一种电池SOC均衡控制方法及单机控制方法与流程

    专利查询2026-02-01  6


    本发明涉及电池管理,特别是涉及电池soc均衡控制方法及单机控制方法。


    背景技术:

    1、根据不同的应用场合,可以把光伏储能发电系统分为并离网储能系统、光伏离网发电系统、光伏并网储能系统和多种能源混合的微网储能系统四种类型。离网储能系统通常采用将多个电池储能单元并联后与负载连接的方式为负载提供电能,以解决电力系统无法覆盖地区的用电问题。在实际应用中,离网储能系统中的逆变器输出并联并通过下垂控制组成并机系统以增强系统负载能力。

    2、但受到光照以及安装位置的影响,并机系统中各逆变器的光伏产电能力并不一致,单机中的电池soc会逐渐发生偏移,导致并机系统中出现soc不平衡的现象。若并机系统带载过程中存在机器的电池电量先耗尽时该机器将自动退出并机系统,导致系统中并机数量减少,削弱系统负载能力的同时降低光储系统的稳定性。实现并机系统中的各个机器的电池soc均衡对光储系统的应用具有重要的现实意义,是个亟待攻克的技术难题。


    技术实现思路

    1、本技术提供了一种电池soc均衡控制方法及单机控制方法,根据并机系统中各单机的soc值切换单机工作模式并自主实现soc的双向均衡,提高光储系统的负载能力和稳定性。

    2、第一方面,本技术提供了一种电池soc均衡控制方法,包括:

    3、采集并机系统中每个单机的soc值,当所述并机系统满足soc均衡开启条件时,根据每个单机的soc值与所述并机系统的平均soc值的数值比较结果切换每个单机的工作模式;

    4、根据每个单机的工作模式类型控制每个单机的输出;其中,控制处于电压源模式的单机输出额定电压,并将处于电流源模式的单机开启并网工作;

    5、检测所述并机系统中每个单机的soc值,每当检测到一个单机的soc值与所述平均soc值一致时,切换对应单机的工作模式为待机模式;当检测到所述并机系统中不存在工作在电流源模式的单机时,将所述并机系统的工作模式切换为电压源下垂并机模式。

    6、本技术提供的一种电池soc均衡控制方法,采集并机系统中单机的soc值,对并机系统中各单机的soc值情况进行检测,当并机系统满足soc均衡开启条件时根据各个单机的sco值与并机系统的平均soc值的比较结果切换每个单机的工作模式,根据工作模式类型调整单机的输出方式。控制处于电压源模式的单机输出额定电压,而处于电流源模式的单机开始并网工作,控制电流并联输出。处于电流源模式的单机开启并网工作输出功率后,单机的sco值会逐渐降低,且电流源模式工作的单机输出的能量通过并机系统的公共连接点传递至处于电压源模式工作的单机中,处于电压源模式工作的单机的soc值会逐渐升高,从而实现基于平均soc值的双向均衡。控制系统中的单机每隔预设时长广播本机soc值以便实时对单机的工作状态进行进一步切换,每当检测到单机的soc值与平均soc值一致时将该单机的工作状态切换为待机模式,以保持单机的soc值维持在平均soc值。当系统中所有单机soc值与平均soc值一致时,判定soc值均衡完成,将并机系统的工作状态切换为电压源下垂并机模式,共同承担供电任务。本技术提供的一种电池soc均衡控制方法根据并机系统中各单机的soc值切换单机工作模式并自主实现soc的双向均衡,提高光储系统的负载能力和稳定性。

    7、在一种实现方式中,所述电池soc均衡控制方法还包括判断所述并机系统是否符合所述soc均衡开启条件,包括:

    8、获取所述并机系统中的最大单机soc值、最小单机soc值和负载量;

    9、当确定所述最大单机soc值与所述最小单机soc值的差值超过预设阈值、所述并机系统处于预设均衡时间段且所述并机系统的负载量小于预设负载量时,判定所述并机系统满足所述soc均衡开启条件。

    10、在一种实现方式中,所述根据每个单机的soc值与所述平均soc值的数值比较结果切换每个单机的工作模式,具体为:将soc值大于所述平均soc值的单机的工作模式切换为所述电流源模式;

    11、将soc值小于所述平均soc值的单机的工作模式切换为所述电压源模式;

    12、将soc值与所述平均soc值一致的单机的工作模式切换为所述待机模式。

    13、在一种实现方式中,所述控制处于电压源模式的单机输出额定电压,并将处于电流源模式的单机开启并网工作,包括:

