ES2983802T3 - Aparato de carga/descarga, método de carga y descarga de baterías y sistema de carga/descarga - Google Patents

Aparato de carga/descarga, método de carga y descarga de baterías y sistema de carga/descarga Download PDF

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Chen Qi
Xiyang Zuo
Xiaojian Huang
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Abstract

En las realizaciones de la presente solicitud se proporciona un aparato de carga/descarga, que es capaz de mejorar la eficiencia de carga de una batería. El aparato de carga/descarga comprende un convertidor de CA/CC, un primer convertidor de CC/CC, un segundo convertidor de CC/CC y una unidad de control, en donde un extremo del segundo convertidor de CC/CC está conectado entre el primer convertidor de CC/CC y el convertidor de CA/CC, el otro extremo del mismo está conectado a una unidad de almacenamiento de energía, y la unidad de control se utiliza para: recibir una primera solicitud de carga, que es enviada por un BMS, en donde la primera solicitud de carga comprende un primer voltaje de carga y una primera corriente de carga; establecer la potencia de salida del primer convertidor de CC/CC sobre la base del primer voltaje de carga y la primera corriente de carga; si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es mayor que un primer valor umbral, iniciar el segundo convertidor de CC/CC, de modo que una batería se cargue mediante la unidad de almacenamiento de energía por medio del primer convertidor de CC/CC y el segundo convertidor de CC/CC; y durante el proceso de la unidad de almacenamiento de energía que carga la batería, si un voltaje de bus es menor que un voltaje de equilibrio de bus del aparato de carga/descarga y un valor de diferencia de voltaje entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede un valor preestablecido, ajustar la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC para hacer que el valor de diferencia de voltaje sea menor o igual al valor preestablecido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de carga/descarga, método de carga y descarga de baterías y sistema de carga/descarga
CAMPO TÉCNICO
La presente solicitud se refiere al campo de las baterías y, en particular, a un dispositivo de carga y descarga, métodos de carga y descarga de baterías y un sistema de carga y descarga.
ANTECEDENTES
Con el desarrollo de los tiempos, los vehículos eléctricos tienen una gran perspectiva de mercado debido a sus ventajas de alto respeto al medio ambiente, bajo nivel de ruido y bajo costo de uso, lo que puede promover eficazmente la conservación de energía y la reducción de emisiones, y es beneficioso para el desarrollo y el progreso de la sociedad.
Para los vehículos eléctricos, la tecnología de las baterías es un factor importante relacionado con su desarrollo, especialmente el tiempo de carga de la batería, lo que afectará a la aceptación del público de los vehículos eléctricos. Por lo tanto, cómo mejorar la eficiencia de carga y/o la eficiencia de descarga de la batería se ha convertido en un problema a resolver.
El documento US2020/001730 A1 divulga un dispositivo de almacenamiento estacionario configurado para almacenar temporalmente energía eléctrica en una red de suministro eléctrico que incluye al menos una unidad de almacenamiento eléctrico, cada una de las cuales está conectada a un bus de CC común mediante un convertidor CC-CC respectivo. El dispositivo de almacenamiento incluye además un convertidor CA-CC operado bidireccionalmente para acoplar el bus de CC común a la red de suministro, y un dispositivo de carga configurado para intercambiar energía con un vehículo motorizado eléctricamente. El dispositivo de carga incluye un dispositivo de conexión configurado para conectar el vehículo motorizado eléctricamente para intercambiar dicha energía, y un dispositivo de control de carga configurado para controlar el intercambio de dicha energía. Se proporciona un dispositivo de acoplamiento que está configurado para conectar eléctricamente el dispositivo de conexión al bus de CC común a través de uno o más convertidores CC-CC para intercambiar dicha energía.
El documento EP2690749 A1 divulga una instalación de conversión de potencia que tiene la función de convertir potencia CC de una fuente de alimentación CC en potencia CA comparable a la generada por una fuente de alimentación del sistema. La instalación de conversión de potencia incluye: un inversor para realizar una conversión de potencia CC-CA bidireccional; y un transformador de aislamiento conectado entre la fuente de alimentación de sistema y el inversor. Se describe además un vehículo propulsado eléctricamente que incluye una batería principal y una entrada de carga. Cuando se realiza una solicitud para cargar la batería principal bajo la condición de que un conector de la instalación de conversión de potencia y la entrada de carga estén conectados eléctricamente entre sí mediante un cable de carga, la instalación de conversión de potencia convierte la potencia CA que se suministra desde la fuente de alimentación de sistema a través del transformador de aislamiento a potencia CC y envía la potencia CC al conector.
SUMARIO
La presente invención se define por un dispositivo de carga y descarga según la reivindicación 1 y por un método de carga de batería, aplicado a un dispositivo de carga y descarga, con las etapas de la reivindicación independiente 13, que puede mejorar la eficiencia de carga y/o la eficiencia de descarga de la batería.
De acuerdo con la invención, está previsto un dispositivo de carga y descarga. El dispositivo de carga y descarga incluye un convertidor CA/CC, un primer convertidor CC/CC, un segundo convertidor CC/CC y una unidad de control. Un extremo del segundo convertidor CC/CC está conectado entre el primer convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC, y el otro extremo está conectado a una unidad de almacenamiento de energía. La unidad de control está configurada para: recibir una primera solicitud de carga transmitida por un sistema de gestión de batería (BMS) de la batería, incluyendo la primera solicitud de carga un primer voltaje de carga y una primera corriente de carga; establecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC como primera potencia de salida del primer convertidor CC/CC basándose en el primer voltaje de carga y la primera corriente de carga; adquirir un SOC de la unidad de almacenamiento de energía; encender el segundo convertidor CC/CC si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es mayor que un primer umbral para cargar la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía a través del primer convertidor CC/CC y el segundo convertidor CC/CC; adquirir el voltaje de bus del dispositivo de carga y descarga en tiempo real; y ajustar la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC a la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC si el voltaje de bus es menor que el voltaje de equilibrio de bus y una diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede un valor preestablecido en el proceso de carga de la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía, donde la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC es menor o igual a la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC, y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC funciona basándose en la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC.
En la realización de la presente solicitud, además del convertidor CA/CC y el primer convertidor CC/CC, el dispositivo de carga y descarga está provisto adicionalmente del segundo convertidor CC/CC que está conectado entre el primer convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC, por lo tanto, la batería puede cargarse mediante la unidad de almacenamiento de energía conectada al segundo convertidor CC/CC además de la fuente de alimentación de corriente alterna, mejorando así la eficiencia de carga del dispositivo de carga y descarga. El dispositivo de carga y descarga puede determinar adoptar una o dos de la unidad de almacenamiento de energía y la fuente de alimentación de corriente alterna en tiempo real para cargar la batería de acuerdo con el SOC de la unidad de almacenamiento de energía y el voltaje de bus en el proceso de carga, asegurando así la estabilidad y el equilibrio en el proceso de carga.
En una posible implementación, la unidad de control está configurada además para: ajustar la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC a la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC, encender el convertidor CA/CC y ajustar la potencia de entrada del convertidor CC/CC a la primera potencia de salida del convertidor CA/CC si el voltaje de bus es menor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede el valor preestablecido en el proceso de cargar la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía, para cargar la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna a través del convertidor CA/CC y el primer convertidor CC/CC simultáneamente, donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC funciona basándose en la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC funciona con la primera potencia de salida del convertidor CA/CC.
En esta realización, cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es mayor, la unidad de almacenamiento de energía se usa preferentemente para liberar la potencia almacenada en la unidad de almacenamiento de energía y prepararse para recibir la potencia liberada por la batería más tarde; además, cuando la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es mayor, se enciende la fuente de alimentación de corriente alterna y la fuente de alimentación de corriente alterna y la unidad de almacenamiento de energía cargan la batería conjuntamente, de modo que el equilibrio entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus se mantiene, y el dispositivo de carga y descarga puede cargar la batería en un estado estable.
En una realización que no está dentro del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas, pero que se incluye en esta descripción con fines ilustrativos, se proporciona un dispositivo de carga y descarga adicional. El dispositivo de carga y descarga incluye un convertidor CA/CC, un primer convertidor CC/CC, un segundo convertidor CC/CC y una unidad de control. Un extremo del segundo convertidor CC/CC está conectado entre el primer convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC, y el otro extremo está configurado para conectarse a una unidad de almacenamiento de energía. La unidad de control está configurada para: recibir una primera solicitud de descarga transmitida por un BMS de la batería, incluyendo un primer voltaje de descarga y una primera corriente de descarga; establecer la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC como primera potencia de entrada del primer convertidor CC/CC basándose en el primer voltaje de descarga y la primera corriente de descarga; adquirir un SOC de la unidad de almacenamiento de energía; encender el segundo convertidor CC/CC si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es menor que un tercer umbral para liberar la potencia de la batería a la unidad de almacenamiento de energía a través del primer convertidor CC/CC y el segundo convertidor CC/CC; adquirir el voltaje de bus del dispositivo de carga y descarga en tiempo real; y ajustar la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC a la primera potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC si el voltaje de bus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus y una diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede un valor preestablecido en el proceso de liberar la potencia de la batería a la unidad de almacenamiento de energía, donde la primera potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC es menor o igual a la potencia de entrada máxima del segundo convertidor CC/CC, y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC funciona basándose en la primera potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC.
En esta realización de la presente solicitud, además del convertidor CA/CC y el primer convertidor CC/CC, el dispositivo de carga y descarga está provisto adicionalmente del segundo convertidor CC/CC que está conectado entre el primer convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC, por lo tanto, la batería puede libera la potencia a la unidad de almacenamiento de energía conectada al segundo convertidor CC/CC, mejorando así la capacidad de salida del dispositivo de carga y descarga. El dispositivo de carga y descarga puede determinar liberar la potencia de la batería a una o dos de las unidades de almacenamiento de energía y la fuente de alimentación de corriente alterna de acuerdo con el SOC de la unidad de almacenamiento de energía y el voltaje de bus en el proceso de descarga, asegurando así la estabilidad y el equilibrio en el proceso de descarga.
En una posible implementación de esta realización, la unidad de control está configurada además para: ajustar la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC a la potencia de entrada máxima del segundo convertidor CC/CC, encender el convertidor CA/CC y ajustar la potencia de entrada del convertidor CC/CC a la primera potencia de entrada del convertidor CA/CC si el voltaje de bus es menor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede el valor preestablecido en el proceso de liberar la potencia de la batería a la unidad de almacenamiento de energía, para liberar la potencia de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna a través del convertidor CA/CC y el primer convertidor CC/CC simultáneamente, donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/Cc funciona basándose en la potencia de entrada máxima del segundo convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC funciona con la primera potencia de entrada del convertidor CA/CC.
De esta manera, cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es menor, la potencia de la batería se libera preferentemente a la unidad de almacenamiento de energía para complementar la potencia almacenada en la unidad de almacenamiento de energía; y cuando la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es mayor, la potencia de la batería se libera a la fuente de alimentación de corriente alterna al mismo tiempo, y la energía liberada por la batería es recibida por la fuente de alimentación de corriente alterna y la unidad de almacenamiento de energía, de modo que se mantenga el equilibrio entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus, y el dispositivo de carga y descarga permite que la batería libere la potencia en un estado estable.
Según la invención, se proporciona un método de carga de batería y se aplica al dispositivo de carga y descarga en el primer aspecto o en cualquier posible implementación del primer aspecto. El dispositivo de carga y descarga incluye un convertidor CA/CC, un convertidor CC/CC, un segundo convertidor CC/CC y una unidad de control, donde un extremo del segundo convertidor CC/CC está conectado entre el primer convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC, y el otro extremo está conectado a una unidad de almacenamiento de energía. El método incluye: recibir una primera solicitud de carga transmitida por un sistema de gestión de batería (BMS) de la batería, incluyendo la primera solicitud de carga un primer voltaje de carga y una primera corriente de carga; establecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC como primera potencia de salida del primer convertidor CC/CC basándose en el primer voltaje de carga y la primera corriente de carga; adquirir un SOC de la unidad de almacenamiento de energía; encender el segundo convertidor CC/CC si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es mayor que un primer umbral para cargar la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía a través del primer convertidor CC/CC y el segundo convertidor CC/CC; adquirir el voltaje de bus del dispositivo de carga y descarga en tiempo real; y ajustar la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC a la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC si el voltaje de bus es menor que un voltaje de equilibrio de bus y una diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede el valor preestablecido en el proceso de carga de la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía, donde la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC es menor o igual a la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC, y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC funciona basándose en la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC.
