本發(fā)明涉及充電控制,尤其涉及一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法、裝置及設(shè)備。
背景技術(shù):
1、儲(chǔ)能電池控制過(guò)程與諸多因素相關(guān),例如:電池容量、額定電壓、額定電流、充放電倍率、荷電狀態(tài)、電池健康狀態(tài)、能量轉(zhuǎn)換效率以及電池內(nèi)部溫度等參數(shù)?,F(xiàn)有的儲(chǔ)能電池監(jiān)測(cè)過(guò)程多采用電容、電壓、荷電狀態(tài)及電池溫度,基于上述參數(shù)獲取電池狀態(tài),進(jìn)而進(jìn)行充放電控制。
2、但是,上述監(jiān)測(cè)參數(shù)均無(wú)法準(zhǔn)確掌握儲(chǔ)能電池組件的精準(zhǔn)運(yùn)行狀態(tài)信息,導(dǎo)致對(duì)儲(chǔ)能電池組件的充放電控制不夠合理,進(jìn)而影響儲(chǔ)能電池組件的安全性和使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法、裝置及設(shè)備,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中儲(chǔ)能電池組件充放電控制不合理,導(dǎo)致影響儲(chǔ)能電池組件的安全性和使用壽命的缺陷。
2、第一方面,本發(fā)明提供一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法,儲(chǔ)能系統(tǒng)包括多個(gè)儲(chǔ)能電池組件,方法包括:
3、獲取多個(gè)儲(chǔ)能電池組件的特征參數(shù),所述特征參數(shù)包括電池容量實(shí)時(shí)值、電池容量額定值、電池內(nèi)阻標(biāo)定值和電池內(nèi)阻實(shí)時(shí)值;
4、利用健康狀態(tài)指數(shù)關(guān)系,結(jié)合所述電池容量實(shí)時(shí)值、所述電池容量額定值、所述電池內(nèi)阻標(biāo)定值和所述電池內(nèi)阻實(shí)時(shí)值,確定每個(gè)所述儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù);
5、分別將每個(gè)所述儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù)與預(yù)設(shè)電池健康度閾值進(jìn)行比較;
6、基于所述比較的結(jié)果,控制所述儲(chǔ)能電池組件的充放電狀態(tài)。
7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法,所述基于所述比較的結(jié)果,控制所述儲(chǔ)能電池組件的充放電狀態(tài),包括:
8、劃分所述預(yù)設(shè)電池健康度閾值為第一區(qū)間、第二區(qū)間、第三區(qū)間和第四區(qū)間;
9、當(dāng)所述儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù)處于所述第一區(qū)間時(shí),控制所述儲(chǔ)能電池組件正常進(jìn)行充放電;
10、當(dāng)所述儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù)處于所述第二區(qū)間時(shí),控制所述儲(chǔ)能電池組件降低充放電深度、限制充放電電流極值且降低充放電速率;
11、當(dāng)所述儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù)處于所述第三區(qū)間時(shí),限制所述儲(chǔ)能電池組件的環(huán)境溫度適用范圍和電池內(nèi)部溫度適用范圍;
12、當(dāng)所述儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù)處于所述第四區(qū)間時(shí),降低所述儲(chǔ)能電池組件使用次數(shù)。
13、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法,所述健康狀態(tài)指數(shù)關(guān)系為:
14、
15、其中,sohi為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù),κi1為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的容量衰減權(quán)重,qi_act為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的電池容量實(shí)時(shí)值,qi_nom為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的電池容量額定值,κi2為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的內(nèi)阻變化權(quán)重,ri_bol為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的電池內(nèi)阻標(biāo)定值,ri_act為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的電池內(nèi)阻實(shí)時(shí)值。
16、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法,當(dāng)所述特征參數(shù)還包括狀態(tài)參數(shù)函數(shù)項(xiàng)時(shí),所述健康狀態(tài)指數(shù)關(guān)系為:
17、
18、其中,κi3為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的狀態(tài)參數(shù)權(quán)重,gi(ti,ii_charge/discharge)為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的狀態(tài)參數(shù)函數(shù)項(xiàng)。
19、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法,所述第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的狀態(tài)參數(shù)函數(shù)項(xiàng)的計(jì)算公式為:
20、