    14、控制处于电压源模式的单机在预设位置输出额定交流电压;其中,所述预设位置为公共连接点;

    15、当检测到所述公共连接点的输出电压正常时,控制处于电流源模式的单机开启并网工作。

    16、在一种实现方式中,

    17、所述每当检测到一个单机的soc值与所述平均soc值一致时,切换对应单机的工作模式为待机模式;当检测到所述并机系统中不存在工作在电流源模式的单机时,将所述并机系统的工作模式切换为电压源下垂并机模式,包括:

    18、当检测到单机的soc值与所述平均soc值的偏差在预设范围内时,判定单机的soc值与所述平均soc值一致并切换对应单机的工作模式为待机模式;

    19、当所述并机系统中不存在工作在电流源模式的单机时,判定soc均衡完成,将所述并机系统的工作模式切换为电压源下垂并机模式。

    20、第二方面,本技术还提供一种电池soc均衡控制系统,包括第一切换模块、输出控制模块和第二切换模块;

    21、所述第一切换模块用于采集并机系统中每个单机的soc值,当所述并机系统满足soc均衡开启条件时,根据每个单机的soc值与所述并机系统的所述平均soc值的数值比较结果切换每个单机的工作模式;

    22、所述输出控制模块用于根据每个单机的工作模式类型控制每个单机的输出;其中,控制处于电压源模式的单机输出额定电压,并将处于电流源模式的单机开启并网工作;

    23、所述第二切换模块用于:检测所述并机系统中每个单机的soc值,每当检测到一个单机的soc值与所述平均soc值一致时,切换对应单机的工作模式为待机模式;当检测到所述并机系统中不存在工作在电流源模式的单机时,将所述并机系统的工作模式切换为电压源下垂并机模式。

    24、本技术提供的一种电池soc均衡控制系统,采集并机系统中单机的soc值,对并机系统中各单机的soc值情况进行检测,当并机系统满足soc均衡开启条件时根据各个单机的sco值与并机系统的平均soc值的比较结果切换每个单机的工作模式,根据工作模式类型调整单机的输出方式。控制处于电压源模式的单机输出额定电压,而处于电流源模式的单机开始并网工作,控制电流并联输出。处于电流源模式的单机开启并网工作输出功率后,单机的sco值会逐渐降低,且电流源模式工作的单机输出的能量通过并机系统的公共连接点传递至处于电压源模式工作的单机中,处于电压源模式工作的单机的soc值会逐渐升高,从而实现基于平均soc值的双向均衡。控制系统中的单机每隔预设时长广播本机soc值以便实时对单机的工作状态进行进一步切换,每当检测到单机的soc值与平均soc值一致时将该单机的工作状态切换为待机模式,以保持单机的soc值维持在平均soc值。当系统中所有单机soc值与平均soc值一致时,判定soc值均衡完成,将并机系统的工作状态切换为电压源下垂并机模式,共同承担供电任务。本技术提供的一种电池soc均衡控制系统根据并机系统中各单机的soc值切换单机工作模式并自主实现soc的双向均衡,提高光储系统的负载能力和稳定性。

    25、在一种实现方式中,所述电池soc均衡控制系统还包括用于判断所述并机系统是否符合所述soc均衡开启条件的均衡判断模块,所述均衡判断模块用于:

    26、获取所述并机系统中的最大单机soc值、最小单机soc值和负载量;

    27、当确定所述最大单机soc值与所述最小单机soc值的差值超过预设阈值、所述并机系统处于预设均衡时间段且所述并机系统的负载量小于预设负载量时,判定所述并机系统满足所述soc均衡开启条件。

    28、在一种实现方式中,所述根据每个单机的soc值与所述平均soc值的数值比较结果切换每个单机的工作模式,包括:

    29、将soc值大于所述平均soc值的单机的工作模式切换为所述电流源模式;

    30、将soc值小于所述平均soc值的单机的工作模式切换为所述电压源模式;

    31、将soc值与所述平均soc值一致的单机的工作模式切换为所述待机模式。

    32、在一种实现方式中,所述控制处于电压源模式的单机输出额定电压,并将处于电流源模式的单机开启并网工作,包括:

    33、控制处于电压源模式的单机在预设位置输出额定交流电压;其中,所述预设位置为公共连接点;