En una realización que no está dentro del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas, pero que se incluye en esta descripción con fines ilustrativos, el dispositivo de carga y descarga incluye un convertidor CA/CC, un primer convertidor CC/CC, un segundo convertidor CC/CC y una unidad de control, donde un extremo del segundo convertidor CC/CC está conectado entre el primer convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC, y el otro extremo está conectado a una unidad de almacenamiento de energía. El método incluye: recibir una primera solicitud de descarga transmitida por un BMS de la batería, incluyendo la primera solicitud de descarga un primer voltaje de descarga y una primera corriente de descarga; establecer la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC como primera potencia de entrada del primer convertidor CC/CC basándose en el primer voltaje de descarga y la primera corriente de descarga; adquirir un SOC de la unidad de almacenamiento de energía; encender el segundo convertidor CC/CC si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es menor que un tercer umbral para liberar la potencia de la batería a la unidad de almacenamiento de energía a través del primer convertidor CC/CC y el segundo convertidor CC/CC; y ajustar la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC a la primera potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC si el voltaje de bus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus y una diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede un valor preestablecido en el proceso de liberar la potencia de la batería a la unidad de almacenamiento de energía, donde la primera potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC es menor o igual a la potencia de entrada máxima del segundo convertidor CC/CC, y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC funciona basándose en la primera potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC.
En otra realización, un dispositivo de carga y descarga según el dispositivo de carga y descarga de la invención (incluyendo cualquier realización o implementación del mismo), comprende: un procesador y una memoria, en donde la memoria está configurada para almacenar un programa informático; y el procesador está configurado para ejecutar el programa informático para implementar el método según la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para describir más claramente las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente solicitud, a continuación se presentan brevemente los dibujos adjuntos necesarios para describir las realizaciones de la presente solicitud. Aparentemente, los dibujos adjuntos en la siguiente descripción muestran simplemente algunas realizaciones de la presente solicitud, y una persona con conocimientos habituales en la técnica también puede derivar otros dibujos a partir de estos dibujos adjuntos sin esfuerzos creativos.
La figura 1 es un diagrama de arquitectura de un sistema de carga adecuado para una realización de la presente solicitud;
la figura 2 es un diagrama de bloques estructural esquemático de otro dispositivo de carga y descarga según una realización de la presente solicitud;
la figura 3 es un diagrama de bloques estructural esquemático de una unidad de conversión de potencia en un dispositivo de carga y descarga según una realización de la presente solicitud;
la figura 4 es un diagrama de flujo esquemático de la descarga de una batería según una realización que no está dentro del alcance de la presente invención pero que se incluye en esta descripción con fines ilustrativos; la figura 5 es un diagrama de flujo esquemático de la descarga de una batería según una realización que no está dentro del alcance de la presente invención pero que se incluye en esta descripción con fines ilustrativos; la figura 6 es un diagrama de flujo esquemático de la descarga de una batería según una realización que no está dentro del alcance de la presente invención pero que se incluye en esta descripción con fines ilustrativos; la figura 7 es un diagrama de flujo esquemático de carga de batería según una realización de la presente solicitud;
la figura 8 es un diagrama de flujo esquemático de carga de batería según una realización de la presente solicitud;
la figura 9 es un diagrama de flujo esquemático de carga de batería según una realización de la presente solicitud;
la figura 10 es un diagrama de interacción de flujo de un método de carga de batería según una realización de la presente solicitud;
la figura 11 es un oscilograma esquemático de la corriente de carga y la corriente de descarga de una batería según una realización de la presente solicitud;
la figura 12 es un diagrama de bloques de flujo esquemático de un método de carga de batería según una realización de la presente solicitud;
la figura 13 es un diagrama de bloques de flujo esquemático de un método de descarga de batería según una realización que no está dentro del alcance de la presente invención pero que se incluye en esta descripción con fines ilustrativos; y
la figura 14 es un diagrama de bloques estructural esquemático de un dispositivo electrónico según una realización de la presente solicitud.
DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES
Las implementaciones de la presente solicitud se describen con más detalle a continuación con referencia a los dibujos y realizaciones adjuntos. La siguiente descripción detallada de las realizaciones y los dibujos adjuntos se utilizan para describir a modo de ejemplo el principio de la presente solicitud, pero no se pueden utilizar para limitar el alcance de la presente solicitud, es decir, la presente solicitud no se limita a las realizaciones descritas.
En la descripción de la presente solicitud, cabe señalar que "una pluralidad" significa más de dos. Además, términos como "primero", "segundo", "tercero" y similares sólo se utilizan para la descripción y no pueden entenderse como indicando o implicando importancia relativa.
En el campo de las nuevas energías, una batería de tracción puede servir como fuente de alimentación principal de un dispositivo de consumo de energía (como vehículos, barcos o aviones), y una batería de almacenamiento de energía puede servir como fuente de carga de un dispositivo de consumo de energía. La importancia tanto de la batería de tracción como de la batería de almacenamiento de energía es evidente. Como ejemplo, pero no como limitación, en algunos escenarios de aplicación, la batería de tracción puede ser una batería en un dispositivo de consumo de energía, y la batería de almacenamiento de energía puede ser una batería en un aparato de carga. Para facilitar la descripción, tanto la batería de tracción como la batería de almacenamiento de energía pueden denominarse colectivamente baterías.
La figura 1 es un diagrama de arquitectura de un sistema de carga adecuado para una realización de la presente solicitud.
Como se muestra en la figura 1, el sistema de carga 100 puede incluir: un dispositivo de carga y descarga 110 y un sistema de batería 120. Opcionalmente, el sistema de batería 120 puede ser un sistema de batería en un vehículo eléctrico (incluido un vehículo eléctrico puro y un vehículo eléctrico híbrido enchufable) o un sistema de batería en otros escenarios de aplicación.
Opcionalmente, el sistema de batería 120 puede estar provisto de al menos un paquete de batería, y al menos un paquete de batería puede denominarse colectivamente batería 121 en su conjunto. En términos de tipos de batería, la batería 121 puede ser cualquier tipo de batería, incluyendo pero sin limitarse a: una batería de iones de litio, una batería de metal de litio, una batería de azufre de litio, una batería de ácido plúmbico, una batería de níquel-cadmio, una batería de níquel-cadmio, batería de níquel-metalhidruro, o una batería de aire de litio 121 en la realización de la presente solicitud puede ser una celda de batería, o también puede ser un módulo de batería o un paquete de batería, donde el módulo de batería o el paquete de baterías se forman conectando una pluralidad de baterías en serie o en paralelo. En la realización de la presente solicitud, el tipo y escala específicos de la batería 121 no están específicamente limitados.
Además, para gestionar y mantener de manera inteligente la batería 121, evitar la sobrecarga y la sobredescarga de la batería 121 y prolongar la vida útil de la batería 121, el sistema de batería 120 generalmente está provisto de un sistema de gestión de batería (BMS) 122 para monitorizar el estado de la batería 121. Opcionalmente, el BMS 122 y la batería 121 pueden estar dispuestos integralmente en el mismo dispositivo/aparato, o el BMS 122 puede servir como un dispositivo/aparato independiente dispuesto fuera de la batería 121.
Específicamente, el dispositivo de carga y descarga 110 es un aparato para complementar potencia de la batería 121 en el sistema de batería 120 y/o controlar la descarga de la batería 121.
Opcionalmente, el dispositivo de carga y descarga 110 en la realización de la presente solicitud puede ser una pila de carga ordinaria, una pila de sobrealimentación y una pila de carga que soporta el vehículo a la red (V2G), o puede ser un dispositivo/dispositivo de carga y descarga para cargar y/o descargar la batería. La realización de la presente solicitud no limita el tipo específico ni el escenario de aplicación específico del dispositivo de carga y descarga 110.
Opcionalmente, como se muestra en la figura 1, el dispositivo de carga y descarga 110 puede conectarse a la batería 121 a través de un cable eléctrico 130 y conectarse al BMS 122 a través de una línea de comunicación 140, donde la línea de comunicación 140 se usa para realizar la interacción de información entre el dispositivo de carga y descarga 110 y el BMS.
Como ejemplo, la línea de comunicación 140 incluye, pero no se limita a, un bus de comunicación de una red de área de control (CAN) o un bus de comunicación de una cadena tipo margarita.
Opcionalmente, además de comunicarse con el BMS 122 a través de la línea de comunicación 140, el dispositivo de carga y descarga 110 también puede comunicarse con el BMS 122 a través de una red inalámbrica. La realización de la presente solicitud no limita el específicamente el tipo de comunicación por cable o el tipo de comunicación inalámbrica del dispositivo de carga y descarga y el BMS 122.
En cuanto al dispositivo de carga y descarga 110, puede cargar la batería y controlar la descarga de la batería a través de diferentes arquitecturas de hardware.
La figura 2 es un diagrama de bloques estructural esquemático de otro dispositivo de carga y descarga según una realización de la presente solicitud.
Como se muestra en la figura 2, el dispositivo de carga y descarga 200 puede incluir: una unidad de control 210 y una unidad de conversión de potencia 220.
Donde la unidad de conversión de potencia 220, por ejemplo, puede incluir un dispositivo de alto voltaje para realizar una conversión de energía eléctrica de alta potencia; y la unidad de control 210 puede incluir un circuito de bajo voltaje para realizar la función de control del dispositivo de alto voltaje en la unidad de conversión de potencia 220. Además, la unidad de control 210 también puede establecer una conexión de comunicación con el b Ms . Por ejemplo, como ejemplo pero no limitación, la unidad de control 210 puede establecer una conexión de comunicación con el BMS a través de un bus de comunicación, o la unidad de control 210 puede establecer una conexión de comunicación con el BMS a través de una red inalámbrica.
Opcionalmente, a modo de ejemplo, la figura 3 es un diagrama de bloques estructural esquemático de una unidad de conversión de potencia 220 según una realización de la presente solicitud. La unidad de conversión de potencia 220 mostrada en la figura 3 se puede aplicar al dispositivo de carga y descarga en cualquier realización de la presente solicitud.
Como se muestra en la figura 3, la unidad de conversión de potencia 220 puede conectarse a una fuente de alimentación de corriente alterna (CA) y una batería. La unidad de conversión de potencia 220 incluye un convertidor de corriente alterna/corriente continua (CA/CC) 310, un primer convertidor de corriente continua/corriente continua (CC/CC) 320 y un segundo convertidor CC/CC 330. Un extremo del segundo convertidor CC/CC 330 está conectado entre el primer convertidor CC/CC 320 y el convertidor CA/CC 310, y el otro extremo del segundo convertidor CC/CC 330 está conectado a una unidad de almacenamiento de energía 340.
La unidad de almacenamiento de energía 340 puede servir como parte de la unidad de conversión de potencia 220, y también puede servir como una unidad independiente de la unidad de conversión de potencia 220 y estar conectada a la unidad de conversión de potencia 220 a través de un cable eléctrico. La unidad de almacenamiento de energía 340, por ejemplo, puede ser una batería de almacenamiento de energía.
En una implementación, la unidad de control 210 puede controlar la unidad de conversión de potencia 130 de acuerdo con el SOC de la unidad de almacenamiento de energía para liberar la potencia de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna y/o la unidad de almacenamiento de energía 340.
Por ejemplo, la unidad de control 210 puede determinar liberar preferentemente la potencia de la batería a una de la fuente de alimentación de corriente alterna y la unidad de almacenamiento de energía 340 de acuerdo con el SOC de la unidad de almacenamiento de energía, y determinar si encender la otra de la fuente de alimentación de corriente alterna y la unidad de almacenamiento de energía 340 para liberar la potencia de la batería al mismo tiempo de acuerdo con el voltaje de bus durante la descarga de la batería.
En otra implementación, la unidad de control 210 puede controlar además la unidad de conversión de potencia 130 de acuerdo con el SOC de la unidad de almacenamiento de energía para cargar la batería a través de la fuente de alimentación de corriente alterna y/o la unidad de almacenamiento de energía 340.
Por ejemplo, la unidad de control 210 puede determinar cargar preferentemente la potencia por una de la fuente de alimentación de corriente alterna y la unidad de almacenamiento de energía 340 de acuerdo con el SOC de la unidad de almacenamiento de energía, y determinar si encender la otra de la fuente de alimentación de corriente alterna y la unidad de almacenamiento de energía 340 para cargar la batería al mismo tiempo de acuerdo con una relación entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio durante la carga.
Como se muestra en la figura 3, el voltaje de bus Ubus es un voltaje entre un electrodo positivo y un electrodo negativo de un primer extremo del primer convertidor CC/CC 320, donde el primer extremo del primer convertidor CC/CC 320 se usa para conectarse al convertidor CC/ CC 310 y un extremo del segundo convertidor CC/CC 330.
El voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es un voltaje diseñado para el sistema de carga y puede ser generalmente igual a un voltaje nominal de bus del sistema de carga. Para una fuente de alimentación de corriente alterna trifásica, el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio, por ejemplo, se puede establecer entre 650 V y 850 V.