21、其中,ti為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的內(nèi)部溫度實(shí)時(shí)值,ii_charge/discharge為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的充放電電流值,αi為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的溫度影響系數(shù),t0為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的內(nèi)部基準(zhǔn)運(yùn)行溫度,βi為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的電流影響系數(shù),ki為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件相應(yīng)的常數(shù)項(xiàng)。
22、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法,當(dāng)所述特征參數(shù)還包括老化機(jī)理函數(shù)項(xiàng)時(shí),所述健康狀態(tài)指數(shù)關(guān)系為:
23、
24、其中,κi4為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的老化機(jī)理權(quán)重,h(ni,ti,dodi)為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的老化機(jī)理函數(shù)項(xiàng)。
25、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法,所述第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的老化機(jī)理函數(shù)項(xiàng)的計(jì)算公式為:
26、
27、其中,ni為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的充放電循環(huán)次數(shù),η和λ為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的擬合系數(shù),μ為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的衰減率,ti為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的已使用時(shí)長(zhǎng),j為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的充放電次數(shù)序號(hào),m為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的充放電次數(shù),1≤j≤m,σj為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的第j次充放電的權(quán)重系數(shù),dodj為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的第j次充放電深度值,θ為第i個(gè)儲(chǔ)能電池組件的第j次充放電深度的指數(shù)系數(shù)。
28、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法,當(dāng)所述特征參數(shù)包括電池容量實(shí)時(shí)值、電池容量額定值、電池內(nèi)阻標(biāo)定值、電池內(nèi)阻實(shí)時(shí)值、狀態(tài)參數(shù)函數(shù)項(xiàng)和老化機(jī)理函數(shù)項(xiàng)時(shí),所述儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù)的計(jì)算公式為:
29、
30、第二方面,本發(fā)明還提供一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制裝置,包括:
31、獲取模塊,用于獲取多個(gè)儲(chǔ)能電池組件的特征參數(shù),所述特征參數(shù)包括電池容量實(shí)時(shí)值、電池容量額定值、電池內(nèi)阻標(biāo)定值和電池內(nèi)阻實(shí)時(shí)值;
32、確定模塊,用于利用健康狀態(tài)指數(shù)關(guān)系,結(jié)合所述電池容量實(shí)時(shí)值、所述電池容量額定值、所述電池內(nèi)阻標(biāo)定值和所述電池內(nèi)阻實(shí)時(shí)值,確定每個(gè)所述儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù);
33、比較模塊,用于分別將每個(gè)所述儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù)與預(yù)設(shè)電池健康度閾值進(jìn)行比較;
34、控制模塊,用于基于所述比較的結(jié)果,控制所述儲(chǔ)能電池組件的充放電狀態(tài)。
35、第三方面,本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備,包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法。
36、第四方面,本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法。
37、第五方面,本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,包括計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法。
38、本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制方法、裝置及設(shè)備,儲(chǔ)能系統(tǒng)包括多個(gè)儲(chǔ)能電池組件,方法包括獲取多個(gè)儲(chǔ)能電池組件的特征參數(shù),特征參數(shù)包括電池容量實(shí)時(shí)值、電池容量額定值、電池內(nèi)阻標(biāo)定值和電池內(nèi)阻實(shí)時(shí)值;利用健康狀態(tài)指數(shù)關(guān)系,結(jié)合電池容量實(shí)時(shí)值、電池容量額定值、電池內(nèi)阻標(biāo)定值和電池內(nèi)阻實(shí)時(shí)值,確定每個(gè)儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù);分別將每個(gè)儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù)與預(yù)設(shè)電池健康度閾值進(jìn)行比較;基于比較的結(jié)果,控制儲(chǔ)能電池組件的充放電狀態(tài),由于通過(guò)實(shí)時(shí)特征參確定了每個(gè)儲(chǔ)能電池組件的健康狀態(tài)指數(shù),然后基于與預(yù)設(shè)電池健康度閾值的比較結(jié)果,采用不同的控制方式對(duì)儲(chǔ)能電池組件的充放電狀態(tài)進(jìn)行控制,有效地提升了充放電控制的合理性,保證了充放電安全,延長(zhǎng)了儲(chǔ)能電池組件的使用壽命。