，實(shí)現(xiàn)開(kāi)路電壓檢測(cè)， 電池的狀態(tài)信息和電池穩(wěn)態(tài)管理，電流I，電壓V，時(shí)間T，電池 SOC (State Of Charge,荷電 狀態(tài)）、電池 SOP (State Of Power，功率狀態(tài)）和電池 SOE (State Of Energy，能量狀態(tài)）校 準(zhǔn)，功耗控制，電池均衡控制，多路通道校準(zhǔn)，故障診斷和維護(hù)等功能，并繼續(xù)執(zhí)行步驟501 判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況，準(zhǔn)備接收外部工況變化指令。
[0088] 步驟505 :儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)接收同步信號(hào)；同步信號(hào)通過(guò)通訊口發(fā)布廣播信號(hào) 傳輸或者通過(guò)信號(hào)線直接連接進(jìn)行傳輸。
[0089] 步驟506 :判斷是否為已建立同步連接；如果否，則執(zhí)行步驟507,如果是，則直接 執(zhí)行步驟508。
[0090] 步驟507 :建立雙向D⑶C變換器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接。
[0091] 步驟508 :儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)采集同步連接建立時(shí)刻的參數(shù)并標(biāo)記，同時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn) 單運(yùn)算；并判斷雙向DCDC變換器是否發(fā)布同步信號(hào)；
[0092] 當(dāng)為放電狀態(tài)時(shí)，儲(chǔ)能電池將通過(guò)雙向DCDC變換器向直流總線放電，執(zhí)行步驟 503發(fā)布同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)；儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)向電池傳感器發(fā)送電池參數(shù)采 集指令，電池傳感器接收指令并采集極化電阻、歐姆電阻等參數(shù)實(shí)時(shí)傳輸給儲(chǔ)能電池管理 系統(tǒng)，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)存儲(chǔ)該參數(shù)并標(biāo)記為有效；若該參數(shù)被讀取，則改變存儲(chǔ)器中該位 置的標(biāo)記，此時(shí)該數(shù)據(jù)失效。儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)對(duì)采集參數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果標(biāo)記為 有效，若該結(jié)果被讀取，則改變標(biāo)記，此時(shí)結(jié)果失效。
[0093] 當(dāng)為充電狀態(tài)時(shí)，直流總線將要通過(guò)雙向DCDC變換器向儲(chǔ)能電池充電，執(zhí)行步驟 503發(fā)布同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)；儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)向電池傳感器發(fā)送電池參數(shù)采 集指令，電池傳感器接收指令并采集極化電阻、歐姆電阻等參數(shù)實(shí)時(shí)傳輸給儲(chǔ)能電池管理 系統(tǒng)；儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)存儲(chǔ)該參數(shù)并標(biāo)記為有效；若該參數(shù)被讀取，則改變存儲(chǔ)器中該 位置的標(biāo)記，此時(shí)該數(shù)據(jù)失效。運(yùn)算結(jié)果標(biāo)記為有效，若該結(jié)果被讀取，則改變標(biāo)記，此時(shí)結(jié) 果失效。
[0094] 步驟509 :將運(yùn)算結(jié)果發(fā)送給能量管理模塊，判斷運(yùn)算結(jié)果是否有效；如果有效， 則執(zhí)行步驟510，否則，執(zhí)行步驟501。
[0095] 步驟510 :更新電池參數(shù)表，確定有效參數(shù)。例如A(S0C，T，R)，B(S0C，T，R)……， 更新電池參數(shù)表即為更新A' (SOC'，T'，R' )，B' (SOC'，T'，R')……，同時(shí)運(yùn)算更 新儲(chǔ)能電池 SOC，SOE和SOP等。
[0096] 圖6給出放電幅度隨時(shí)間變化圖，圖中：
[0097] T1-T2:放電量小于測(cè)量窗口下限或處于窗口上、下限之間，判斷為靜態(tài)工況，進(jìn)行 監(jiān)測(cè)或校準(zhǔn)工作；
[0098] T2 :放電量大于測(cè)量窗口上限，判斷為動(dòng)態(tài)工況，且為狀態(tài)變化前，雙向ECDC變換 器發(fā)布同步信號(hào)，并通知儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)記錄下當(dāng)前狀態(tài)參量數(shù)據(jù)，并標(biāo)記；
【權(quán)利要求】