En la realización de la presente solicitud, además del convertidor CA/CC y el primer convertidor CC/CC, el dispositivo de carga y descarga está provisto adicionalmente del segundo convertidor CC/CC que está conectado entre el primer convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC, por lo tanto, la batería puede libera la potencia a la unidad de almacenamiento de energía conectada al segundo convertidor CC/CC, mejorando así la capacidad de salida del dispositivo de carga y descarga. El dispositivo de carga y descarga puede determinar liberar la potencia de la batería a una o dos de las unidades de almacenamiento de energía y la fuente de alimentación de corriente alterna de acuerdo con el SOC de la unidad de almacenamiento de energía y el voltaje de bus en el proceso de descarga, asegurando así la estabilidad y el equilibrio en el proceso de descarga.
En primer lugar, con referencia a la figura 4 a figura 6, se describe el proceso de descarga de la batería a la unidad de almacenamiento de energía 340 y/o a la fuente de alimentación de corriente alterna.
Opcionalmente, la unidad de control 210 puede establecer la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320 como la primera potencia de entrada WCC/CC1-EN1 de acuerdo con el primer voltaje de descarga y la primera corriente de descarga que se transmiten por el BMS, adquirir el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340, y controlar la unidad de conversión de potencia 130 de acuerdo con el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 para liberar la potencia de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna y/o la unidad de almacenamiento de energía 340.
La potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320, por ejemplo, se puede establecer para que sea igual a la potencia requerida de descarga WSUM1 de la batería, es decir, WCC/CC1-EN1=WSUM1, donde la potencia requerida de descarga WSUM1 de la batería, por ejemplo, puede ser el producto de la primera corriente de descarga y el primer voltaje de descarga.
La unidad de control 210 necesita adquirir un voltaje de bus Ubus del dispositivo de carga y descarga 200 en tiempo real. Por ejemplo, un circuito de detección para detectar el voltaje de bus Ubus detecta el voltaje de bus en tiempo real y transmite el voltaje de bus Ubus detectado a la unidad de control 210. El voltaje de bus Ubus se puede detectar en tiempo real según una determinada frecuencia.
Caso 1
En un caso que no está dentro del alcance de la presente invención pero que se incluye en esta descripción con fines ilustrativos, el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es inferior a un tercer umbral.
En este momento, el segundo convertidor CC/CC 330 se enciende para liberar la potencia de la batería a la unidad de almacenamiento de energía 340 a través del primer convertidor CC/CC 320 y el segundo convertidor CC/CC 330.
En una implementación, en el proceso de descarga de la batería a la unidad de almacenamiento de energía 340, si el voltaje de bus Ubus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede un valor preestablecido Ub1, la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la primera potencia de entrada WCC/CC2-EN1 del segundo convertidor CC/CC 330, donde la primera potencia de entrada WCC/CC2-EN1 del segundo convertidor CC/CC 330 es menor o igual a la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC 330; y
Donde la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ubi cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la primera potencia de entrada WCC/CC2-EN1 del segundo convertidor CC/CC 330.
En otra implementación, en el proceso de descarga desde la fuente de alimentación a la unidad de almacenamiento de energía 340, si el voltaje de bus Ubus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede un valor preestablecido Ubi, la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC 330, el convertidor CA/CC 310 se enciende y la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la primera potencia de entrada WCA/CC-EN1 del convertidor CA/CC 310, de modo que la potencia de la batería se libera a la fuente de alimentación de corriente alterna al mismo tiempo a través del convertidor CA/CC 310 y el primer convertidor CC/CC 320.
Donde cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la potencia de entrada máxima MAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC 330, y el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la primera potencia de entrada WCA/CC-EN1 del convertidor CA/CC 310, el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub1.
Específicamente, en el caso 1, el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor que el tercer umbral, el segundo convertidor CC/CC 330 se enciende y la batería se carga preferentemente mediante la unidad de almacenamiento de energía 340. En el proceso de descarga de la batería a la unidad de almacenamiento de energía 340, si Ubus>Uequilibrio+Ub1, la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta hasta |Ubus-Uequilibrio|< Ub1. Si Ubus>Uequilibrio+Ub1 cuando la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN, el convertidor CA/CC 310 se enciende, de modo que la potencia de la batería se libera a la fuente de alimentación de corriente alterna al mismo tiempo. La potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 aumenta desde 0 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub1.
De esta manera, cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es menor, la energía de la batería se libera preferentemente a la unidad de almacenamiento de energía para complementar la energía almacenada en la unidad de almacenamiento de energía; además, cuando la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es mayor, la energía de la batería se libera a la fuente de alimentación de corriente alterna al mismo tiempo, y la energía liberada por la batería es recibida por la fuente de alimentación de corriente alterna. y la unidad de almacenamiento de energía, de modo que se mantenga el equilibrio entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus, y el dispositivo de carga y descarga permite que la batería libere la energía en un estado estable.
Opcionalmente, la unidad de control 210 se utiliza además para: recibir una segunda solicitud de descarga transmitida por el BMS, incluyendo la segunda solicitud de descarga un segundo voltaje de descarga y una segunda corriente de descarga; y establecer la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC como una segunda potencia de entrada WCC/CC1-EN2 del primer convertidor CC/CC, donde la segunda potencia de entrada WCC/CC1-EN2 del primer convertidor CC/CC es menor que la primera potencia de entrada WCC/CC1-EN1 del primer convertidor CC/CC.
Debe entenderse que la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio no puede ser aún menor que el valor preestablecido Ub1. Por ejemplo, la corriente de descarga y el voltaje de descarga en la solicitud de descarga pueden cambiar en cualquier momento, por lo que el voltaje de bus Ubus también cambiará. Si se reciben el segundo voltaje de descarga y la segunda corriente de descarga que se transmiten por el BMS, es necesario restablecer la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320. Si se reduce la potencia de entrada restablecida, es posible que se reduzca el voltaje de bus Ubus. En este momento, es necesario reducir correspondientemente la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 230 y del convertidor CA/CC 210.
En una implementación, en el proceso de descarga de la batería a la unidad de almacenamiento de energía 340 y la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede el valor preestablecido Ub1, la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se mantiene como la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC, y la primera potencia de entrada WCA/CC-EN1 del convertidor CA/CC 310 se ajusta para reducirse a la segunda potencia de entrada WCA/CC-EN2 del convertidor CA/CC.
Donde cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC 330, y el convertidor CA/CC funciona basándose en la segunda potencia de entrada WCA/CC-EN2 del convertidor CA/c C, la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub1.
En otra implementación, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede el valor preestablecido Ub1, la primera potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a cero, y la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta desde la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC 330 a la segunda potencia de entrada WCC/CC2-EN2 del segundo convertidor CC/CC 330.
Donde la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub1 cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la segunda potencia de entrada WCC/CC2-EN2 del segundo convertidor CC/ Convertidor CC 330.
Puede verse que cuando Uequilibrio-U b1 <Ubus<Uequilibrio+Ub1 (es decir, |Ubus-Uequilibrio|<Ub1), el estado y la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 y el convertidor CA/CC 310 pueden mantenerse sin cambios; cuando Ubus<Uequilibrio-Ub1, es necesario reducir preferentemente la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310; y si todavía Ubus<Uequilibrio-Ub1 cuando la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se reduce a 0, la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se reduce.
A continuación se describe cómo permitir que la batería libere potencia cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor que el tercer umbral en detalle a continuación tomando la figura 4 como ejemplo. El flujo 400 mostrado en la figura 4 incluye parte o la totalidad de las siguientes etapas.
Etapa 401: se detecta si se transmite la primera solicitud de descarga transmitida por el BMS de la batería.
Donde la primera solicitud de descarga incluye una primera corriente de descarga y un primer voltaje de descarga.
Si se recibe la primera solicitud de descarga transmitida por el BMS, se realiza la etapa 402.
Etapa 402: la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320 se establece como la primera potencia de entrada WCC/CC1-EN1 del primer convertidor CC/CC 320 basándose en el primer voltaje de descarga y la primera corriente de descarga.
Por ejemplo, WCC/CC1-EN1 se puede establecer para que sea igual a un producto del primer voltaje de descarga y la primera corriente de descarga.
Etapa 403: se adquiere el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340.
Debe entenderse que el tiempo de realización de la etapa 403 no está limitado en el presente documento. La figura 4 es sólo un ejemplo. La etapa 403 se puede realizar después de la etapa 402, o también se puede realizar antes de la etapa 401 siempre que la etapa 403 se realice antes de la etapa 404.
Etapa 404: se determina si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor que el tercer umbral.
El tercer umbral se puede establecer según la característica de la unidad de almacenamiento de energía, por ejemplo, se puede establecer en 10 %, 20 % o 30 %.
En la etapa 404: si se determina que el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor que el tercer umbral se realiza la etapa 405.
Etapa 405: se enciende el segundo convertidor CC/CC 330.
El modo de carga del segundo convertidor CC/CC 330 está encendido, de modo que la potencia de la batería puede liberarse a la unidad de almacenamiento de energía 340.
Etapa 406: se determina si Ubus>Uequilibrio+Ub1.
En la etapa 406, si se determina que Ubus >Uequilibrio+Ub1, se realizan la etapa 407 a la etapa 409.
Etapa 407: se enciende el segundo convertidor CC/CC 330 y se ajusta la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC.
Por ejemplo, la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 aumenta gradualmente desde 0.
Etapa 408: se determina si la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 alcanza la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC 330.
La potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC 330, por ejemplo, puede determinarse sobre la base de la capacidad de descarga de la unidad de almacenamiento de energía 340. Cuanta más energía pueda recibir la unidad de almacenamiento de energía 340, mayor será la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC 330.
La etapa 407 y la etapa 408 deben realizarse simultáneamente, es decir, se ajusta la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 y se determina si la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 alcanza la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC 330 en el proceso de ajuste. Específicamente, cuando se ajusta la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330, el voltaje de bus Ubus se adquiere en tiempo real y el ajuste de la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se detiene hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub1. En este momento, si la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 no alcanza la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC 330, el convertidor CA/CC 310 se mantiene en un estado apagado. Suponiendo que la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la primera potencia de entrada WCC/CC2-EN1 del segundo convertidor CC/CC 330 en este momento, entonces |Ubus-Uequilibrio|<Ub1 cuando el segundo convertidor CC/ CC 330 funciona basándose en la primera potencia de entrada WCC/CC2-EN1.
Es decir, si |Ubus-Uequilibrio|<Ub1 cuando la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 no se ajusta a la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN, no es necesario encender el convertidor CA/CC 310 nuevamente en este momento.
Sin embargo, si todavía Ubus>Uequilibrio+Ub1 cuando la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN, se realiza la etapa 409.
Etapa 409: el convertidor CA/CC 310 se enciende y la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta. Dado que el convertidor CA/CC 310 inicia el modo de red a vehículo (red a vehículo, G2V), en este momento, la potencia de la batería puede liberarse a la fuente de alimentación de corriente alterna al mismo tiempo. La unidad de control 210 ajusta la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub1, y se supone que la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la primera potencia de entrada WCA/CC- EN1 en este momento. En este momento, |Ubus-Uequilibrio|<Ub1 cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN del segundo convertidor CC/CC 330 y el convertidor CA/CC 310 funciona bajo la primera potencia de entrada WCA/CC-EN1 del convertidor CA/CC 310.
En la etapa 406, si se determina que Ubus< Uequilibrio+Ub1, se realizan la etapa 410 a la etapa 413.
Etapa 410: se determina si Ubus>Uequilibrio-Ub1.
Si Uequilibrio-Ub <Ubus <Uequilibrio+Ub, el estado de funcionamiento y la potencia del convertidor CA/CC 310 y el segundo convertidor CC/CC 330 se mantienen sin cambios; y si Ubus<Uequilibrio-Ub1, se realizan las etapas 411 y 412.
Etapa 411: se ajusta la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310.
Etapa 412: se determina si la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 llega a 0.
Es necesario realizar la etapa 411 y la etapa 412 simultáneamente, es decir, se ajusta la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310, y se determina si la potencia de entrada del convertidor CA/c C 310 se ajusta desde la potencia de entrada WCA/CC-EN1 a 0 en el proceso de ajuste. Específicamente, cuando se ajusta la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310, el voltaje de bus Ubus se detecta en tiempo real y el ajuste de la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se detiene hasta |Ubus-Uequilibrio|<U b1. En este momento, si la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 no llega a 0, no es necesario realizar ningún ajuste en el segundo convertidor CC/CC 330. Suponiendo que la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 es la segunda potencia de entrada WCA/CC-EN2 del convertidor CA/CC 310, |Ubus-Uequilibrio|<Ub1 cuando el convertidor CA/CC 310 funciona sobre la base de la segunda potencia de entrada WCA/CC-EN2 y el segundo convertidor CC/CC 330 funcionan sobre la base de la potencia de entrada máxima PMAXCC/CC2-EN.
Es decir, si |Ubus-Uequilibrio|<Ub1 cuando la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 no se ajusta a 0, no es necesario ajustar la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 nuevamente en este momento.
