雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)同步管理方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)同步管理方法及裝置；其方法包括：設(shè)定測量基準(zhǔn)，判斷儲(chǔ)能電池工況，建立雙向逆變器與儲(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)用于下一步運(yùn)算；該方法實(shí)現(xiàn)雙向逆變器和儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步工作，改變了傳統(tǒng)的儲(chǔ)能電池系統(tǒng)相對獨(dú)立的工作模式；儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)利用測量基準(zhǔn)能夠?qū)崟r(shí)判斷和確定系統(tǒng)的工況變化，調(diào)整自身的檢測和管理策略，通過對電池狀態(tài)的靜態(tài)檢測和動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)參數(shù)測量和運(yùn)算，從而高精度全面評估電池狀態(tài)和性能，延長電池系統(tǒng)的壽命的同時(shí)，提高電池系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)同步管理方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及儲(chǔ)能電池系統(tǒng)管理，尤其是一種雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)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)和分布式儲(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)能電池模塊通過一種雙向逆變器接入直流總線，需要接收 能量的時(shí)候，電網(wǎng)通過逆變器向儲(chǔ)能電池充電；需要向電網(wǎng)送電的時(shí)候，儲(chǔ)能電池通過雙向 逆變器電網(wǎng)輸電。在電動(dòng)汽車應(yīng)用中，永磁同步或交流異步電機(jī)都是由逆變器控制（電機(jī) 控制器），在加速的時(shí)候儲(chǔ)能電池放電；在減速，滑行或者剎車的時(shí)候，電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化 成電能，通過電機(jī)控制器向電池充電，實(shí)現(xiàn)能量再生回饋。傳統(tǒng)儲(chǔ)能系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)會(huì) 實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)，對電池狀態(tài)做出評估，將評估結(jié)果直接匯報(bào)給能量管理模塊或者負(fù)載 單元。儲(chǔ)能系統(tǒng)是相對獨(dú)立的系統(tǒng)，只有儲(chǔ)能系統(tǒng)向能量管理模塊或者負(fù)載單元的信息發(fā) 送，負(fù)載單元只是被動(dòng)的接收，這是一種單向信息傳遞模式，帶來以下兩個(gè)局限：1)由于儲(chǔ) 能系統(tǒng)無法感知工況的變化，屬于一種盲測方式，無法判斷檢測數(shù)據(jù)時(shí)效性，更多的是對電 池靜態(tài)特性進(jìn)行評估，實(shí)時(shí)性較差；2)受對電池性能和狀態(tài)的評估限制，能量管理模塊獲 得的電池狀態(tài)的動(dòng)態(tài)特性信息受到限制，雙向逆變器等負(fù)載無法精確控制，影響整個(gè)系統(tǒng) 的效率，無法精確提供系統(tǒng)的能量狀態(tài)和功率狀態(tài)，如剩余時(shí)間和能量，最大功率限制等， 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)明為解決上述問題提供一種雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)同步管理方法 及裝置，實(shí)現(xiàn)雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步工作，克服了雙向逆變器與儲(chǔ)能管理 系統(tǒng)之間為單向信息傳遞所帶來的時(shí)效性差的缺陷。
[0004] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的方案是：雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)同 步管理方法，包括如下步驟：
[0005] 設(shè)定測量基準(zhǔn)；
[0006] 判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況；
[0007] 建立雙向逆變器與儲(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 一步運(yùn)算。
[0008] 進(jìn)一步，所述下一步運(yùn)算包括：儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)對采集的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算；或者 儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)對采集的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)記后發(fā)送給雙向逆變器，由雙向逆變器確認(rèn)并運(yùn) 算，并將運(yùn)算結(jié)果返回給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)。
[0009] 進(jìn)一步,所述設(shè)定測量基準(zhǔn)包括：定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測量窗口或者定義參數(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)變化量處于測量窗口下限與 測量窗口上限之間，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，在判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況之后，建立雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同 步連接之前，還包括雙向逆變器發(fā)布同步信號(hào)通過廣播信號(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)和雙向逆變器同步管理裝置，包括設(shè)于儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的測 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] 測量基準(zhǔn)設(shè)定模塊，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測量窗口或變化率；
[0014] 工況判斷模塊，通過所述測量基準(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 逆變器；
[0015] 同步連接模塊，用于接收雙向逆變器發(fā)送的同步信號(hào)，并建立雙向逆變器與儲(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，雙向逆變器與儲(chǔ)能管理系統(tǒng)通過信號(hào)線連接。
[0020] 另一種實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理方法的裝置，包括設(shè)于雙向 逆變器的測量基準(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] 測量基準(zhǔn)設(shè)定模塊，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測量窗口或變化率；
[0022] 工況判斷模塊，通過所述測量基準(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 逆變器；