1. 儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向Drac變換器同步管理方法，其特征在于，包括如下步驟： 設(shè)定測(cè)量基準(zhǔn)； 判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況； 若為動(dòng)態(tài)工況，雙向Drac變換器發(fā)送同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)； 建立雙向Drac變換器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接，并采集儲(chǔ)能電池的參數(shù)用于 下一步計(jì)算。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向DCDC變換器同步管理方法，其特征 在于，所述設(shè)定測(cè)量基準(zhǔn)包括：定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口或定義參數(shù)隨時(shí)間變化曲 線的變化率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向DCDC變換器同步管理方法，其特征 在于，所述判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況包括：參數(shù)變化量小于測(cè)量窗口下限，或者小于參數(shù)隨時(shí)間 變化曲線的變化率，若至少滿足兩個(gè)條件中的一個(gè)，則判定電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于靜態(tài)工況；參數(shù) 變化量大于測(cè)量窗口上限，或者大于參數(shù)隨時(shí)間變化曲線的變化率，若至少滿足兩個(gè)條件 中的一個(gè)，則判定電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)工況；參數(shù)變化量處于測(cè)量窗口下限與測(cè)量窗口上 限之間，或者等于參數(shù)隨時(shí)間變化曲線的變化率，若至少滿足兩個(gè)條件中的一個(gè)，則判定電 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于靜態(tài)工況。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向DCDC變換器同步管理方法，其特征 在于，所述雙向Drac變換器發(fā)送同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)包括：雙向Drac變換器發(fā)布 同步信號(hào)，通過(guò)廣播信號(hào)或者信號(hào)線傳輸給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)。
5. 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向DCDC變換器同步管理方 法的裝置，其特征在于，包括設(shè)于儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊、工況判斷模塊、 同步連接模塊、采集模塊和運(yùn)算模塊； 測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口或變化率； 工況判斷模塊，通過(guò)所述測(cè)量基準(zhǔn)判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況并將判斷結(jié)果發(fā)送給雙向Drac 變換器； 同步連接模塊，用于接收雙向DCDC變換器發(fā)送的同步信號(hào)并建立雙向DCDC變換器與 儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接； 采集模塊，用于采集電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況變化前后儲(chǔ)能電池的參數(shù)； 運(yùn)算模塊，用于計(jì)算采集的參數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述采集模塊包括電池傳感器，用于檢測(cè) 儲(chǔ)能電池參數(shù)并發(fā)送給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，雙向DCDC變換器與儲(chǔ)能管理系統(tǒng)通過(guò)信 號(hào)線連接。
8. 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向DCDC變換器同步管理方 法的裝置，其特征在于，包括設(shè)于雙向DCDC變換器的測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊和工況判斷模塊以 及設(shè)于儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接模塊、采集模塊和運(yùn)算模塊； 測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)定模塊，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測(cè)量窗口或變化率； 工況判斷模塊，通過(guò)所述測(cè)量基準(zhǔn)判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況并向儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)發(fā)送同 步信號(hào)； 同步連接模塊，用于接收工況判斷模塊發(fā)送的同步信號(hào)并建立雙向DCDC變換器與儲(chǔ) 能電池管理系統(tǒng)的同步連接； 采集模塊，用于采集電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況變化前后儲(chǔ)能電池的參數(shù)； 運(yùn)算模塊，用于計(jì)算采集的參數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述采集模塊包括電池傳感器，用于檢測(cè) 儲(chǔ)能電池參數(shù)并發(fā)送給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，雙向IX：DC變換器與儲(chǔ)能管理系統(tǒng)通過(guò)信 號(hào)線連接。
【文檔編號(hào)】H02J3/32GK104393611SQ201410593409
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】侯曉華, 劉郢, 郭維 申請(qǐng)人:蘇州易美新思新能源科技有限公司