CN116545051A - 充电控制方法和储能设备 - Google Patents
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Abstract
本申请属于储能技术领域,尤其涉及一种充电控制方法和储能设备。该充电控制方法包括:在存在多个电池包处于并机充电时,获取当前向充电器请求的第一请求电流值和流经各电池包的实际电流值;若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,则根据最小实际电流值以及第一请求电流值计算得到第二请求电流值;根据第二请求电流值生成充电请求信号;充电请求信号用于请求充电器输出第二请求电流值给多个电池包充电;第一预设电流值小于或等于0。本申请能够在无需额外增加硬件成本以及其他复杂算法的基础上,根据电池包的实际充电电流值调节生成对应的充电请求信号,以调整充电器输出的充电电流,从而避免出现电池包互充的现象。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域,尤其涉及一种充电控制方法和储能设备。
背景技术
目前,为提高整个系统的电池容量,经常会将多个电池包基于并联的连接形式形成的多电池包系统,也即将具有电池包的储能设备与加电包连接,或者多个电池包连接形成多电池包系统。在多电池包系统进行并机充电过程中,在充电末端(也即快充满的阶段)随着电量逐渐增多、充电电流逐渐降低的时候,会出现电压高的电池包对电压低的电池包进行充电,即在电池包之间形成互充现象,从而导致充电器输出到电池包侧的电流降低,甚至停止充电。
因此,如何改善在多个电池包并机充电的过程中出现电池包互充的现象,是目前电池技术领域亟需解决的难题。
发明内容
本申请提供一种充电控制方法和储能设备,旨在无需额外增加硬件成本以及其他复杂算法的基础上,解决多电池包系统在并机充电过程中的电池包互充的问题。
根据本申请实施例的一方面,公开了一种充电控制方法,包括:
在存在多个电池包处于并机充电时,获取当前向充电器请求的第一请求电流值和流经各电池包的实际电流值;
若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,则根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值;所述第一预设电流值小于或等于0;
根据所述第二请求电流值生成充电请求信号;所述充电请求信号用于请求充电器输出所述第二请求电流值给所述多个电池包充电。
在本申请的一些实施例中,所述根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值,包括:
将所述第一请求电流值减去所述最小实际电流值得到所述第二请求电流值。
在本申请的一些实施例中,所述方法还包括:
获取各电池包的请求充电电流值;
若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值大于或者等于所述第一预设电流值,则:
计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值;
根据各所述电流差值中的最小电流差值和所述第一请求电流值计算得到第三请求电流值;
根据所述第三请求电流值生成充电请求信号,并输出至所述充电器。
在本申请的一些实施例中,所述根据各所述电流差值中的最小电流差值和所述第一请求电流值计算得到第三请求电流值,包括:
将所述第一请求电流值加上所述最小电流差值得到所述第三请求电流值。
在本申请的一些实施例中,若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,所述方法还包括:
将所述最小实际电流值对应的电池包的状态索引值更新为第一预设值,所述状态索引值为第一预设值时表征对应的电池包处于放电状态。
在本申请的一些实施例中,在获取当前向充电器请求的第一请求电流值和流经各电池包的实际电流值的步骤之后,还包括:
获取各电池包的状态索引值;
在所述电池包的状态索引值均为第二预设值时,执行所述若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,则根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值的步骤;所述状态索引值为第二预设值时表征对应的电池包未处于放电状态。
在本申请的一些实施例中,所述方法还包括,在存在任意电池包的状态索引值为第一预设值时,执行:
将具有最小实际电流值的电池包的状态索引值更新为所述第一预设值;
计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值;
若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值大于第二预设电流值,则根据所述最小电流差值和所述第一请求电流值计算到新的请求电流值,并根据所述新的请求电流值生成电流请求信号;