[0023] 同步連接模塊，用于接收雙向逆變器發(fā)送的同步信號(hào)，并建立雙向逆變器與儲(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，用于檢測儲(chǔ)能電池參數(shù)并發(fā)送給儲(chǔ)能電 池管理系統(tǒng)；雙向逆變器與儲(chǔ)能管理系統(tǒng)通過信號(hào)線連接。
[0027] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)同步管理方法， 就是將雙向逆變器和儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)相結(jié)合，建立逆變器和BMS (Battery Management System，電池管理系統(tǒng)）之間的雙向數(shù)據(jù)通道，實(shí)現(xiàn)逆變器和BMS的同步工作，改變了傳統(tǒng) 的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)相對獨(dú)立的工作模式；儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)利用測量窗口能夠?qū)崟r(shí)判 斷和確定電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工況變化，因?yàn)樵O(shè)定了測量窗口下限和測量窗口上限，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，使得檢測結(jié)果更加準(zhǔn) 確，通過對電池狀態(tài)的靜態(tài)檢測和動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)參數(shù)測量和運(yùn)算，從而高精度全面評 估電池狀態(tài)和性能，延長電池系統(tǒng)的壽命的同時(shí)，提高電池系統(tǒng)的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理方法流程圖；
[0029] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理裝置結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0030] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例3中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理裝置結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0031] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例4中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理裝置結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0032] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例5中儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理方法流程圖；
[0033] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例5儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變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】
[0034] 下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0035] 實(shí)施例1 :
[0036] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)同步管理方法，包 括如下步驟：
[0037] 步驟100 :設(shè)定測量基準(zhǔn)；
[0038] 步驟110 :判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（即整車系統(tǒng)）工況；
[0039] 步驟120 :建立雙向逆變器與儲(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)用于下一步運(yùn)算。
[0040] 本方法設(shè)定測量基準(zhǔn)，將雙向逆變器的參數(shù)變化量與測量基準(zhǔn)比較來確定電驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)的工況，時(shí)效性更好；建立儲(chǔ)能電池與雙向逆變器同步工作模式，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)整自身的檢測和管理策略，通過對電池狀態(tài)的靜態(tài)檢 測和動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)參數(shù)測量和運(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)，建立起儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)與雙向逆變器的連接，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，檢測到數(shù)據(jù)的時(shí)效性更好。
[0041] 實(shí)施例2:
[0042] 如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)2和雙向逆變器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 ;
[0043] 測量窗口設(shè)定模塊21，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測量窗口，或者定義參數(shù)隨時(shí) 間變化曲線的變化率；
[0044] 工況判斷模塊22,通過所述測量基準(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 向逆變器1 ;
[0045] 同步連接模塊23,用于接收雙向逆變器1發(fā)送的同步信號(hào)并建立雙向逆變器1與 儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)2的同步連接；其中，雙向逆變器1與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)2通過信號(hào)線連 接，通過電平變化或者上升沿/下降沿觸發(fā)實(shí)現(xiàn)同步；雙向逆變器1與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)2 的另一種同步觸發(fā)方式是通過通信協(xié)議連接，以廣播的方式觸發(fā)；
[0046] 采集模塊25,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)；
[0047] 運(yùn)算模塊24,用于計(jì)算采集的參數(shù)；經(jīng)過儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)對采集的參數(shù)進(jìn)行運(yùn) 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)2包括采集模塊25,可以作為傳感器使用。
[0048] 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。
[0049] 雙向逆變器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)2相對單一的工作模式；雙向逆變器1可以預(yù)測和控制系統(tǒng)工況，協(xié)調(diào)BMS進(jìn)行同 步檢測和管理。
[0050] 實(shí)施例3 :
[0051] 如圖3所示是另一種實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)32和雙向逆變器31同步管理的裝置，包 括設(shè)于雙向逆變器31的測量基準(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 ;
[0052] 測量基準(zhǔn)設(shè)定模塊311，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測量窗口；
[0053] 工況判斷模塊312,通過所述測量窗口判斷電驅(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)；