    34、当检测到所述公共连接点的输出电压正常时,控制处于电流源模式的单机开启并网工作。

    35、在一种实现方式中,

    36、所述每当检测到一个单机的soc值与所述平均soc值一致时,切换对应单机的工作模式为待机模式;当检测到所述并机系统中不存在工作在电流源模式的单机时,将所述并机系统的工作模式切换为电压源下垂并机模式,包括:

    37、当检测到单机的soc值与所述平均soc值的偏差在预设范围内时,判定单机的soc值与所述平均soc值一致并切换对应单机的工作模式为待机模式;

    38、当所述并机系统中不存在工作在电流源模式的单机时,判定soc均衡完成,将所述并机系统的工作模式切换为电压源下垂并机模式。

    39、第三方面,本技术还提供一种单机控制方法,包括:

    40、向并机系统广播本机soc值,当满足soc均衡开启条件时,根据本机soc值与所述并机系统的平均soc值的数值比较结果切换本机的工作模式;

    41、根据本机的工作模式确定本机的输出类型;其中,当工作模式为电压源模式时输出额定电压,当工作模式为电流源模式时开启并网工作;

    42、每隔预设时长更新本机soc值与所述平均soc值的数值比较结果,基于更新后的数值比较结果切换本机的工作模式;其中,当本机soc值与所述平均soc值一致时,切换本机的工作模式为待机模式。

    43、这样,由单机向并机系统广播本机soc值,根据单机的本机soc值与系统平均soc值的比较结果切换单机的工作模式,处于电压源模式的单机输出额定电压,而处于电流源模式的单机开始并网工作,控制电流并联输出。处于电流源模式的单机开启并网工作输出功率后,单机的sco值会逐渐降低,且电流源模式工作的单机输出的能量通过并机系统的公共连接点传递至处于电压源模式工作的单机中,处于电压源模式工作的单机的soc值会逐渐升高,从而实现基于平均soc值的双向均衡。每隔预设时长更新本机soc值与平均soc值的数值比较结果,根据更新后的比较结果重新调整单机的工作模式,若单机的本机soc值与平均soc值一致则切换单机的工作模式为待机模式,实现单机的soc值均衡。

    44、在一种实现方式中,所述单机控制方法还包括判断单机是否满足soc均衡条件,具体为:

    45、获取所述并机系统中的最大单机soc值与最小单机soc值;

    46、向所述并机系统广播本机负载量并接收所述并机系统中所有单机广播的负载量,根据接收的负载量和本机负载量计算所述并机系统的负载量;

    47、当确定所述最大单机soc值与所述最小单机soc值的差值超过预设阈值、所述并机系统处于预设均衡时间段且所述并机系统的负载量小于预设负载量时,判定所述并机系统满足所述soc均衡开启条件。

    48、在一种实现方式中,所述单机控制方法还包括计算所述并机系统的平均soc值,包括:

    49、接收所述并机系统中所有单机广播的soc值;

    50、根据接收的soc值和本机soc值计算所述并机系统的平均soc值。

    51、在一种实现方式中,所述根据本机soc值与所述平均soc值的数值比较结果切换本机的工作模式,包括:

    52、当本机soc值大于所述平均soc值时,切换工作模式为所述电流源模式;

    53、当本机soc值小于所述平均soc值时,切换工作模式为所述电压源模式;

    54、当本机soc值与所述平均soc值一致时,切换工作模式为所述待机模式。

    55、在一种实现方式中,所述根据本机的工作模式确定本机的输出类型,包括:

    56、当工作模式为所述电压源模式时,确定本机的输出类型为第一输出类型;其中,所述第一输出类型为在公共连接点输出额定交流电压;

    57、当工作模式为电流源模式时,确定本机的输出类型为第二输出类型;其中,所述第二输出类型为开启并网工作。

    58、在一种实现方式中,所述当本机soc值与所述平均soc值一致时,切换单机的工作模式为待机模式,包括:

    59、当本机soc值与所述平均soc值的偏差在预设范围内时,判定本机soc值与所述平均soc值一致,切换本机的工作模式为待机模式。

    60、在一种实现方式中,所述单机控制方法还包括:

    61、向所述并机系统广播本机的工作模式并接收所述并机系统中所有单机广播的工作模式;

    62、当确定所述并机系统中不存在工作在电流源工作模式的单机时,切换本机的工作模式为电压源模式。

    63、第四方面,本技术还提供一种单机控制装置,包括第一工作切换模块、输出类型判定模块和第二工作切换模块;