若所述电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于所述第二预设电流值,则根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值;其中,所述第二预设电流值大于0。
在本申请的一些实施例中,所述方法还包括,在存在任意电池包的状态索引值为第一预设值时,执行:
将具有最小实际电流值的电池包的状态索引值更新为所述第一预设值,并将各电池包的请求充电电流值由第一值更新为零;
计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值,并确定最小电流差值和最大电流差值;
在所述最大电流差值大于预设差值阈值时,根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值;
其中所述预设差值阈值大于0。
在本申请的一些实施例中,所述方法还包括,在所述最大电流差值小于或等于所述预设差值阈值时执行:
将所述具有最小实际电流值的电池包的状态索引值更新为第二预设值;
将各电池包的请求充电电流值由零恢复至所述第一值;
计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值,并确定最小电流差值;
根据所述最小电流差值和所述第一请求电流值计算得到新的请求电流值,并生成新的充电请求信号。
根据本申请实施例的一个方面,公开了一种储能设备,包括控制器、电池包、输入端口以及多个并机端口;所述输入端口用于与充电器连接,所述并机端口用于与其他电池包连接以实现多个电池包的连接;所述控制器用于执行如以上实施例技术方案所述的充电控制方法。
本申请提供的充电控制方法,在检测到存在多个电池包处于并机充电时,获取各电池包的实际充电电流值以及当前用于生成充电请求信号的第一请求电流值;由于第一预设电流值小于或等于0,所以,若各电池包的实际充电电流值的最小值小于第一预设电流值,则确认当前存在至少一个电池包处于放电状态,即该实际充电电流值的最小值对应的电池包处于放电状态,会与其他电池包形成“互充”现象,此时根据上述最小实际电流值和第一请求电流值计算得到第二请求电流值,根据该第二请求电流值生成充电请求信号,充电器根据该充电请求信号会调节输出的充电电流,各电池包在基于经过调节的充电电流进行充电时,电压会相互趋近,使得处于放电状态的电池包停止放电,从而解决多电池包系统在并机充电过程中的电池包互充的问题。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请一个实施例中充电控制方法的流程图。
图2示出了本申请另一个实施例中的充电控制方法的步骤流程图。
图3示出了本申请又一个实施例中的根据电池包的状态索引值调节请求电流值的步骤流程图。
图4示出了本申请一个实施例的充电控制方法的具体流程图。
图5示意性地示出了本申请实施例提供的充电控制装置的结构框图。
图6示意性地示出了本申请实施例提供的储能设备的结构框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
下面结合具体实施方式对本申请提供的充电控制方法和储能设备等技术方案做出详细说明。
多电池包形成的多电池包系统,可以是具有电池包的储能设备与加电包并联连接,也可以是多个电池包并联连接。多电池包系统可以处于并机放电状态也可以处于并机充电状态,在不满足并机条件时则对单一电池包进行充放电。多电池包系统可以从多个电池包中仲裁出主机或者从机,从而由主机对从机进行控制,也可以直接将所有的电池包均作为从机,采用独立的控制器进行控制,比如控制器可以是集成有功率转换功能的装置,也可以是仅具有控制功能的控制器。在本实施例中,多电池包系统中的多个电池包之间可以按照预设的决策策略,抉择出主电池包作为主机,该主机的电池管理系统BMS用于统筹多电池包并机充电的整个过程,也即执行主体为主机的BMS。
目前在多个电池包并机充电的过程中,在充电末端时会降低充电需求电流,此时存在两个电池包之间的互充电流非常大,充电器的输入电流很小的现象;直到两个电池包之间的互充电流比较小时,充电器的输入电流才会重新逐渐增大。其原因在于,在向充电器请求充电电流时,会优先保证请求电流和实际充电电流之间的电流差值较小的电池包的充电需求,此时电流差值较大的电池包给电流差值较小的电池包充电,互充电流基本能够满足电流差值较小的电池包的充电需求,此时就会减小向充电器的请求电流,甚至使得该请求电流减小至0,从而停止充电。
例如,第一电池包为具有磷酸铁锂电池的电池包,而第二电池包为具有三元锂电池的电池包,两个电池包一起并机充电,直至第一电池包到达充电末端降低需求充电电流,此时由于磷酸铁锂电池的特性,充电电流减小,电压下降较为明显,而第二电池包中的三元锂电池的电压虽然也有所下降,但远不及磷酸铁锂电池的电压下降的幅度。此时电压较高的三元锂电池会向磷酸铁锂电池充电从而形成互充的现象,从而导致充电器输出到电池侧的电流降低,甚至停止充电。
为了解决上述问题,图1示出了本申请一个实施例中的充电控制方法的流程图,充电控制方法包括步骤S100至步骤S400。