Sin embargo, si Ubus < Uequilibrio-Ub1 cuando la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a 0, se realiza la etapa 413.
Etapa 413: se ajusta la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330.
La unidad de control 210 ajusta la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub1, y se supone que la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la segunda potencia de entrada WCC/ CC2-EN2 en este momento. En este momento, |Ubus-Uequilibrio|<Ub1 cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la segunda potencia de entrada WCC/CC2-EN2.
Caso 2
En un caso que no está dentro del alcance de la presente invención pero que se incluye en esta descripción con fines ilustrativos, el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el tercer umbral y menor que el cuarto umbral.
En este momento, el convertidor CA/CC 310 se enciende para liberar la potencia de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna a través del primer convertidor CC/CC 320 y el convertidor CA/CC 310.
En una implementación, en el proceso de liberar la potencia de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede el valor preestablecido Ub1, la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a una tercera potencia de entrada WCA/CC-EN3 del convertidor CA/CC 310, donde la tercera potencia de entrada WCA/CC-EN3 del convertidor CA/CC 310 es menor o igual a la potencia de entrada máxima P<m>AXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310.
Donde la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub1 cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la tercera potencia de entrada WCA/CC-EN3 del CA/CC convertidor 310.
En otra implementación, en el proceso de liberar la energía de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede un valor preestablecido Ub1, la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de entrada máxima p Ma XCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310, el segundo convertidor CC/CC 330 se enciende y la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la tercera potencia de entrad WCC/CC2-EN3 del segundo convertidor CC/CC 330 para liberar la batería a la unidad de almacenamiento de energía 340 al mismo tiempo a través del primer convertidor CC/CC 320 y el segundo convertidor CC/CC 330.
Donde cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310, y el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la tercera potencia de entrada WCC/CC2 -EN3 del segundo convertidor CC/CC 330, la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor que el valor preestablecido Ub1.
Específicamente, en el caso 2, el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el tercer umbral y menor que el cuarto umbral, el segundo convertidor CC/CC 330 se enciende y la potencia de batería se libera preferentemente con la fuente de alimentación de corriente alterna. En el proceso de descarga de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna, si Ubus > Uequilibrio+Ub1, la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub1. Si Ubus>Uequilibrio+Ub1 cuando la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN, el segundo convertidor CC/CC 330 se enciende, de modo que la potencia de la batería se libera a la unidad de almacenamiento de energía 340 al mismo tiempo. La potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 aumenta desde 0 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub1.
De esta manera, cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía está en un rango apropiado, la potencia de la batería se libera preferentemente a la fuente de alimentación de corriente alterna para evitar que la potencia almacenada en la unidad de almacenamiento de energía exceda la capacidad de la unidad de almacenamiento de energía; además, cuando la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es mayor, la potencia de la batería se libera a la unidad de almacenamiento de energía al mismo tiempo, y la potencia liberada por la batería es recibida conjuntamente por la unidad de almacenamiento de energía y la fuente de alimentación de corriente alterna, de modo que se mantenga el equilibrio entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus, y el dispositivo de carga y descarga permite que la batería libere la potencia en un estado estable.
Opcionalmente, la unidad de control 210 se utiliza además para: recibir una tercera solicitud de descarga transmitida por el BMS, incluyendo la tercera solicitud de descarga un tercer voltaje de descarga y una tercera corriente de descarga; y establecer la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320 como tercera potencia de entrada WCC/CC1-EN3 del primer convertidor CC/CC 320, donde la tercera potencia de entrada WCC/CC1-EN3 del primer convertidor CC/CC 320 es menor que la primera potencia de entrada WCC/CC1-EN1 del primer convertidor CC/CC.
Debe entenderse que la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio no puede ser aún menor que el valor preestablecido Ub1. Por ejemplo, la corriente de descarga y el voltaje de descarga en la solicitud de descarga pueden cambiar en cualquier momento, por lo que el voltaje de bus Ubus también cambiará. Si se reciben el tercer voltaje de descarga y la tercera corriente de descarga que se transmiten por el BMS, es necesario restablecer la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320. Si se reduce la potencia de entrada restablecida, es posible que se reduzca el voltaje de bus Ubus. En este momento, es necesario reducir correspondientemente la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 230 y del convertidor CA/CC 210.
En una implementación, en el proceso de descarga de la batería a la unidad de almacenamiento de energía 340 y la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede el valor preestablecido Ub1, la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se mantiene como la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC, y la tercera potencia de entrada WCC/CC2-EN3 del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta para reducirse a la cuarta potencia de entrada WCC/CC2-EN4 del segundo convertidor CC/CC.
Donde cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la cuarta potencia de entrada WCC/CC2-EN3 del segundo convertidor CC/CC, y el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC -EN del convertidor CA/CC 310, la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido U b1.
En otra implementación, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede el valor preestablecido Ub1, la tercera potencia de entrada WCC/CC2-EN3 del segundo convertidor CC/CC se ajusta a cero, y la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta desde la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC hasta la cuarta potencia de entrada WCA/CC-EN4 del convertidor CA/CC.
Donde cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la cuarta potencia de entrada WCA/CC-EN4 del convertidor CA/CC 310, y la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 es cero, la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido U b1.
Puede verse que cuando Uequilibrio-U b1 <Ubus<Uequilibrio+Ub1 (es decir, |Ubus-Uequilibrio|<Ub1), el estado y la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 y el convertidor CA/CC 310 pueden mantenerse sin cambios; cuando Ubus<Uequilibrio-Ub1, es necesario reducir preferentemente la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330; y si todavía Ubus<Uequilibrio-Ub1 cuando la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se reduce a 0, la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se reduce.
A continuación se describe cómo permitir que la batería libere potencia cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el tercer umbral y menor que el cuarto umbral en detalle a continuación tomando la figura 5 como ejemplo. El flujo 500 mostrado en la figura 5 incluye parte o la totalidad de las siguientes etapas.
Etapa 501: se detecta si se recibe la primera solicitud de descarga transmitida por el BMS.
Donde la primera solicitud de descarga incluye una primera corriente de descarga y un primer voltaje de descarga.
Si se recibe la primera solicitud de descarga transmitida por el BMS, se realiza la etapa 502.
Etapa 502: la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320 se establece como la primera potencia de entrada WCC/CC1-IN1 del primer convertidor CC/CC 320 basándose en el primer voltaje de descarga y la primera corriente de descarga.
Por ejemplo, WCC/CC1-EN1 se puede establecer para que sea igual a un producto del primer voltaje de descarga y la primera corriente de descarga.
Etapa 503: se adquiere el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340.
Debe entenderse que el tiempo de realización de la etapa 503 no está limitado en el presente documento. La figura 5 es sólo un ejemplo. La etapa 503 se puede realizar después de la etapa 502, o también se puede realizar antes de la etapa 501 siempre que la etapa 503 se realice antes de la etapa 504.
Etapa 504: se determina si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el tercer umbral y menor que el cuarto umbral.
El tercer umbral y el cuarto umbral se pueden establecer de acuerdo con la característica de la unidad de almacenamiento de energía 340. Por ejemplo, el tercer umbral puede establecerse en 10 %, 20 % o 30 %, y el cuarto umbral puede establecerse en 70 %, 80 % o 90 %.
En la etapa 504, si se determina que el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el tercer umbral y menor que el cuarto umbral, se realiza la etapa 505.
Etapa 505: se enciende el convertidor CA/CC 310.
El modo G2V del convertidor CA/CC 310 está encendido, de modo que la potencia de la batería puede liberarse a la unidad de almacenamiento de energía 340.
Etapa 506: se determina si Ubus>Uequilibrio+Ub1.
En la etapa 506, si se determina que Ubus > Uequilibrio+Ub1, se realizan la etapa 507 a la etapa 509.
Etapa 507: el convertidor CA/CC 310 se enciende y la potencia de entrada del convertidor CA/CC se ajusta.
Por ejemplo, la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 aumenta gradualmente desde 0.
Etapa 508: se determina si la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 alcanza la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310.
La etapa 507 y la etapa 508 deben realizarse simultáneamente, es decir, se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 y se determina si la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 alcanza la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310 en el proceso de ajuste. Específicamente, cuando se ajusta la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310, el voltaje de bus Ubus se adquiere en tiempo real y el ajuste de la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se detiene hasta |Ubus-Uequilibrio|<U b1. En este momento, si la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 no alcanza la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310, el segundo convertidor CC/CC 330 se mantiene en un estado apagado. Suponiendo que la potencia de entrada del convertidor CA/CA 310 se ajusta a la tercera potencia de entrada WCA/CC-EN3 del convertidor CA/CC 310, entonces |Ubus-Uequilibrio|<Ub1 cuando el convertidor CA/CA 310 funciona en el base de la tercera potencia de entrada WCA/CC-EN3.
Es decir, si |Ubus-Uequilibrio|<Ub1 cuando la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 no se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA, no es necesario volver a encender el segundo convertidor CC/CC 330 en este momento.
Sin embargo, si todavía Ubus>Uequilibrio+Ub1 cuando la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN, se realiza la etapa 509.
Etapa 509: se enciende el segundo convertidor CC/CC 330 y se ajusta la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330.
El modo de carga del segundo convertidor CC/CC 330 está encendido, de modo que la potencia de la batería puede liberarse a la unidad de almacenamiento de energía 340 en este momento. La unidad de control 210 ajusta la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub1, y se supone que la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la tercera potencia de entrada WCC/ CC2-EN3 en este momento. En este momento, cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310, y el segundo convertidor CC/CC 330 funciona bajo la tercera potencia de salida WCC/CC2 -EN3 del segundo convertidor CC/CC 330, |Ubus-Uequilibrio|<Ub1.
En la etapa 506, si se determina que Ubus<Uequilibrio+Ub1, se realizan la etapa 510 a la etapa 513.
Etapa 510: se determina si Ubus>Uequilibrio-Ub1.
Si Uequilibrio-Ub<Ubus<Uequilibrio+Ub, el estado de funcionamiento y la potencia del segundo convertidor CA/CC 330 y el convertidor CA/CC 310 se mantienen sin cambios; y si Ubus<Uequilibrio-U b1, es necesario realizar la etapa 511 y la etapa 512.
Etapa 511: se ajusta la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330.
Etapa 512: se determina si la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 llega a 0.
La etapa 511 y la etapa 512 deben realizarse simultáneamente, es decir, se ajusta la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330, y se determina si la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta desde la tercera potencia de entrada WCC/CC2-EN3 del segundo convertidor CC/CC 330 a 0 en el proceso de ajuste. Específicamente, cuando se ajusta la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330, el voltaje de bus Ubus se detecta en tiempo real y el ajuste de la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se detiene hasta |Ubus-Uequilibrio| <Ub1. En este momento, si la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 no llega a 0, no es necesario realizar ningún ajuste en el convertidor CA/CC 310. Suponiendo que la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 es la cuarta potencia de entrada WCC/CC2-EN4 del segundo convertidor CC/CC 330 en este momento, entonces |Ubus-Uequilibrio|<Ub1 cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la cuarta potencia de entrada WCC/CC2-EN4 y el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN.
Es decir, si |Ubus-Uequilibrio|<b1 cuando la potencia de entrada del segundo convertidor CA/CC 330 no se ajusta a 0, no es necesario ajustar la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 nuevamente en este momento.
Sin embargo, si todavía Ubus < Uequilibrio-Ub1 cuando la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a 0, se realiza la etapa 513.
Etapa 513: se ajusta la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310.
La unidad de control 210 ajusta la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub1, y se supone que la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la cuarta potencia de entrada WCA/CC-e N4 en este momento. En este momento, |Ubus-Uequilibrio|<U b1 cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la cuarta potencia de entrada WCA/CC-SALIDA4.
Caso 3
En un caso que no está dentro del alcance de la presente invención pero que se incluye en esta descripción con fines ilustrativos, el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que un cuarto umbral.
En este momento, el convertidor CA/CC 310 se enciende para liberar la potencia de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna a través del primer convertidor CC/CC 320 y el convertidor CA/CC 310, y el segundo convertidor CC/CC 330. se controla para que se apague para prohibir liberar la potencia de la batería a la unidad de almacenamiento de energía 340 a través del primer convertidor CC/CC 320 y el segundo convertidor CC/CC 330.
En una implementación, en el proceso de liberar la potencia de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede un valor preestablecido Ub1, la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la quinta potencia de entrada WCA/CC-EN5 del convertidor CA/CC 310, donde la quinta potencia de entrada WCA/CC-EN5 del convertidor CA/CC 310 es menor o igual a la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310.
Donde la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub1 cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la quinta potencia de entrada WCA/CC-EN5 del CA/CC convertidor 310.
En otra implementación, en el proceso de liberar la potencia de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede el valor preestablecido Ub1, la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310, y la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320 se establece para que sea igual a la potencia máxima de entrada PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC.