    64、所述第一工作切换模块用于向并机系统广播本机soc值,当满足soc均衡开启条件时,根据本机soc值与所述并机系统的平均soc值的数值比较结果切换本机的工作模式;

    65、所述输出类型判定模块用于根据本机的工作模式确定本机的输出类型;其中,当工作模式为电压源模式时输出额定电压,当工作模式为电流源模式时开启并网工作;

    66、所述第二工作切换模块用于每隔预设时长更新本机soc值与所述平均soc值的数值比较结果,基于更新后的数值比较结果切换本机的工作模式;其中,当本机soc值与所述平均soc值一致时,切换本机的工作模式为待机模式。

    67、这样,由单机向并机系统广播本机soc值,根据单机的本机soc值与系统平均soc值的比较结果切换单机的工作模式,处于电压源模式的单机输出额定电压,而处于电流源模式的单机开始并网工作,控制电流并联输出。处于电流源模式的单机开启并网工作输出功率后,单机的sco值会逐渐降低,且电流源模式工作的单机输出的能量通过并机系统的公共连接点传递至处于电压源模式工作的单机中,处于电压源模式工作的单机的soc值会逐渐升高,从而实现基于平均soc值的双向均衡。每隔预设时长更新本机soc值与平均soc值的数值比较结果,根据更新后的比较结果重新调整单机的工作模式,若单机的本机soc值与平均soc值一致则切换单机的工作模式为待机模式,实现单机的soc值均衡。

    68、在一种实现方式中,所述单机控制装置还包括判断单机是否满足soc均衡条件的均衡条件判断模块,所述均衡条件判断模块用于:

    69、获取所述并机系统中的最大单机soc值与最小单机soc值;

    70、向所述并机系统广播本机负载量并接收所述并机系统中所有单机广播的负载量,根据接收的负载量和本机负载量计算所述并机系统的负载量;

    71、当确定所述最大单机soc值与所述最小单机soc值的差值超过预设阈值、所述并机系统处于预设均衡时间段且所述并机系统的负载量小于预设负载量时,判定所述并机系统满足所述soc均衡开启条件。

    72、在一种实现方式中,所述单机控制方装置还包括用于计算所述并机系统的平均soc值的数据接收计算模块,包括:

    73、接收所述并机系统中所有单机广播的soc值;

    74、根据接收的soc值和本机soc值计算所述并机系统的平均soc值。

    75、在一种实现方式中,所述根据本机soc值与所述平均soc值的数值比较结果切换本机的工作模式,包括:

    76、当本机soc值大于所述平均soc值时,切换工作模式为所述电流源模式;

    77、当本机soc值小于所述平均soc值时,切换工作模式为所述电压源模式;

    78、当本机soc值与所述平均soc值一致时,切换工作模式为所述待机模式。

    79、在一种实现方式中,所述根据本机的工作模式确定本机的输出类型,包括:

    80、当工作模式为所述电压源模式时,确定本机的输出类型为第一输出类型;其中,所述第一输出类型为在公共连接点输出额定交流电压;

    81、当工作模式为电流源模式时,确定本机的输出类型为第二输出类型;其中,所述第二输出类型为开启并网工作。

    82、在一种实现方式中,所述当本机soc值与所述平均soc值一致时,切换单机的工作模式为待机模式,包括:

    83、当本机soc值与所述平均soc值的偏差在预设范围内时,判定本机soc值与所述平均soc值一致,切换本机的工作模式为待机模式。

    84、在一种实现方式中,所述单机控制装置还包括第三工作切换模块,所述第三工作切换模块用于:

    85、向所述并机系统广播本机的工作模式并接收所述并机系统中所有单机广播的工作模式;

    86、当确定所述并机系统中不存在工作在电流源工作模式的单机时:切换本机的工作模式为电压源模式。

    87、第五方面,本技术还提供一种终端设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电池soc均衡控制方法。

    88、第六方面,本技术还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上所述的电池soc均衡控制方法。

    89、第七方面,本技术还提供一种终端设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的单机控制方法。

    90、第八方面,本技术还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上所述的单机控制方法。


    技术特征:

    1.一种电池soc均衡控制方法,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的一种电池soc均衡控制方法,其特征在于,所述电池soc均衡控制方法还包括判断所述并机系统是否符合所述soc均衡开启条件,包括:

    3.如权利要求1所述的一种电池soc均衡控制方法,其特征在于,所述根据每个单机的soc值与所述平均soc值的数值比较结果切换每个单机的工作模式,具体为:

    4.如权利要求1所述的一种电池soc均衡控制方法,其特征在于,所述控制处于电压源模式的单机输出额定电压,并将处于电流源模式的单机开启并网工作,包括:

    5.如权利要求1所述的一种电池soc均衡控制方法,其特征在于,所述每当检测到一个单机的soc值与所述平均soc值一致时,切换对应单机的工作模式为待机模式;当检测到所述并机系统中不存在工作在电流源模式的单机时,将所述并机系统的工作模式切换为电压源下垂并机模式,包括:

    6.一种电池soc均衡控制系统,其特征在于,包括第一切换模块、输出控制模块和第二切换模块;

    7.如权利要求6所述的一种电池soc均衡控制系统,其特征在于,所述电池soc均衡控制系统还包括用于判断所述并机系统是否符合所述soc均衡开启条件的均衡判断模块,所述均衡判断模块用于:

    8.如权利要求6所述的一种电池soc均衡控制系统,其特征在于,所述根据每个单机的soc值与所述平均soc值的数值比较结果切换每个单机的工作模式,包括:

    9.如权利要求6所述的一种电池soc均衡控制系统,其特征在于,所述控制处于电压源模式的单机输出额定电压,并将处于电流源模式的单机开启并网工作,包括:

    10.如权利要求6所述的一种电池soc均衡控制系统,其特征在于,所述每当检测到一个单机的soc值与所述平均soc值一致时,切换对应单机的工作模式为待机模式;当检测到所述并机系统中不存在工作在电流源模式的单机时,将所述并机系统的工作模式切换为电压源下垂并机模式,包括:

    11.一种单机控制方法,其特征在于,包括:

    12.如权利要求11所述的一种单机控制方法,其特征在于,所述单机控制方法还包括判断并机系统是否满足soc均衡条件,具体为:

    13.如权利要求11所述的一种单机控制方法,其特征在于,所述单机控制方法还包括获取所述并机系统的平均soc值,包括:

    14.如权利要求11所述的一种单机控制方法,其特征在于,所述根据本机soc值与所述平均soc值的数值比较结果切换本机的工作模式,包括:

    15.如权利要求11所述的一种单机控制方法,其特征在于,所述根据本机的工作模式确定本机的输出类型,包括:

    16.如权利要求11所述的一种单机控制方法,其特征在于,所述当本机soc值与所述平均soc值一致时,切换单机的工作模式为待机模式,包括:

    17.如权利要求11所述的一种单机控制方法,其特征在于,所述单机控制方法还包括:

    18.一种单机控制装置,其特征在于,包括第一工作切换模块、输出类型判定模块和第二工作切换模块;

    19.如权利要求18所述的一种单机控制装置,其特征在于,所述单机控制装置还包括判断单机是否满足soc均衡条件的均衡条件判断模块,所述均衡条件判断模块用于:

    20.如权利要求18所述的一种单机控制装置,其特征在于,所述单机控制方装置还包括用于获取所述并机系统的平均soc值的数据接收计算模块,具体为:

    21.如权利要求18所述的一种单机控制装置,其特征在于,所述根据本机soc值与所述平均soc值的数值比较结果切换本机的工作模式,包括:

    22.如权利要求18所述的一种单机控制装置,其特征在于,所述根据本机的工作模式确定本机的输出类型,包括:

    23.如权利要求18所述的一种单机控制装置,其特征在于,所述当本机soc值与所述平均soc值一致时,切换单机的工作模式为待机模式,包括:

    24.如权利要求18所述的一种单机控制装置,其特征在于,所述单机控制装置还包括第三工作切换模块,所述第三工作切换模块用于:


    技术总结
    本发明公开了一种电池SOC均衡控制方法及单机控制方法,所述方法包括:采集并机系统中每个单机的SOC值,当并机系统满足SOC均衡开启条件时,根据每个单机的SOC值与并机系统的平均SOC值的数值比较结果切换每个单机的工作模式;根据每个单机的工作模式类型控制每个单机的输出;其中,控制处于电压源模式的单机输出额定电压,并将处于电流源模式的单机开启并网工作;检测并机系统中不存在工作在电流源模式的单机时,将并机系统的工作模式切换为电压源下垂并机模式。本申请根据并机系统中各单机的SOC值切换单机工作模式并自主实现SOC的双向均衡,提高光储系统的负载能力和稳定性。

    技术研发人员:姚鹏,吴恒新
    受保护的技术使用者:浙江艾罗网络能源技术股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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