下面以分别对充电控制方法中的各个方法步骤做详细说明。
步骤S100,在存在多个电池包处于并机充电时,获取当前向充电器请求的第一请求电流值和流经各电池包的实际电流值。
具体地,在存在多个电池包处于并机充电时,可能发生电压较高的电池包对电压较低的电池包进行充电的现象,因此需要获取流经各电池包的实际电流值,以达到监测各电池包充电状态的目的,以及进一步判断是否需要对当前用于生成充电请求信号的第一请求电流值进行调整。
流经各电池包的实际电流值可以通过电流传感器进行采样得到。
步骤S200,若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,则根据最小实际电流值以及第一请求电流值计算得到第二请求电流值。第一预设电流值小于或等于0。
具体地,在本实施例中,通过第一预设电流值作为区分电池包处于充电状态或者放电状态的标准,即当所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,则说明该最小实际电流值对应的电池包处于放电状态。根据该最小实际电流值和第一请求电流值计算得到第二请求电流值,以通过该第二请求电流值调整充电器的输出电流大小。
第一预设电流值小于或等于0。例如,第一预设电流值可以设定为-1A,具体可以根据需要进行设置。
根据最小实际电流值以及第一请求电流值计算得到第二请求电流值,为将第一请求电流值减去最小之际电流值得到第二请求电流值。此时由于最小实际电流值小于第一预设电流值,第一预设电流值小于或等于0,则此时最小实际电流值为负数,从而使得第二请求电流值大于第一请求电流值,也即增大了向充电器请求的请求电流值,从而使得充电器的输出电流会增大,进而与最小之际电流值的电池包(也即放电电池包)的电流相互抵消,避免电池包之间出现互充的问题。
步骤S300,根据第二请求电流值生成充电请求信号;充电请求信号用于请求充电器输出具有第二请求电流值的电流给多个电池包充电。
具体地,在计算得到第二请求电流值后,根据该第二请求电流值生成请求充电器输出对应电流的充电请求信号。充电器根据该充电请求信号调节输出电流对该多个电池包进行充电,以改变该多个电池包所处的充电状态,使得处于放电状态的电池包停止放电,避免电池包之间形成互充现象。
本申请提供的充电控制方法,在检测到存在多个电池包处于并机充电时,获取各电池包的实际充电电流值以及当前用于生成充电请求信号的第一请求电流值;若各电池包的实际充电电流值的最小值小于第一预设电流值,则确认当前存在至少一个电池包处于放电状态,即该实际充电电流值的最小值对应的电池包处于放电状态,会与其他电池包形成“互充”现象,此时根据上述最小实际电流值和第一请求电流值计算得到第二请求电流值,第二请求电流值大于第一请求电流值,根据该第二请求电流值生成充电请求信号,充电器根据该充电请求信号会增大输出的充电电流,各电池包在基于经过调节的充电电流进行充电时,电压会相互趋近,使得处于放电状态的电池包停止放电,从而解决多电池包系统在并机充电过程中的电池包互充的问题。
上述方法,根据上述最小实际电流值和第一请求电流值计算得到第二请求电流值,根据该第二请求电流值生成充电请求信号,相对于根据请求电流与实际电流值之间的最小偏差来调整请求电流值而言,提高了向充电器的充电请求电流,从而在可能出现互充时,提高充电器的输出电流进而使得其能够与放电电池包的放电电流进行抵消,而不出现互充现象,也即基于调整后充电电流进行充电的电池包之间电压会相互趋近,从而避免出现电池包互充的现象。
进一步地,在以上实施例的基础上,上述步骤S200中的根据最小实际电流值以及第一请求电流值计算得到第二请求电流值,包括:将第一请求电流值减去最小实际电流值得到第二请求电流值。
具体地,当所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值时,此时存在至少一个电池包处于放电状态,即该最小实际电流值对应的电池包处于放电状态,此时根据如下公式计算第二请求电流值:
set_inv_amp2=set_inv_amp1-min_real_amp;
其中,set_inv_amp2为第二请求电流值,set_inv_amp1为第一请求电流值,min_real_amp为最小实际充电电流值。
相较于根据请求电流和实际电流值之间的电流偏差确定充电器的请求充电电流而言,提高了向充电器的充电请求电流,从而在可能出现互充时,提高充电器的输出电流进而使得其能够与放电电池包的放电电流进行抵消,而不出现互充现象。
并且,在电池充放电过程中,给电池包充电时的充电电流为正,电池包放电时的电流为负,也即处于放电状态的电池包对应的实际电流值采用负数形式表征,因此第二请求电流值会大于第一请求电流值;这是因为当电池包之间产生互充现象时,充电器输出到电池包侧的电流会降低,甚至停止充电,因此需要采用大于第一请求电流值的第二请求电流值生成充电请求信号,以使充电器根据充电请求信号输出的电流不会因电池包之间的互充现象而降低。
进一步地,如图2所示,在以上实施例的基础上,所述方法还包括如下的步骤:
步骤S401,获取各电池包的请求充电电流值。
具体地,各电池包的请求充电电流值用于计算总的请求充电电流值,进而生成充电请求信号,而由于充电器根据该充电请求信号输出充电电流,因此各电池包的请求充电电流值会影响各电池包的充电状态。
步骤S402,获取当前向充电器请求的第一请求电流值和流经各电池包的实际电流值。
上述步骤S401和S402并不需要严格的区分先后顺序,也可以同时进行。流经各电池包的实际电流值可以通过电流采样电路等采样得到。第一请求电流值则为当前向充电器请求的电流值,可以直接获取得到。各电池包的请求充电电流值同样可以直接获取得到,或者根据电池包当前的电池电压得到。比如不同的电池电压对应可以对应不同的充电请求电流。
步骤S403,计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值。
具体地,将各电池包的请求充电电流值减去实际电流值则可以得到对应的电流差值。通过电流差值可以看出当前实际电流值是否达到请求充电电流值以对各电池包的充电状态进行监控。
步骤S404,当所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值大于或者等于第一预设电流值,根据各电流差值中的最小电流差值和第一请求电流值计算得到第三请求电流值。
当所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值大于或者等于第一预设电流值,此时不存在处于放电状态的电池包,则可以采用常规的请求电流调节策略来确定,此时根据最小电流偏差来调整请求电流。也即,此时根据该最小电流差值和第一请求电流值计算得到第三请求电流值,从而请求充电器输出对应的电流值进行充电。在未存在电池包处于放电状态时,也即不存在互充时,可以根据实际的需求来进行充电,但是需要避免电池包发生实际电流值超过请求充电电流值的现象,从而影响各电池包的充电状态。因此,通常根据最小电流偏差来对充电器的输出电流进行调整,以使得充电器的输出电流能够满足多电池包的充电需求。
步骤S405,根据第三请求电流值生成充电请求信号,并输出至充电器。
在计算得到第三请求电流值后,根据该第二请求电流值生成请求充电器输出对应电流的充电请求信号,充电器根据该充电请求信号调节输出电流对该多个电池包进行充电,以改变该多个电池包所处的充电状态,避免电池包发生实际电流值超过请求充电电流值的现象,从而影响各电池包的充电状态。
进一步地,在以上实施例的基础上,上述步骤S404中的根据各电流差值中的最小电流差值和第一请求电流值计算得到第三请求电流值,包括将第一请求电流值加上最小电流差值得到第三请求电流值。
具体地,当所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值大于或者等于第一预设电流值时,此时不存在处于放电状态的电池包,而此时根据以下公式计算第三请求电流值:
set_inv_amp3=set_inv_amp1+min_diff_amp;
其中,set_inv_amp3为第三请求电流值,set_inv_amp1为第一请求电流值,min_diff_amp为最小电流差值。
根据最小差值调整时,电流差值等于对应电流包的请求充电电流值需求减去实际电流值,当实际电流值大于请求充电电流值时,电流差值为负,即要减小请求电流,反之要加大请求电流。只有当电流差值为0,即请求充电电流值和实际电流值相等时,才会停止调整请求电流。以最小电流差值为参考进行调整,指在保证所有电池包的实际电流值不大于请求充电电流值。当出现最小实际电流值小于第一预设电流值(第一预设电流值小于或等于0)时,即有电池包放电了,就会采用第二种方式调节请求充电电流,也即根据最小实际电流值对请求电流值进行调整。并且,优先考虑电流差值较小的电池包充电需求,向充电器请求充电请求电流,避免电池包发生过流,进而导致过流保护进而无法为电池包继续充电。
可以理解,在并机充电过程中,当不存在处于放电状态的电池包时,即所有电池包的实际充电电流都小于请求充电电流值,会优先保证请求电流和实际充电电流之间的电流差值较小的电池包的充电需求,即所有的电池包的充电电流为正,因此最小电流差值为正,第三请求电流值会小于第一请求电流值,充电器输出到电池包侧的电流会降低,各电池包的电流差值都会相互趋近,从而避免较大电流差值的电池包对最小电流差值的电池包进行充电。也即在正常并机充电过程中(也即不存在互充时),需要调整请求电流,保证最小电流差值的电池包电流不超过需求电流。
进一步地,在以上实施例的基础上,若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,所述方法还包括:将所述最小实际电流值对应的电池包的状态索引值更新为第一预设值,所述状态索引值为第一预设值时表征对应的电池包处于放电状态。
具体地,当所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值时,该最小实际电流值对应的电池包处于放电状态,因此将该最小实际电流值对应的电池包的状态索引值更新为第一预设值,以便于控制器在下一个控制周期根据该状态索引值判断是否存在放电电池包,以针对请求充电电流值执行对应的调整策略。