Específicamente, en el caso 3, el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el cuarto umbral, y la unidad de almacenamiento de energía 340 no puede soportar el exceso de potencia, por lo que el convertidor CA/CC 310 se enciende, la potencia de la batería solo se libera a la fuente de alimentación de corriente alterna, y el segundo convertidor CC/CC 330 se controla para que esté en un estado apagado para prohibir liberar la potencia de la batería a la unidad de almacenamiento de energía 340. En el proceso de descarga de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna, si Ubus>Uequilibrio+Ub1, la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub1. Cuando la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN, la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320 se ajusta correspondientemente para que sea igual a la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310, de modo que la batería se descarga a la fuente de alimentación de corriente alterna según PMAXCA/CC-EN a través del primer convertidor CC/CC 320 y el convertidor CA/CC 310.
De esta manera, cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es mayor, la potencia de la batería solo se libera a la fuente de alimentación de corriente alterna, evitando así que la energía almacenada en la unidad de almacenamiento de energía exceda la capacidad de la unidad de almacenamiento de energía.
De manera similar, si Ubus <Uequilibrio-Ub1 debido a una situación tal como un cambio en la corriente de descarga y/o el voltaje de descarga en la solicitud de descarga transmitida por el BMS, es necesario reducir la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310.
A continuación se describe cómo permitir que la batería libere potencia cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el cuarto umbral en detalle a continuación tomando la figura 6 como ejemplo. El flujo 600 mostrado en la figura 6 incluye parte o la totalidad de las siguientes etapas.
Etapa 601: se detecta si se recibe la primera solicitud de descarga transmitida por el BMS.
Donde la primera solicitud de descarga incluye una primera corriente de descarga y un primer voltaje de descarga. Si se recibe la primera solicitud de descarga transmitida por el BMS, se realiza la etapa 602.
Etapa 602: la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320 se establece como la primera potencia de entrada WCC/CC1-EN1 del primer convertidor CC/CC 320 basándose en el primer voltaje de descarga y la primera corriente de descarga.
Por ejemplo, WCC/CC1-EN1 se puede establecer para que sea igual a un producto del primer voltaje de descarga y la primera corriente de descarga.
Etapa 603: se adquiere el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340.
Debe entenderse que el tiempo de realización de la etapa 603 no está limitado en el presente documento. La figura 6 es sólo un ejemplo. La etapa 603 se puede realizar después de la etapa 602, o también se puede realizar antes de la etapa 601 siempre que la etapa 603 se realice antes de la etapa 604.
Etapa 604: se determina si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor que el cuarto umbral. El cuarto umbral se puede establecer según la característica de la unidad de almacenamiento de energía 340, por ejemplo, se puede establecer en 70 %, 80 % o 90 %.
En la etapa 604: si se determina que el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el cuarto umbral se realiza la etapa 605.
Etapa 605: el convertidor CA/CC 310 se enciende y el segundo convertidor CC/CC 330 se apaga.
El modo G2V del convertidor CA/CC 310 está activado, de modo que la potencia de la batería puede liberarse a la fuente de alimentación de corriente alterna. El segundo convertidor CC/CC 330 está apagado, por lo que la potencia de la batería no se liberará a la unidad de almacenamiento de energía 340.
Etapa 606: se determina si Ubus>Uequilibrio+Ub1.
En la etapa 606, si se determina que Ubus > Uequilibrio+Ub1, se realizan la etapa 607 a la etapa 609.
Etapa 607: el convertidor CA/CC 310 se enciende y la potencia de del convertidor CA/CC se ajusta.
Por ejemplo, la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 aumenta gradualmente desde 0.
Etapa 608: se determina si la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 alcanza la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310.
La etapa 607 y la etapa 608 deben realizarse simultáneamente, es decir, se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 y se determina si la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 alcanza la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310 en el proceso de ajuste. Específicamente, cuando se ajusta la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310, el voltaje de bus Ubus se adquiere en tiempo real y el ajuste de la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se detiene hasta |Ubus-Uequilibrio|<U b1. En este momento, si la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 no alcanza la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310, el segundo convertidor CC/CC 330 se mantiene en un estado apagado. Suponiendo que la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la quinta potencia de entrada WCA/CC-EN5 del convertidor CA/CC 310, |Ubus-Uequilibrio|<Ub1 cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la quinta potencia de entrada WCA/CC-EN5 del convertidor CA/CC 310.
Es decir, |Ubus-Uequilibrio|<Ub1 cuando la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 no se ajusta a la potencia de entrada máxima PMAXCa /CC-EN. Si Ubus > Uequilibrio+Ub1 cuando la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN, se realiza la etapa 609.
Etapa 609: se ajusta la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320.
El segundo convertidor CC/CC 330 está apagado, por lo que Ubus>Uequilibrio+Ub1 incluso si la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN, y la potencia liberada por la batería no puede recibirse a través de la unidad de almacenamiento de energía 340. En este momento, la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC 320 sólo se puede ajustar para que sea igual a la potencia de entrada máxima PMAXCA/CC-EN del convertidor CA/CC 310, de modo que la batería se descargue a la fuente de alimentación de corriente alterna según PMAXCA/CC-EN a través del primer convertidor CC/CC 320 y el convertidor CA/CC 310.
En la etapa 606, si se determina que Ubus < Uequilibrio+Ub1, se realiza la etapa 610.
Etapa 610: se determina si Ubus>Uequilibrio-Ub1.
Si Uequilibrio-Ub<Ubus<Uequilibrio+Ub, el estado de funcionamiento y la potencia del segundo convertidor CA/CC 330 y el convertidor CA/CC 310 se mantienen sin cambios; y si |Ubus-Uequilibrio|>Ub1, es necesario realizar la etapa 611.
Etapa 611: se ajusta la potencia de entrada del convertidor CA/CC 330.
La unidad de control 210 ajusta la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub1.
El proceso por el cual la batería se descarga a la unidad de almacenamiento de energía 340 y/o a la fuente de alimentación de corriente alterna se describe anteriormente con referencia a la figura 4 a la figura 6, y el proceso de carga de la batería a través de la unidad de almacenamiento de energía 340 y/o la fuente de alimentación de corriente alterna se describe a continuación con referencia a la figura 7 a la figura 9.
Opcionalmente, la unidad de control 210 puede establecer en primer lugar la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320 como la primera potencia de salida WCC/CC1-SALIDA1 basándose en el primer voltaje de carga y la primera corriente de carga que se transmiten por el BMS, adquirir la SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340, y controlar la unidad de conversión de potencia 130 de acuerdo con el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 para cargar la batería a través de la fuente de alimentación de corriente alterna y/o la unidad de almacenamiento de energía 340.
La potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320, por ejemplo, se puede configurar para que sea igual a la potencia requerida de carga WSUM2 de la batería, es decir, w Cc /Cc 1-SALIDA1=WSUM2, la potencia requerida de carga WSUM2 de la batería., por ejemplo, puede ser el producto de la primera corriente de carga y el primer voltaje de carga.
La unidad de control 210 necesita adquirir un voltaje de bus Ubus del dispositivo de carga y descarga 200 en tiempo real. Por ejemplo, un circuito de detección para detectar el voltaje de bus Ubus detecta el voltaje de bus en tiempo real y transmite el voltaje de bus Ubus detectado a la unidad de control 210. El voltaje de bus Ubus se puede detectar en tiempo real según una determinada frecuencia.
Caso 1
El SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que un primer umbral.
En este momento, el segundo convertidor CC/CC 330 se enciende para cargar la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía 340 a través del primer convertidor CC/CC 320 y el segundo convertidor CC/CC 330.
En una implementación, en el proceso de carga de la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía 340, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede un valor preestablecido Ub2, la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la primera potencia de salida WCC/CC2-SALIDA1 del segundo convertidor CC/CC 330, donde la primera potencia de salida WCC/CC2-SALIDA1 del segundo convertidor CC/CC 330 es menor o igual a la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC 330.
Donde la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub2 cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la primera potencia de salida WCC/CC2-SALIDA1 del segundo convertidor CC/CC 330.
En otra implementación, en el proceso de carga de la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía 340, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede un valor preestablecido Ub2, la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC 330, el convertidor CA/CC 310 se enciende y la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la primera potencia de salida WCA/CC-SALIDA1 del convertidor CA/CC 310 para cargar la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna al mismo tiempo a través del convertidor CA/CC 310 y el primer convertidor CC/C 320.
Donde cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC 330, y el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la primera potencia de salida WCA/ CC-SALIDA1 del convertidor CA/CC 310, la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub2.
Específicamente, en el caso 1, el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el primer umbral, el segundo convertidor CC/CC 330 se enciende y la batería se carga preferentemente mediante la unidad de almacenamiento de energía 340. En el proceso de carga de la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía 340, si Ubus< Uequilibrio-Ub2, la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub2. Si todavía Ubus < Uequilibrio-Ub2 cuando la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta al máximo PMAXCC/CC2-SALIDA, el convertidor CA/CC 310 se enciende, de modo que la batería se carga con la corriente alterna. fuente de alimentación al mismo tiempo. La potencia de salida del convertidor CA/CC 310 aumenta desde 0 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub2.
De esta manera, cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es mayor, la unidad de almacenamiento de energía se usa preferentemente para cargar la batería con el fin de liberar energía almacenada en la unidad de almacenamiento de energía y prepararse para recibir la energía liberada por la batería más tarde; Además, cuando la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es mayor, se enciende la fuente de alimentación de corriente alterna y la fuente de alimentación de corriente alterna y la unidad de almacenamiento de energía cargan la batería conjuntamente, de modo que el equilibrio entre el bus El voltaje y el voltaje de equilibrio de bus se mantienen, y el dispositivo de carga y descarga puede cargar la batería en un estado estable.
Opcionalmente, la unidad de control 210 se usa además para: recibir una segunda solicitud de carga transmitida por el BMS, incluyendo la segunda solicitud de carga un segundo voltaje de carga y una segunda corriente de carga; y establecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC como segunda potencia de salida WCC/CC1-SALIDA2 del primer convertidor CC/CC, donde la segunda potencia de salida WCC/CC1-SALIDA2 del primer convertidor CC/CC es menor que la primera potencia de salida WCC/CC1-SALIDA1 del primer convertidor CC/CC.
Debe entenderse que la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio no puede ser aún menor que el valor preestablecido Ub2. La corriente de carga y el voltaje de carga en la solicitud de carga pueden cambiar en cualquier momento, por lo que el voltaje de bus Ubus también cambiará. Si se reciben el segundo voltaje de descarga y la segunda corriente de descarga que se transmiten por el BMS, es necesario restablecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320. Si se reduce la potencia de salida restablecida, se puede aumentar el voltaje de bus Ubus. En este momento, es necesario reducir correspondientemente la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 230 y del convertidor CA/CC 210.
En una implementación, en el proceso de carga de la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía 340 y la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede el valor preestablecido Ub2, la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se mantiene como la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC, y la primera potencia de salida WCA/CC-SALIDA1 del convertidor CA/CC 310 se ajusta para reducirse a la segunda potencia de salida WCA/CC-SALIDA2 del convertidor CA/CC.
Donde cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC 330, y el convertidor CA/CC funciona basándose en la primera potencia de salida WCA/CC-SALIDA2 del convertidor CA/CC, la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub2.
En otra implementación, si el voltaje de bus Ubus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede el valor preestablecido Ub2, se ajusta la primera potencia de salida del convertidor CA/CC 310 a cero, y la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta desde la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC 330 hasta la segunda potencia de salida WCC/CC2-SALIDA2 del segundo convertidor CC/CC 330.
Donde la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub2 cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la segunda potencia de salida WCC/CC2-SALIDA2 del segundo convertidor CC/CC 330.
Puede verse que cuando Uequilibrio-Ub2<Ubus<Uequilibrio+Ub2 (es decir, |Ubus-Uequilibrio|<Ub2), el estado y la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 y el convertidor CA/<c>C 310 pueden mantenerse sin cambios; cuando Ubus > Uequilibrio+Ub2, es necesario reducir preferentemente la potencia de salida del convertidor CA/CC 310; y si todavía Ubus > Uequilibrio+Ub2 cuando la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se reduce a 0, la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se reduce.
A continuación se describe cómo cargar la batería cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el primer umbral en detalle a continuación tomando la figura 7 como ejemplo. El flujo 700 mostrado en la figura 7 incluye parte o la totalidad de las siguientes etapas.
Etapa 701: se detecta si se recibe la primera solicitud de carga transmitida por el BMS de la batería.
Donde la primera solicitud de carga incluye una primera corriente de carga y un primer voltaje de carga.
Si se recibe la primera solicitud de carga transmitida por el BMS, se realiza la etapa 702.
Etapa 702: la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320 se establece como la primera potencia de salida WCC/CC1-SALIDA1 del primer convertidor CC/CC 320 basándose en el primer voltaje de carga y la primera corriente de carga.