[0054] 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)，并建立雙向逆變 器31與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)32的同步連接；
[0055] 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35的參數(shù)；
[0056] 運(yùn)算模塊322,用于計(jì)算采集的參數(shù)。
[0057] 儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)32對采集的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)記后發(fā)送給雙向逆變器31，由雙向逆 變器31確認(rèn)并運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果返回給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)32,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)立于雙向逆變器31 (如本實(shí)施例所示），也 可以嵌入其內(nèi)部形成智能雙向逆變器（如實(shí)施例4所示）。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。
[0058] 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。
[0059] 實(shí)施例4 :
[0060] 如圖4所示是將能量管理模塊413集成于雙向逆變器41中形成智能雙向逆變器 的結(jié)構(gòu)示意圖，包括設(shè)于雙向逆變器41的測量基準(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 ;
[0061] 測量基準(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；
[0062] 工況判斷模塊312,通過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)；
[0063] 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)，并建立雙向逆變 器41與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)42的同步連接；
[0064] 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)；
[0065] 運(yùn)算模塊422,用于計(jì)算采集的參數(shù)。
[0066] 儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)42對采集的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)記后發(fā)送給雙向逆變器41，由雙向逆 變器41確認(rèn)并運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果返回給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)42,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。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。
[0067] 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。
[0068] 將能量管理模塊413集成于雙向逆變器41中形成智能雙向逆變器，在沒有改變原 有控制體系的基礎(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。
[0069] 實(shí)施例5 :
[0070] 如圖5所示，本實(shí)施例以電動(dòng)汽車加速為例說明儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器 同步管理方法，當(dāng)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)間的變化來判斷是 否符合進(jìn)行儲(chǔ)能電池動(dòng)態(tài)參數(shù)的測量工況要求，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：
[0071] 設(shè)定測量基準(zhǔn)，本實(shí)施例以定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測量窗口為例進(jìn)行具體說明 (作為本實(shí)施例測量基準(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)與變化率的大小來確定系統(tǒng)工況，或者綜合考慮測量窗口和參數(shù)的變化率來確定系 統(tǒng)的工況）；其包括測量窗口下限和測量窗口上限，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)作為測量窗口上限；
[0072] 判斷儲(chǔ)能電池工況，即根據(jù)雙向逆變器的放電幅度（能量）隨時(shí)間的變化量與測 量窗口比較，若所述參數(shù)變化量小于測量測量窗口下限，則判斷為靜態(tài)工況，若所述參數(shù)變 化量大于測量測量窗口上限，則判斷為動(dòng)態(tài)工況；若參數(shù)變化量處于測量窗口下限與測量 窗口上限之間，則判定電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于靜態(tài)工況。
[0073] 判斷為動(dòng)態(tài)工況，則雙向逆變器發(fā)送同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)，雙向逆變器 發(fā)布同步信號(hào)通過廣播信號(hào)或者信號(hào)線傳輸給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)；
[0074] 建立雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接，并可以通過連接二者的信號(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。
[0075] 具體過程如下：
[0076] 步驟500 :設(shè)定測量窗口，包括測量窗口下限和測量窗口上限，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)間變化的測量窗口 W(Vmin，Vmax),或者定義電流隨時(shí)間變化的測量窗口 W(Imin，1_)，或者定義功率隨時(shí)間變化的測量窗口 W(Pmin，Pmax),或者定義能量隨時(shí)間變化 的測量窗口 W (Emin，Emax)等。
[0077] 步驟501 :雙向逆變器判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況；將限定時(shí)間內(nèi)的放電幅度與測量窗 口比較。
[0078] 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)）；
[0079] 若該單位時(shí)間內(nèi)的參數(shù)變化量小于測量窗口下限，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)）；
[0080] 若單位時(shí)間內(nèi)的參數(shù)的變化量處于測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)）。
[0081] 步驟503 :若判斷是動(dòng)態(tài)工況，則雙向逆變器發(fā)送同步信號(hào)給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)。
[0082] 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)開路電壓檢測， 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。
[0083] 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)通過通訊口發(fā)布廣播信號(hào) 傳輸或者通過信號(hào)線直接連接進(jìn)行傳輸。