进一步地,如图3所示,在以上实施例的基础上,所述方法还包括如下的步骤:
步骤S501,获取当前向充电器请求的第一请求电流值和流经各电池包的实际电流值。
步骤S502,获取各电池包的状态索引值。
步骤S503,在所述电池包的状态索引值均为第二预设值时,执行所述若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,则根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值的步骤;所述状态索引值为第二预设值时表征对应的电池包未处于放电状态。
具体地,当控制器获取各电池包的状态索引值后,若电池包的状态索引值均为第二预设值,说明在上一周期没有电池包发生放电现象,无需对在上一周期发生放电现象的电池包进行处理,在此基础上,若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,说明当前周期存在至少一个电池包处于放电状态,即该最小实际电流值对应的电池包处于放电状态,因此根据最小实际电流值以及第一请求电流值计算得到第二请求电流值,以根据第二请求电流值生成对应的充电请求信号调节充电器输出的充电电流。
进一步地,在以上实施例的基础上,存在任意电池包的状态索引值为第一预设值时,所述方法还包括如下的步骤S504至步骤S507。
步骤S504,将具有最小实际电流值的电池包的状态索引值更新为所述第一预设值,并将各电池包的请求充电电流值由第一值更新为零。
具体地,在获取各电池包的状态索引值之后,若存在任意电池包的状态索引值为第一预设值时,说明上一周期存在电池包发生放电现象,作为一种可行的实施例,处于放电状态的电池包对应的实际电流值采用负数形式表征,具有最小实际电流值的电池包处于放电状态,针对该具有最小实际电流值的电池包执行:将状态索引值更新为第一预设值,以及将各电池包的请求充电电流值由第一值更新为零,也即强制将各电池包的请求充电电流设置为0,此时如果电流差值是0,就是保证实际电流值为0,这样可以简化控制以及判断逻辑。
步骤S505,计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值,并确定最小电流差值和最大电流差值。
具体地,在将各电池包的请求充电电流值由第一值更新为0后,根据更新后的请求充电电流值计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值,在该多个电流差值中确定最小电流差值和最大电流差值。
步骤S506,在所述最大电流差值大于预设差值阈值时,根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值,并生成新的充电请求信号。
具体地,预设差值阈值可以根据经验设置,在本实施例中,预设差值阈值设置为大于0的值。当最大电流差值大于预设差值阈值时,表明当前还存在电池包放电,因此需要继续增大充电器的输出电流,也即增大向充电器的请求电流值,故此时根据最小实际电流值和第一请求电流值计算得到第二请求电流值,并生成充电请求信号。具体地,将第一请求电流值减去最小实际电流值得到比原来大的第二请求电流值,以解决互充问题。
在所述最大电流差值小于或等于预设差值阈值时,则还包括步骤S507-S509。
步骤S507,在所述最大电流差值小于或等于预设差值阈值时,将所述具有最小实际电流值的电池包的状态索引值更新为第二预设值。
在最大电流差值小于或等于预设差值阈值时,可以确认当前所有电池包均处于充电状态,无电池包处于放电状态,此时将原本处于放电状态的电池包的状态索引值更新为第二预设值,以表征该电池包当前为充电状态。
步骤S508,将各电池包的请求充电电流值由零恢复至所述第一值,计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值,并确定最小电流差值。
在无电池包放电时,也即电池包之间不存在互充时,根据各电池包的请求充电电流值由零值恢复至第一值,也即恢复至正常充电过程的请求充电电流值,以生成请求电流值请求充电器输出所需要电流进行正常充电。
步骤S509,根据所述最小电流差值和所述第一请求电流值计算得到新的请求电流值,并生成新的充电请求信号。
在无电池包放电时,采用最小电流差值对请求电流值进行更新从而得到新的充电请求信号。
在出现电池包放电(即互充)时,采用根据最小实际电流值来调整请求电流,直至在下一控制周期中判断出来最大电流差值小于预设差值阈值,最大电流差值小于预设差值阈值时,所有电池包处于充电状态,此时停止根据最小实际电流值来调整请求电流,并退出该请求电流调整策略,采用正常情况下的电流调整策略来调整请求电流。正常情况下的电流调整策略为根据最小电流差值调整略。通过上述方法能够保证电池包之间不会形成互充,从而最大限度的保证充电器的效率,不至于使得充电器只向电池包输入很小电流,甚至停止充电。