Por ejemplo, WCC/CC1-SALIDA1 se puede configurar para que sea igual a un producto del primer voltaje de carga y la primera corriente de carga.
Etapa 703: se adquiere el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340.
Debe entenderse que el tiempo de realización de la etapa 703 no está limitado en el presente documento. La figura 7 es sólo un ejemplo. La etapa 703 se puede realizar después de la etapa 702, o también se puede realizar antes de la etapa 701 siempre que la etapa 703 se realice antes de la etapa 704.
Etapa 704: se determina si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el primer umbral. El primer umbral se puede establecer según la característica de la unidad de almacenamiento de energía 340, por ejemplo, se puede establecer en 70 %, 80 % o 90 %.
En la etapa 704: si se determina que el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el primer umbral se realiza la etapa 705.
Etapa 705: se enciende el segundo convertidor CC/CC 330.
El modo de descarga del segundo convertidor CC/CC 330 está encendido, por lo que la unidad de almacenamiento de energía 340 puede cargar la batería.
Etapa 706: se determina si Ubus< Uequilibrio-Ub2.
En la etapa 706, si se determina que Ubus<Uequilibrio-Ub2, se realizan las etapas 707 a 709.
Etapa 707: se enciende el segundo convertidor CC/CC 330 y se ajusta la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC.
Por ejemplo, la potencia de salida del convertidor CA/CC 330 aumenta gradualmente desde 0.
Etapa 708: se determina si la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 alcanza la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC 330.
La potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC 330, por ejemplo, puede determinarse sobre la base de la capacidad de descarga de la unidad de almacenamiento de energía 340. Cuanta más energía pueda liberar la unidad de almacenamiento de energía 340, mayor será la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC 330.
La etapa 707 y la etapa 708 deben realizarse simultáneamente, es decir, se ajusta la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 y se determina si la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 alcanza la salida máxima. potencia PMAXCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC 330 en el proceso de ajuste. Específicamente, cuando se ajusta la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330, el voltaje de bus Ubus se adquiere en tiempo real y el ajuste de la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se detiene hasta |Ubus-Uequilibrio| <Ub2. En este momento, si la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 no alcanza la potencia de salida máxima PMAXCCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC 330, el convertidor CA/CC 310 se mantiene en un estado apagado. Suponiendo que la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la primera potencia de salida WCC/CC2-SALIDA1 del segundo convertidor CC/CC 330 en este momento, entonces |Ubus-Uequilibrio|<Ub2 cuando el segundo convertidor CC/ CC 330 funciona basándose en la primera potencia de salida WCC/CC2-SALIDA1.
Es decir, si |Ubus-Uequilibrio|<Ub2 cuando la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 no se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA, no es necesario encender el convertidor CA/CC 310 nuevamente. en este momento.
Sin embargo, si todavía Ubus< Uequilibrio-Ub2 cuando la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA, se realiza la etapa 709.
Etapa 709: se enciende el convertidor CA/CC 310 y se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310.
El modo V2G del convertidor CA/CC 310 está encendido, por lo que en este momento, la batería puede cargarse mediante la fuente de alimentación de corriente alterna simultáneamente. La unidad de control 210 ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub2, y se supone que la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la primera potencia de salida WCA/CC- SALIDA1 en este momento. En este momento, |Ubus-Uequilibrio|<Ub2 cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA del segundo convertidor CC/CC 330 y el convertidor CA/CC 310 funciona bajo la primera potencia de salida WCA/CC-SALIDA1 del convertidor CA/CC 310.
En la etapa 706, si se determina que Ubus > Uequilibrio-Ub2, se realizan las etapas 710 a la etapa 713.
Etapa 710: se determina si Ubus< Uequilibrio+Ub2.
Si Uequilibrio-Ub < Ubus < Uequilibrio+Ub, el estado de funcionamiento y la potencia del convertidor CA/CC 310 y el segundo convertidor CC/CC 330 se mantienen sin cambios; y si Ubus>Uequilibrio+Ub2, se realizan las etapas 711 y 712.
Etapa 711: se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310.
Etapa 712: se determina si la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 llega a 0.
La etapa 711 y la etapa 712 deben realizarse simultáneamente, es decir, se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 y se determina si la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta desde la primera salida. alimentación WCA/CC-SALIDA1 a 0 en el proceso de ajuste. Específicamente, cuando se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310, el voltaje de bus Ubus se detecta en tiempo real y el ajuste de la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se detiene hasta |Ubus-Uequilibrio|<U b2. En este momento, si la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 no llega a 0, no es necesario realizar ningún ajuste en el segundo convertidor CC/CC 330. Suponiendo que la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 es la segunda potencia de salida WCA/CC-SALIDA2 del convertidor CA/CC 310 en este momento, entonces |Ubus-Uequilibrio| <Ub2 cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la segunda potencia de salida WCA/CC-SALIDA2 y el segundo convertidor CC/CC 330 funciona con la potencia de salida máxima PMAXCC/CC2-SALIDA.
Es decir, si |Ubus-Uequilibrio|<Ub2 cuando la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 no se ajusta a 0, no es necesario ajustar la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 nuevamente en este momento.
Sin embargo, si todavía Ubus > Uequilibrio+Ub2 cuando la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta a 0, se realiza la etapa 713.
Etapa 713: se ajusta la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330.
La unidad de control 210 ajusta la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub2, y se supone que la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la segunda potencia de salida WCC/ CC2-SALIDA2 en este momento. En este momento, |Ubus-Uequilibrio|<Ub2 cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la segunda potencia de salida WCC/CC2-SALIDA2.
Caso 2
El SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que un segundo umbral y menor que un primer umbral.
En este momento, el convertidor CA/CC 310 se enciende para cargar la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna a través del primer convertidor CC/CC 320 y el convertidor CA/CC 310.
En una implementación, en el proceso de carga de la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede el valor preestablecido Ub2, la potencia de salida del convertidor CA/Cc 310 se ajusta a la tercera potencia de salida WCA/CC-SALIDA3 del convertidor CA/CC 310, donde la tercera potencia de salida WCA/CC-SALIDA3 del convertidor CA/CC 310 es menor que o igual a la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310.
Donde la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub2 cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la tercera potencia de salida WCA/CC-SALIDA3 del CA/CC convertidor 310.
En otra implementación, en el proceso de liberar la energía de la batería a la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede un valor preestablecido Ub2, la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310, el segundo convertidor CC/CC 330 se enciende y la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la tercera potencia de salida WCC/CC2-SALIDA3 del segundo convertidor CC/CC 330 para cargar la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía 340 al mismo tiempo a través del primer convertidor CC/CC 320 y el segundo convertidor CC/CC 330.
Donde cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310, y el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la tercera potencia de salida WCC/CC2 -SALIDA3 del segundo convertidor CC/CC 330, la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor que el valor preestablecido Ub2.
Específicamente, en el caso 2, el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el segundo umbral y menor que el primer umbral, el segundo convertidor CC/CC 330 se enciende y la batería se carga preferentemente con la fuente de alimentación de corriente alterna. En el proceso de carga de la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna, si Ubus< Uequilibrio-Ub2, la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub2. Si todavía Ubus < Uequilibrio-Ub2 cuando la potencia de salida del segundo convertidor CA/C<c>310 se ajusta al máximo PMAXCA/CC-SALIDA, el convertidor CC/CC 330 se enciende, de modo que la batería se libera a la unidad de alimentación de energía 340 al mismo tiempo. La potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 aumenta desde 0 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub2.
En esta realización, cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía está en un rango apropiado, la fuente de alimentación de corriente alterna se utiliza preferentemente para cargar la batería; además, cuando la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es mayor, la unidad de almacenamiento de energía se enciende y la unidad de almacenamiento de energía y la fuente de alimentación de corriente alterna cargan la batería conjuntamente, de modo que el equilibrio entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus se mantiene, y el dispositivo de carga y descarga puede cargar la batería en un estado estable.
Opcionalmente, la unidad de control 210 se utiliza además para: recibir una tercera solicitud de carga transmitida por el BMS, incluyendo la tercera solicitud de carga un tercer voltaje de carga y una tercera corriente de carga; y establecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320 como la tercera potencia de salida WCC/CC1-SALIDA3 del primer convertidor CC/CC 320 basándose en el tercer voltaje de carga y la tercera corriente de carga, donde la tercera potencia de salida WCC/ CC1-SALIDA3 del primer convertidor CC/CC 320 es menor que la primera potencia de salida WCC/CC1-SALIDA1 del primer convertidor CC/CC 320.
Debe entenderse que la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio no puede ser aún menor que el valor preestablecido Ub2. La corriente de carga y el voltaje de carga en la solicitud de carga pueden cambiar en cualquier momento, por lo que el voltaje de bus Ubus también cambiará. Si se reciben el tercer voltaje de descarga y la tercera corriente de descarga que se transmiten por el BMS, es necesario restablecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320. Si se reduce la potencia de salida restablecida, se puede aumentar el voltaje de bus Ubus. En este momento, es necesario reducir correspondientemente la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 230 y del convertidor CA/CC 210.
En una implementación, en el proceso de carga desde la batería a la unidad de almacenamiento de energía 340 y la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede un valor preestablecido Ub2, la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se mantiene como la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC, y la tercera potencia de salida WCC/CC2-SALIDA3 del segundo convertidor CC/CC 330 se reduce a la cuarta potencia de salida WCC/CC2-SALIDA4 del segundo convertidor CC/CC.
Donde cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la cuarta potencia de salida WCC/CC2-SALIDA3 del segundo convertidor CC/CC, y el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310, la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub2.
En otra implementación, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede un valor preestablecido Ub2, la tercera potencia de salida WCC/CC2-SALIDA3 del segundo CC/CC se ajusta a cero, y la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta desde la potencia de salida máxima PMAXc A/CC-SALIDA del convertidor CA/CC hasta la cuarta potencia de salida WCA/CC-SALIDA4 del convertidor CA/CC.
Donde cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la cuarta potencia de salida WCA/CC-SALIDA4 del convertidor CA/CC 310, y la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 es cero, la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub2.
Puede verse que cuando Uequilibrio-Ub2<Ubus<Uequilibrio+Ub2 (es decir, |Ubus-Uequilibrio|<Ub2), el estado y la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 y el convertidor CA/CC 310 pueden mantenerse sin cambios; cuando Ubus > Uequilibrio+Ub2, es necesario reducir preferentemente la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330; y si todavía Ubus >Uequilibrio+Ub2 cuando la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se reduce a 0, la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se reduce entonces.
A continuación se describe cómo cargar la batería cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el segundo umbral y menor que el primer umbral en detalle a continuación tomando la figura 8 como ejemplo. El flujo 800 mostrado en la figura 8 incluye parte o la totalidad de las siguientes etapas.
Etapa 801: se detecta si se recibe la primera solicitud de carga transmitida por el BMS de la batería.
Donde la primera solicitud de carga incluye una primera corriente de carga y un primer voltaje de carga.
Si se recibe la primera solicitud de carga transmitida por el BMS, se realiza la etapa 802.
Etapa 802: la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320 se establece como la primera potencia de salida WCC/CC1-SALIDA1 del primer convertidor CC/CC 320 basándose en el primer voltaje de carga y la primera corriente de carga.
Por ejemplo, WCC/CC1-SALIDA1 se puede configurar para que sea igual a un producto del primer voltaje de carga y la primera corriente de carga.
Etapa 803: se adquiere el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340.
Debe entenderse que el tiempo de realización de la etapa 803 no está limitado en el presente documento. La figura 8 es sólo un ejemplo. La etapa 803 se puede realizar después de la etapa 802, o también se puede realizar antes de la etapa 801 siempre que la etapa 803 se realice antes de la etapa 804.
Etapa 804: se determina si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el segundo umbral y menor que el primer umbral.
El primer umbral y el segundo umbral se pueden establecer de acuerdo con la característica de la unidad de almacenamiento de energía 340. Por ejemplo, el segundo umbral puede establecerse en 10 %, 20 % o 30 %, y el primer umbral puede establecerse en 70 %, 80 % o 90 %.
En la etapa 804, si se determina que el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el segundo umbral y menor que el primer umbral, se realiza la etapa 805.
Etapa 805: se enciende el convertidor CA/CC 310.
El modo V2G del convertidor CA/CC 310 está encendido, por lo que la unidad de almacenamiento de energía 340 puede cargar la batería.
Etapa 806: se determina si Ubus< Uequilibrio-Ub2.
En la etapa 806, si se determina que Ubus<Uequilibrio-Ub2, se realizan las etapas 807 a la etapa 809.
Etapa 807: el convertidor CA/CC 310 se enciende y la potencia de salida del convertidor CA/CC se ajusta.
Por ejemplo, la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 aumenta gradualmente desde 0.
Etapa 808: se determina si la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 alcanza la potencia máxima PMAXCA/CC-S<a>L<i>DA del convertidor CA/CC 310.