[0084] 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。
[0085] 步驟507 :建立雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接。
[0086] 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，并繼續(xù)判斷 雙向逆變器是否發(fā)布同步信號(hào)。
[0087] 步驟509 :儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)將采集的參數(shù)發(fā)送給雙向逆變器運(yùn)算，雙向逆變器 將運(yùn)算結(jié)果回傳給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)（還可以由儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)直接對采集的參數(shù)進(jìn) 行運(yùn)算）；然后，執(zhí)行步驟510;
[0088] 當(dāng)為放電狀態(tài)時(shí)，儲(chǔ)能電池將通過雙向逆變器向直流總線放電，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)對采集參 數(shù)進(jìn)行簡單運(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。
[0089] 當(dāng)為充電狀態(tài)時(shí)，直流總線將要通過雙向逆變器向儲(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。
[0090] 步驟510 :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511，否則，執(zhí)行步驟501。
[0091] 步驟511 :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。
[0092] 圖6給出放電幅度隨時(shí)間變化圖，圖中：
[0093] T1-T2:放電量小于測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)測或校準(zhǔn)工作；
[0094] T2:放電量大于測量窗口上限，判斷為動(dòng)態(tài)工況，且為狀態(tài)變化前，雙向逆變器發(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；
[0095] T3:放電量大于測量窗口上限，判斷為動(dòng)態(tài)工況，且為狀態(tài)變化后，雙向逆變器發(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；根據(jù)記錄的數(shù)據(jù) 可以計(jì)算該點(diǎn)的表征參數(shù)。
[0096] 例如：計(jì)算儲(chǔ)能電池在該點(diǎn)的內(nèi)阻
【權(quán)利要求】
1. 雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)同步管理方法，其特征在于，包括如下步驟： 設(shè)定測量基準(zhǔn)； 判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況； 建立雙向逆變器與儲(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 運(yùn)算。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理方法，其特征在 于，所述下一步運(yùn)算包括：儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)對采集的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算；或者儲(chǔ)能電池管理 系統(tǒng)對采集的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)記后發(fā)送給雙向逆變器，由雙向逆變器確認(rèn)并運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié) 果返回給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理方法，其特征 在于，所述設(shè)定測量基準(zhǔn)包括：定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測量窗口或者定義參數(shù)隨時(shí)間變化 曲線的變化率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理方法，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)變化量處于測量窗口下限與測量窗口上限 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。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理方法，其特征在 于，在判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況之后，建立雙向逆變器與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的同步連接之前，還 包括雙向逆變器發(fā)布同步信號(hào)，通過廣播信號(hào)或者信號(hào)線傳輸給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)。
6. 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理方法的 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； 測量基準(zhǔn)設(shè)定模塊，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測量窗口或變化率； 工況判斷模塊，通過所述測量基準(zhǔn)判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況并將判斷結(jié)果發(fā)送給雙向逆變 器； 同步連接模塊，用于接收雙向逆變器發(fā)送的同步信號(hào)并建立雙向逆變器與儲(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)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6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 儲(chǔ)能電池參數(shù)并發(fā)送給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，雙向逆變器與儲(chǔ)能管理系統(tǒng)通過信號(hào)線 連接。
9. 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)和雙向逆變器同步管理方法的 裝置，其特征在于，包括設(shè)于雙向逆變器的測量基準(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； 測量基準(zhǔn)設(shè)定模塊，用于定義參數(shù)隨時(shí)間變化的測量窗口或變化率； 工況判斷模塊，通過所述測量基準(zhǔn)判斷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況并將判斷結(jié)果發(fā)送給雙向逆變 器； 同步連接模塊，用于接收雙向逆變器發(fā)送的同步信號(hào)并建立雙向逆變器與儲(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)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9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 測儲(chǔ)能電池參數(shù)并發(fā)送給儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)；雙向逆變器與儲(chǔ)能管理系統(tǒng)通過信號(hào)線連 接。
【文檔編號(hào)】H02J3/32GK104393612SQ201410594831
【公開日】2015年3月4日 申請日期: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 申請人:蘇州易美新思新能源科技有限公司