在另一实施例中,在存在任意电池包的状态索引值为第一预设值时,也即上一周期存在放电电池包时,可以直接在本周期内通过判断最小实际电流值与第二预设电流值的大小关系来确定是否需要退出当前的请求电流调节策略,也即在所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值大于第二预设电流值(第二预设电流值大于0)时,则确认当前无放电电池包存在,此时退出以请最小实际电流值调节请求电流的策略,转由根据最小电流偏差来对请求电力值进行调节,也即根据最小电流差值和第一请求电流值计算到新的请求电流值,并根据新的请求电流值生成电流请求信号。当最小实际电流值小于第二预设电流值时,则表示当前还存在放电电池包,继续以最小实际电流值来调整请求电流,也即根据最小实际电流值以及第一请求电流值计算得到第二请求电流值。由于第二预设电流值大于0,第一预设电流值小于0,从而可以避免电流来回抖动。
图4示出了本申请一个实施例的充电控制方法的具体流程图,包括如下的步骤S301至步骤S311。
步骤S301,在多电池包系统连接充电器开始充电后,检测是否为单电池包充电。
具体地,多电池包系统由多个电池包组成,但是在实际充电过程中,可能是针对多电池包系统中的多个电池包以并机形式同时充电,此时可能发生电池包互充现象,需要对应调整请求电流值以避免电池包发生互充;也可能是针对多电池包系统中的单个电池包进行充电,此时不会发生电池包互充现象。具体地,当电池包之间符合并机充电条件时,则会并机充电,当不符合并机充电时,则优先对电量最低的电池包单个电池包进行充电。处于充电状态的电池包的数量可以根据相互之间的通信获取,或者根据各电池包的充放电开关状态确定。
步骤S302,若为单电池包充电,将该单电池包的电流差值赋值为最小电流差值min_diff_amp,其中,电流差值为请求充电电流值减去实际电流值。
具体地,若针对多电池包系统的单个电池包充电,此时不会存在电池包互充的现象,则将该单电池包的电流差值赋值为最小电流差值,执行无电池包放电时的请求充电电流值调整策略。
步骤S303,在确定最小电流差值min_diff_amp后,根据该最小电流差值min_diff_amp调整发送给充电器的请求电流值,计算公式为:
set_inv_amp*=set_inv_amp+min_diff_amp。
其中set_inv_amp代表调整前的请求电流值,set_inv_amp*表示调整后的请求电流值。
具体地,根据单电池包的电流差值对应调节请求电流值,以确保电池包的实际充电电流值小于请求充电电流值。
步骤S304,当检测到储能装置为多个电池包并机充电时,计算各电池包的电流差值diff_amp[i]=need_amp[i]-real_amp[i],并在各电池包的实际电流值中确定最小实际电流值min_real_amp。其中diff_amp[i]表示第i个电池包的电流差值,need_amp[i]表示第i个电池包的需求电流值,real_amp[i]为第i个电池包的实际电流值。
具体地,若针对多电池包系统的多个电池包并机充电,此时可能发生电池包互充现象,由于需要根据电池包索引值和当前是否存在电池包放电以确定对应的请求电流值调整策略,因此计算各电池包的电流差值,以及在各电池包的实际电流值中确定最小实际电流值,以作为后续请求电流值调整策略的计算基础。
步骤S305,获取电池包索引值dsg_pack_idx,根据电池包索引值是否为-1(dsg_pack_idx==-1)确定上一周期是否存在电池包放电现象。
在本实施例中,状态索引值的第一预设值为大于或者等于0,例如可以为0,第二预设值为-1。具体地,初始状态下以及默认状态下电池包索引值为-1,也即非放电状态;若电池包索引值为-1,即此上一周期无电池包放电,若电池包索引值为大于或等于0的数值,即此上一周期存在电池包放电。若上一周期没有电池包处于放电,则执行步骤S306,否则执行步骤S309。
步骤S306,判断当前周期中的最小实际电流值min_real_amp是否小于第一预设电流值A(A为小于或者等于0的数值)。
若最小实际电流值min_real_amp大于或等于第一预设电流值A,则表示当前无电池包放电,则寻找在各电池包中寻找最小电流差值,以根据该最小电流差值调整发送给充电器的请求电流值,也即执行步骤S303。具体地,若电池包索引值为-1,且当前周期中上述最小实际电流值min_real_amp均大于或者等于A(A为小于或者等于0的数值),即上一周期和当前周期均不存在电池包放电,由于充电过程中会优先满足电流差值较小的电池包的充电需求,因此根据最小电流差值调整发送给充电器的请求电流值,以避免电流差值较大的电池包对电流差值较小的电池包进行充电。
若最小实际电流值min_real_amp小于第一预设电流值A,则表示当前有电池包放电,则执行步骤S307。
步骤S307,更新最小电流电池包索引值dsg_pack_idx为第一预设值(大于或等于0的值),表示当前周期存在电池包放电。
步骤S308,根据最小实际电流值调整发送至充电器的请求电流值。
请求电流值的计算公式为:
set_inv_amp*=set_inv_amp-min_real_amp。