La etapa 807 y la etapa 808 deben realizarse simultáneamente, es decir, se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/c C 310 y se determina si la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 alcanza la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310 en el proceso de ajuste. Específicamente, cuando se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310, el voltaje de bus Ubus se adquiere en tiempo real y el ajuste de la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se detiene hasta |Ubus-Uequilibrio|<U b2. En este momento, si la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 no alcanza la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310, el segundo convertidor CC/CC 330 se mantiene en un estado apagado. Suponiendo que la potencia de salida del convertidor CA/CA 310 se ajusta a la tercera potencia de salida WCA/CC-SALIDA3 del convertidor CA/CC 310, entonces |Ubus-Uequilibrio|< Ub2 cuando el convertidor CA/CA 310 funciona basándose en la tercera potencia de salida WCA/CC-SALIDA3.
Es decir, si |Ubus-Uequilibrio|<Ub2 cuando la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 no se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA, no es necesario volver a encender el segundo convertidor CC/CC 330 en este momento.
Sin embargo, si todavía Ubus < Uequilibrio-U b2 cuando la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA, se realiza la etapa 809.
Etapa 809: se enciende el segundo convertidor CC/CC 330 y se ajusta la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330.
El modo de descarga del segundo convertidor CC/CC 330 está activado, de modo que la unidad de almacenamiento de energía 340 puede cargar la batería al mismo tiempo. La unidad de control 210 ajusta la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 hasta |Ubus-Uequilibrio| < Ub2, y se supone que la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a la tercera potencia de salida WCC/CC2-SALIDA3 en este momento. En este momento, |Ubus-Uequilibrio|<Ub2 cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SAL|D<a>del convertidor CA/CC 310 y el segundo convertidor CC/CC 330 funciona bajo la tercera potencia de salida WCC/CC2-SALIDA3 del segundo convertidor CC/CC 330.
En la etapa 806, si se determina que Ubus > Uequilibrio-Ub2, se realizan las etapas 810 a la etapa 813.
Etapa 810: se determina si Ubus< Uequilibrio+ Ub2.
Si Uequilibrio-Ub < Ubus < Uequilibrio+Ub, el estado de funcionamiento y la potencia del segundo convertidor CC/CC 330 y el convertidor CA/CC 310 se mantienen sin cambios; y si Ubus>Uequilibrio+ Ub2, es necesario realizar la etapa 811 y la etapa 812.
Etapa 811: se ajusta la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330.
Etapa 812: se determina si la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 llega a 0.
La etapa 811 y la etapa 812 deben realizarse simultáneamente, es decir, se ajusta la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330, y se determina si la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta desde la tercera potencia de salida WCC/CC2-SALIDA3 a 0 en el proceso de ajuste. Específicamente, cuando se ajusta la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330, el voltaje de bus Ubus se detecta en tiempo real y el ajuste de la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se detiene hasta |Ubus-Uequilibrio| <Ub2. En este momento, si la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 no llega a 0, no es necesario realizar ningún ajuste en el convertidor CA/CC 310. Suponiendo que la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 es la cuarta potencia de salida WCC/CC2-SALIDA4 del segundo convertidor CC/CC 330 en este momento, |Ubus-Uequilibrio|<Ub2 cuando el segundo convertidor CC/CC 330 funciona basándose en la cuarta potencia de salida WCC/CC2-SALIDA4 y el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA.
Es decir, si |Ubus-Uequilibrio|<U b2 cuando la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 no se ajusta a 0, no es necesario ajustar la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 nuevamente en este momento.
Sin embargo, si todavía Ubus > Uequilibrio+ Ub2 cuando la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 se ajusta a 0, se realiza la etapa 813.
Etapa 813: se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310.
En la etapa 813, la unidad de control 210 ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub2, y se supone que la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de salida WCA/CC-SALIDA4 en este momento. En este momento, |Ubus-Uequilibrio| <U b2 cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la cuarta potencia de salida WCA/CC-SALIDA4.
Caso 3
El SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es inferior a un segundo umbral.
En este momento, el convertidor CA/CC 310 se enciende para cargar la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna a través del primer convertidor CC/CC 320 y el CA/CC 310, y el segundo convertidor CC/CC 330 se controla para apagarse con el fin de prohibir que la unidad de almacenamiento de energía 340 cargue la batería a través del primer convertidor CC/CC 320 y el segundo convertidor CC/CC 330.
En una implementación, en el proceso de carga de la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede el valor preestablecido Ub2, la potencia de salida del convertidor CA/Cc 310 se ajusta a la quinta potencia de salida WCA/CC-SALIDA5 del convertidor CA/CC 310, donde la quinta potencia de salida WCA/CC-SALIDA5 del convertidor CA/CC 310 es menor que o igual a la potencia de salida máxima PmAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310.
Donde la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es menor o igual al valor preestablecido Ub2 cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la quinta potencia de salida WCA/CC-SALIDA5 del CA/CC convertidor 310.
En otra implementación, en el proceso de carga de la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es menor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio excede el valor preestablecido Ub2, la potencia de salida del convertidor CA/Cc 310 se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310, y la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320 se establece para que sea igual a la potencia máxima de salida PMAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC.
Específicamente, en el caso 3, el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor que el segundo umbral, y la unidad de almacenamiento de energía 340 no tiene el exceso de potencia para cargar la batería, por lo que el convertidor CA/CC 310 se enciende, la batería se carga mediante la fuente de alimentación de corriente alterna, y el segundo convertidor CC/CC 330 se controla para que esté en un estado apagado para prohibir que la unidad de almacenamiento de energía 340 cargue la batería. En el proceso de carga de la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna, si Ubus< Uequilibrio-Ub2, la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub2. Cuando la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA, la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320 se ajusta correspondientemente para que sea igual a la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA. FUERA del convertidor CA/CC 310, de modo que la batería se carga mediante la fuente de alimentación de corriente alterna según PMAXCA/CC-SALIDA a través del primer convertidor CC/CC 320 y el convertidor CA/CC 310.
En esta realización, cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es menor, la batería se carga únicamente mediante la fuente de alimentación de corriente alterna, de modo que se ahorra la energía almacenada en la unidad de almacenamiento de energía.
De manera similar, el cambio de la corriente de carga y/o el voltaje de carga en la solicitud de carga transmitida por el BMS, que puede conducir a Ubus>Uequilibrio+Ub2. En este momento, la fuente de alimentación de corriente alterna también puede usarse para cargar la unidad de almacenamiento de energía 340.
Opcionalmente, la unidad de control 210 se utiliza además para: recibir una cuarta solicitud de carga transmitida por el BMS, incluyendo la cuarta solicitud de carga un cuarto voltaje de carga y una cuarta corriente de carga; y establecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320 como la cuarta potencia de salida WCC/CC1-SALIDA4 del primer convertidor CC/CC 320 basándose en el cuarto voltaje de carga y la cuarta corriente de carga, donde la cuarta potencia de salida WCC/ CC1-SALIDA4 del primer convertidor CC/CC 320 es menor que la primera potencia de salida WCC/CC1-SALIDA1 del primer convertidor CC/CC 320.
Cuando en el proceso de carga de la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna, si el voltaje de bus Ubus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio y la diferencia entre el voltaje de bus Ubus y el voltaje de equilibrio de bus Uequilibrio es mayor que el valor preestablecido Ub2, el segundo convertidor CC/CC 330 se enciende para cargar la unidad de almacenamiento de energía 340 a través de la fuente de alimentación de corriente alterna.
De esta manera, además de cargar la batería, la fuente de alimentación de corriente alterna también puede cargar la unidad de almacenamiento de energía 340 cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor para complementar la potencia almacenada en la unidad de almacenamiento de energía 340.
A continuación se describe cómo cargar la batería cuando el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor que el segundo umbral en detalle a continuación tomando la figura 9 como ejemplo. El flujo 900 mostrado en la figura 9 incluye parte o la totalidad de las siguientes etapas.
Etapa 901: se detecta si se recibe la primera solicitud de carga transmitida por el BMS de la batería.
Donde la primera solicitud de carga incluye una primera corriente de carga y un primer voltaje de carga.
Si se recibe la primera solicitud de carga transmitida por el BMS, se realiza la etapa 902.
Etapa 902: la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320 se establece como la primera potencia de salida WCC/CC1-SALIDA1 del primer convertidor CC/CC 320 basándose en el primer voltaje de carga y la primera corriente de carga.
Por ejemplo, WCC/CC1-SALIDA1 se puede configurar para que sea igual a un producto del primer voltaje de carga y la primera corriente de carga.
Etapa 903: se adquiere el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340.
Debe entenderse que el tiempo de realización de la etapa 903 no está limitado en el presente documento. La figura 9 es sólo un ejemplo. La etapa 903 se puede realizar después de la etapa 902, o también se puede realizar antes de la etapa 901 siempre que la etapa 903 se realice antes de la etapa 904.
Etapa 904: se determina si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor que el segundo umbral. El segundo umbral se puede establecer según la característica de la unidad de almacenamiento de energía 340, por ejemplo, se puede establecer en 10 %, 20 % o 30 %.
En la etapa 904: si se determina que el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor que el segundo umbral se realiza la etapa 905.
Etapa 905: el convertidor CA/CC 310 se enciende y el segundo convertidor CC/CC 330 se apaga.
El modo V2G del convertidor CA/CC 310 está encendido, de modo que la fuente de alimentación de corriente alterna puede cargar la batería. El segundo convertidor CC/CC 330 está apagado, por lo que la unidad de almacenamiento de energía 340 no cargará la batería.
Etapa 906: se determina si Ubus< Uequilibrio-Ub2.
En la etapa 906, si se determina que Ubus<Uequilibrio-Ub2, se realizan las etapas 907 a la etapa 909.
Etapa 907: el convertidor CA/CC 310 se enciende y la potencia de salida del convertidor CA/CC se ajusta.
Por ejemplo, la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 aumenta gradualmente desde 0.
Etapa 908: se determina si la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 alcanza la potencia máxima PMAXCA/CC-Sa LiDA del convertidor CA/CC 310.
La etapa 907 y la etapa 908 deben realizarse simultáneamente, es decir, se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/c C 310 y se determina si la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 alcanza la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310 en el proceso de ajuste. Específicamente, cuando se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310, el voltaje de bus Ubus se adquiere en tiempo real y el ajuste de la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se detiene hasta |Ubus-Uequilibrio|<U b2. En este momento, si la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 no alcanza la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310, el segundo convertidor CC/CC 330 se mantiene en un estado apagado. Suponiendo que la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la quinta potencia de salida WCA/CC-SALIDA5 del convertidor CA/CC 310, entonces |Ubus-Uequilibrio|< Ub2 cuando el convertidor CA/CC 310 funciona basándose en la quinta potencia de salida WCA/C<c>-SALI<d>A5.
Es decir, |Ubus-Uequilibrio|<Ub2 cuando la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 no se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA. Si todavía Ubus < Uequilibrio- U b2 cuando la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA, se realiza la etapa 909.
Etapa 909: se ajusta la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320.
El segundo convertidor CC/CC 330 está apagado, por lo que Ubus<Uequilibrio-Ub2 incluso si la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 se ajusta a la potencia de salida máxima PMAXCA/CC-SALIDA, y la batería no puede cargarse mediante la unidad de almacenamiento de energía 340. En este momento, la potencia de salida del primer convertidor CC/CC 320 sólo se puede ajustar a la potencia de salida máxima PMAx Ca /CC-SALIDA del convertidor CA/CC 310, de modo que la fuente de alimentación de corriente alterna cargue la batería según PMAXCA/CC-SALIDA a través del primer convertidor CC/CC 320 y el convertidor CA/CC 310.
En la etapa 906, si se determina que Ubus > Uequilibrio-Ub2, se realiza la etapa 910.
Etapa 910: se determina si Ubus< Uequilibrio+ U b.
Si Uequilibrio-Ub2<Ubus<Uequilibrio+Ub2 (es decir, |Ubus-Uequilibrio|<Ub2), el estado de funcionamiento y la potencia del segundo convertidor CC/CC 330 y el convertidor CA/CC 310 se mantienen sin cambios; y si Ubus>Uequilibrio+Ub2, se realiza la etapa 911.
Etapa 911: se ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 330.
En la etapa 911, la unidad de control 210 ajusta la potencia de salida del convertidor CA/CC 310 hasta |Ubus-Uequilibrio|<Ub2.
Cabe señalar que, en la realización de la presente solicitud, la potencia de entrada y la potencia de salida del convertidor bidireccional CA/CC 310, el primer convertidor CC/CC 320 y el segundo convertidor CC/CC 330 durante el funcionamiento no pueden exceder su potencia máxima de entrada y potencia máxima de salida propias.
La realización de la presente solicitud no limita el modo de ajuste de la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC 330 y el convertidor CA/CC 310. Por ejemplo, la potencia de salida o la potencia de entrada del convertidor CA/CC 1610 o el segundo convertidor CC/CC 330 se puede aumentar o reducir gradualmente según una longitud de paso preestablecida.