具体地,在更新最小电流电池包索引值为大于或者等于0的数值后,由于当前存在电池包放电,因此根据上述最小实际电流值调整发送至充电器的请求电流值,通过提高充电器输出的充电电流,从而在可能出现互充时,提高充电器的输出电流进而使得其能够与放电电池包的放电电流进行抵消,而不出现互充现象。
步骤S309,更新最小电流电池包索引值dsg_pack_idx为第一预设值(大于或者等于0的数值),将各电池包的请求充电电流值由第一值更新为零赋值为0,并对各电池包中重新确定最大电流差值max_diff_amp和最小电流差值min_diff_amp。
具体地,若电池包索引值为大于或者等于0的数值,则说明上一周期存在电池包放电,此时将将各电池包的请求充电电流值由第一值更新为零赋值为0,避免在重新确定最大电流差值和最小电流差值时,该放电电池包的差值直接确定为最大差值,影响后续调整策略。
步骤S310,判断上述重新确定的最大电流差值max_diff_amp是否小于或等于预设差值阈值B。
预设差值阈值B为大于0的数值,具体可以根据需要进行设置。若上述重新确定的最大电流差值max_diff_amp大于B,则执行步骤S308,即根据最小实际电流值调整发送充电器的请求电流值。
具体地,若重新确定的最大电流差值大于B,B为大于0的数值,则根据最小实际电流值调整发送充电器的请求电流值,提高了向充电器的充电请求电流,从而在可能出现互充时,提高充电器的输出电流进而使得其能够与放电电池包的放电电流进行抵消,而不出现互充现象。
若上述重新确定的最大电流差值max_diff_amp小于或者等于B,表明此时所有电池包的实际电流均小于需求电流,均处于充电状态,此时恢复至一般的充电电流调整策略,也即执行步骤S311。
步骤S311,更新最小电流电池包索引值为-1,表示当前无电池包放电,并将各电池包的请求充电电流值由零恢复至所述第一值后,计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值,并根据最小电流差值min_diff_amp调整发送给充电器的请求电流值。请求电流值的计算公式如下:
set_inv_amp*=set_inv_amp-min_diff_amp。
即以步骤S303的方式调整发送给充电器的请求电流值。
具体地,若重新确定的最大电流差值小于或等于B,B为大于0的数值,则说明此时所有电池包的实际充电电流值均小于请求充电电流值,且当前无电池包放电,此时将最小电流电池包索引值更新为-1,并根据最小电流差值调整发送给充电器的请求电流值,使得各电池包的电流差值相互趋近,避免电流差值较大的电池包对电流差值较小的电池包进行充电。
以下介绍本申请的装置实施例,可以用于执行本申请上述实施例中的充电控制方法。图5示意性地示出了本申请实施例提供的控制装置的结构框图。如图5所示控制器500包括:
获取模块510,被配置为在存在多个电池包处于并机充电时,获取当前向充电器请求的第一请求电流值和流经各电池包的实际电流值;
计算模块520,被配置为若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,则根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值;所述第一预设电流值小于或等于0;
生成模块530,被配置为根据所述第二请求电流值生成充电请求信号;所述充电请求信号用于请求充电器输出所述第二请求电流值给所述多个电池包充电。
本申请还提供了一种多电池包系统,该多电池包系统可以是具有电池包的储能设备与加电包并联连接,也可以是多个电池包并联连接构成;其中,该多电池包系统可以从多个电池包中仲裁出主机或者从机,从而由主机对从机进行控制,也可以直接将所有的电池包均作为从机,采用独立的控制器进行控制,以实现上述实施例对应的充电控制方法。
如图6所示,本申请还提供了一种储能设备600,包括存储器610和处理器620,所述存储器存储有用于实施上述实施例对应的充电控制方法的计算机程序,所述处理器用于读取所述存储器所存储的计算机程序,以执行上述实施例对应的充电控制方法。可以理解,储能设备包括所有具有储能并对外放电功能的电子设备。
特别地,根据本申请的实施例,各个方法流程图中所描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本申请的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被处理器执行时,执行本申请的电池包控制装置或储能设备中限定的各种功能。
需要说明的是,本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、有线等等,或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本申请的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。
本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种充电控制方法,其特征在于,包括:
在存在多个电池包处于并机充电时,获取当前向充电器请求的第一请求电流值和流经各电池包的实际电流值;
若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,则根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值;所述第一预设电流值小于或等于0;
根据所述第二请求电流值生成充电请求信号;所述充电请求信号用于请求充电器输出所述第二请求电流值给所述多个电池包充电。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值,包括:
将所述第一请求电流值减去所述最小实际电流值得到所述第二请求电流值。
3.如权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取各电池包的请求充电电流值;
若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值大于或者等于所述第一预设电流值,则:
计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值;
根据各所述电流差值中的最小电流差值和所述第一请求电流值计算得到第三请求电流值;
根据所述第三请求电流值生成充电请求信号,并输出至所述充电器。
4.如权利要求3所述的充电控制方法,其特征在于,所述根据各所述电流差值中的最小电流差值和所述第一请求电流值计算得到第三请求电流值,包括:
将所述第一请求电流值加上所述最小电流差值得到所述第三请求电流值。
5.如权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,所述方法还包括:
将所述最小实际电流值对应的电池包的状态索引值更新为第一预设值,所述状态索引值为第一预设值时表征对应的电池包处于放电状态。
6.如权利要求5所述的充电控制方法,其特征在于,在获取当前向充电器请求的第一请求电流值和流经各电池包的实际电流值的步骤之后,还包括:
获取各电池包的状态索引值;
在所述电池包的状态索引值均为第二预设值时,执行所述若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于第一预设电流值,则根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值的步骤;所述状态索引值为第二预设值时表征对应的电池包未处于放电状态。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,在存在任意电池包的状态索引值为第一预设值时,执行:
将具有最小实际电流值的电池包的状态索引值更新为所述第一预设值;
计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值;
若所有电池包的实际电流值中的最小实际电流值大于第二预设电流值,则根据最小电流差值和所述第一请求电流值计算到新的请求电流值,并根据所述新的请求电流值生成电流请求信号;
若所述电池包的实际电流值中的最小实际电流值小于所述第二预设电流值,则根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值;其中,所述第二预设电流值大于0。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,在存在任意电池包的状态索引值为第一预设值时,执行:
将具有最小实际电流值的电池包的状态索引值更新为所述第一预设值,并将各电池包的请求充电电流值由第一值更新为零;
计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值,并确定最小电流差值和最大电流差值;
在所述最大电流差值大于预设差值阈值时,根据所述最小实际电流值以及所述第一请求电流值计算得到第二请求电流值,并生成新的充电请求信号;
其中所述预设差值阈值大于0。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,在所述最大电流差值小于或等于所述预设差值阈值时执行:
将所述具有最小实际电流值的电池包的状态索引值更新为第二预设值;
将各电池包的请求充电电流值由零恢复至所述第一值;
计算各电池包的请求充电电流值和实际电流值之间的电流差值,并确定最小电流差值;
根据所述最小电流差值和所述第一请求电流值计算得到新的请求电流值,并生成新的充电请求信号。
10.一种储能设备,其特征在于,包括控制器、电池包、输入端口以及多个并机端口;所述输入端口用于与充电器连接,所述并机端口用于与其他电池包连接以实现多个电池包的连接;所述控制器用于执行如权利要求1至9中任一项所述的充电控制方法。
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