Debe entenderse que los flujos mostrados en la figura 4 a la figura 6 se pueden realizar por separado, es decir, el dispositivo de carga y descarga solo se usa para descargar la batería; los flujos mostrados en la figura 7 a la figura 9 se pueden realizar por separado, es decir, el dispositivo de carga y descarga solo se usa para cargar la batería; y los flujos mostrados en la figura 4 a la figura 6 y los flujos mostrados en la figura 7 a la figura 9 también se pueden realizar de manera combinada, es decir, el dispositivo de carga y descarga se puede usar para descargar la batería y también se puede usar para cargar la batería. La presente solicitud no se limita a esto.
También debe entenderse que en el proceso de carga y descarga mencionado anteriormente descrito en la figura 4 a la figura 9, las situaciones descritas en cualquier rama podrán realizarse por separado sin depender de la solución descrita en otras ramas; y también podrán combinarse las situaciones descritas en distintas ramas. Por ejemplo, para el proceso de descarga de la batería, el caso en el que el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor que el tercer umbral mostrado en la figura 4 se toma como ejemplo. En este momento, cuando se encuentra que Ubus>Uequilibrio+Ub1, la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 y la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se incrementan secuencialmente según el orden (donde la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 aumenta sólo cuando la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 ha alcanzado su potencia de entrada máxima) hasta que |Ubus-Uequilibrio|<Ub1; cuando se encuentra que Ubus< Uequilibrio-Ub1, la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 y la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 se reducen secuencialmente según el orden (donde la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC 330 se reduce sólo cuando la potencia de entrada del convertidor CA/CC 310 ha llegado a 0) hasta que |Ubus-Uequilibrio|<Ub1; y si se detecta que |Ubus-Uequilibrio|<Ub1, el estado actual y la potencia del segundo convertidor CC/CC 330 y el convertidor CA/CC 310 se mantienen sin cambios.
Además de las situaciones descritas anteriormente, cuando la unidad de control 210 no recibe la primera solicitud de carga y no adquiere el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 al recibir la primera solicitud de carga. Si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que un quinto umbral y menor que un sexto umbral, se controla que el convertidor CA/CC 310, el primer convertidor CC/CC 320 y el segundo convertidor CC/CC 330 se apaguen. De lo contrario, sólo se controla el apagado del primer convertidor C<c>/CC 320. En este momento, si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es menor que el quinto umbral, el modo de carga del segundo convertidor CC/CC 330 y el modo G2V del convertidor CA/CC 310 se encienden secuencialmente, la potencia operativa del segundo convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC se establecen como la potencia de entrada máxima del segundo convertidor CC/CC 330, de modo que la unidad de almacenamiento de energía 340 se carga mediante la fuente de alimentación de corriente alterna; y si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía 340 es mayor que el sexto umbral, el modo de descarga del segundo convertidor CC/CC 330 y el modo V2G del convertidor CA/CC 310 se encienden secuencialmente, y la potencia operativa del segundo convertidor CC/CC 330 y el convertidor CA/CC 310 se establecen ambos como la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC 330, descargándose así desde la unidad de almacenamiento de energía 340 a la fuente de alimentación de corriente alterna.
El convertidor CA/CC 310 y el primer convertidor CC/CC 320 pueden ser convertidores CA/CC unidireccionales, para saber que el dispositivo de carga y descarga 200 carga o descarga la batería.
El convertidor CA/CC 310 y el primer convertidor CC/CC 320 pueden ser convertidores CA/CC bidireccionales, para saber que el dispositivo de carga y descarga 200 carga y descarga la batería.
El segundo convertidor CC/CC 330 puede ser un convertidor CA/CC unidireccional, de modo que el segundo convertidor CC/CC 330 solo se use para recibir la potencia liberada por la batería. El segundo convertidor CC/CC 330 puede ser también un convertidor CA/CC bidireccional, de modo que el segundo convertidor CC/CC 330 se use para cargar la batería y recibir la potencia liberada por la batería.
En la actualidad, la mayoría de las baterías del mercado son acumuladores recargables, y las más comunes son las baterías de litio, como las baterías de iones de litio o las baterías de polímero de iones de litio. En el proceso de carga, la batería generalmente se carga mediante carga continua, y la carga continua de la batería provocará fenómenos de calentamiento y deposición de litio metálico de la batería, donde los fenómenos de calentamiento y deposición de litio metálico reducirán el rendimiento de la batería y acortarán en gran medida el ciclo. vida útil y limitarán la capacidad de carga rápida de la batería, y pueden causar consecuencias catastróficas como combustión y explosión, lo que resulta en graves problemas de seguridad.
Para garantizar el rendimiento de seguridad de la batería, cuando el primer convertidor CC/CC y el segundo convertidor CC/CC en el dispositivo de carga y descarga son convertidores CC/CC bidireccionales, en el proceso de carga de la batería, se tiene en cuenta que el dispositivo de carga y descarga puede cargar y descargar la batería en función de la corriente de carga y la corriente de descarga que transmite el BMS para impedir la carga continua de la batería, evitando así problemas de calentamiento y agregación de iones de litio causados por la carga continua de la batería. Dado que el calentamiento provocará un aumento de temperatura de la batería y los cristales generados por la agregación de iones de litio pueden perforar la batería provocando una fuga de electrolito y un cortocircuito de la batería, el aumento de temperatura y el cortocircuito de la batería pueden causar problemas de seguridad de la batería. como combustión o explosión de la batería. Por lo tanto, a través de la solución técnica de la realización de la presente solicitud, se sabe que el dispositivo de carga y descarga carga y descarga la batería en función de la corriente de carga y la corriente de descarga que transmite el BMS, lo que puede garantizar el rendimiento de seguridad de la batería. Además, en el proceso de carga continua, la agregación continua de iones de litio también provocará que el problema de deposición de litio metálico afecte la vida útil y la capacidad de carga de la batería; por lo tanto, mediante la solución técnica de la realización de la presente solicitud, se puede garantizar la vida útil y la capacidad de carga de la batería.
La figura 10 es un diagrama de bloques de flujo esquemático de un método 200 de carga de batería según una realización de la presente solicitud. Opcionalmente, el método 1000 en la realización de la presente solicitud puede ser adecuado para el dispositivo de carga y descarga 110 y el sistema de batería 120 mostrado en la figura 1.
Como se muestra en la figura 10, el método de carga de baterías 1000 puede incluir las siguientes etapas.
Etapa 1010: BMS adquiere una corriente de carga I1.
Etapa 1020: el BMS transmite la corriente de carga I1 al dispositivo de carga y descarga.
Etapa 1030: el dispositivo de carga y descarga carga la batería basándose en la corriente de carga I1.
Etapa 1040: si la primera cantidad de carga acumulativa de la batería es mayor o igual a un primer umbral de cantidad de carga acumulativa y el voltaje de una celda de batería de la batería no excede el voltaje completamente cargado de la celda de batería, el BMS adquiere una corriente de descarga 13.
Etapa 1050: el BMS transmite la corriente de descarga I3 al dispositivo de carga y descarga.
Etapa 1060: el dispositivo de carga y descarga controla la descarga de la batería basándose en la corriente de descarga 13.
Específicamente, en la etapa 210 a la etapa 230, el BMS puede entrar en un modo de carga para controlar el dispositivo de carga y descarga para cargar la batería. En primer lugar, el BMS adquiere una corriente de carga I1; y después de que el<b>M<s>transmite la corriente de carga I1 al dispositivo de carga y descarga, el dispositivo de carga y descarga carga la batería basándose en la corriente de carga recibida I1.
Opcionalmente, el BMS puede adquirir la corriente de carga I1 de su propia unidad funcional (por ejemplo, una unidad de almacenamiento o una unidad de procesamiento), o el BMS también puede adquirir la corriente de carga I1 de otros dispositivos. En algunas implementaciones, la corriente de carga I1 puede ser una corriente preestablecida. La corriente preestablecida puede ser un valor fijo o también puede cambiar con el tiempo según un modo preestablecido. O en algunas otras implementaciones, la corriente de carga I1 también puede ser una corriente determinada según los parámetros de estado de la batería, y la corriente de carga I1 cambia con el cambio de los parámetros de estado de la batería.
Opcionalmente, cuando el dispositivo de carga y descarga carga la batería basándose en la corriente de carga I1, el BMS puede adquirir una primera cantidad de carga acumulativa de la batería y determinar si la primera cantidad de carga acumulativa es mayor o igual a un primer umbral de cantidad de carga acumulativa. Si la primera cantidad de carga acumulativa de la batería es mayor o igual que el primer umbral de cantidad de carga acumulativa y el voltaje de la celda de la batería no excede el voltaje completamente cargado de la celda de la batería, el BMS adquiere una corriente de descarga 13.
Específicamente, como puede verse en la descripción de la batería en la figura 1 anterior, la batería puede incluir una o más celdas de batería, y el BMS puede monitorizar el voltaje de una o más celdas de batería en la batería para monitorizar si la batería alcanza un estado completamente cargado. Opcionalmente, si la batería incluye una pluralidad de celdas de batería, los voltajes de la pluralidad de celdas de batería pueden ser diferentes. En este caso, se puede determinar si la batería alcanza el estado de carga completa determinando si el voltaje máximo de la celda de batería excede el voltaje de carga completa de la celda de batería. O de otra manera, además del voltaje máximo de la celda de la batería, si la batería alcanza el estado de carga completa puede determinarse mediante otros voltajes de la celda de la batería en la batería.
Partiendo de la premisa de que el voltaje de la celda de batería no excede el voltaje completamente cargado de la celda de la batería, es decir, la batería no alcanza el estado de carga completa, si la primera cantidad de carga acumulativa de la batería es mayor o igual que el primer umbral de cantidad de carga acumulativa, el BMS adquiere la corriente de descarga 13, es decir, para la batería, el modo de carga cambia al modo de descarga.
Opcionalmente, la primera cantidad de carga acumulativa anterior puede ser una primera capacidad de carga acumulativa o también puede ser una primera potencia de carga acumulativa. De manera correspondiente, si la primera cantidad de carga acumulativa es la primera capacidad de carga acumulativa, el primer umbral de cantidad de carga acumulativa es el primer umbral de capacidad de carga acumulativa; y si la primera cantidad de carga acumulativa es la primera potencia de carga acumulativa, el primer umbral de cantidad de carga acumulativa es el primer umbral de potencia de carga acumulativa.
En algunas implementaciones, el primer umbral de cantidad de carga acumulativa anterior puede ser un umbral preestablecido. El umbral preestablecido puede ser un valor de umbral fijo, o también puede cambiar con el tiempo según un modo preestablecido.
En algunas otras implementaciones, el primer umbral de cantidad de carga acumulativa también puede determinarse según los parámetros de estado de la batería, es decir, cuando los parámetros de estado de la batería cambian, el primer umbral de cantidad de carga acumulativa cambia. Mediante esta implementación, el primer umbral de cantidad de carga acumulativa puede adaptarse mejor a los parámetros del estado actual de la batería para controlar mejor el proceso de carga actual, mejorando así la eficiencia de carga de la batería sin efecto de daño en la batería.
Además, en la etapa 240 a la etapa 260, el BMS adquiere la corriente de descarga I3 y transmite la corriente de descarga I3 al dispositivo de carga y descarga, y el dispositivo de carga y descarga controla la descarga de la batería basándose en la corriente de descarga recibida 13.
Opcionalmente, el BMS puede adquirir la corriente de descarga I3 de su propia unidad funcional tal como una unidad de almacenamiento o una unidad de procesamiento, o el BMS también puede adquirir la corriente de descarga I3 de otros dispositivos. En algunas implementaciones, la corriente de descarga I3 puede ser una corriente preestablecida. La corriente preestablecida puede ser un valor fijo o también puede cambiar con el tiempo según un modo preestablecido. O en algunas otras implementaciones, la corriente de carga I3 también puede ser una corriente determinada según los parámetros de estado de la batería, y la corriente de carga I3 cambia con el cambio de los parámetros de estado de la batería. En algunas implementaciones, en el modo de descarga o en la etapa de descarga, la electricidad de la batería puede transmitirse a un dispositivo de almacenamiento de energía y/o a una red eléctrica, lo que es beneficioso para la utilización cíclica de la energía eléctrica. El dispositivo de almacenamiento de energía puede estar dispuesto en el dispositivo de carga y descarga, y también puede estar dispuesto fuera del dispositivo de carga y descarga, de modo que el dispositivo de almacenamiento de energía pueda recibir la corriente de descarga de la batería. La realización de la presente solicitud no limita la disposición específica del dispositivo de almacenamiento de energía. Opcionalmente, en el modo de descarga, la potencia de la batería se puede consumir de otras formas, y la realización de la presente solicitud no limita la forma específica de consumir la energía eléctrica.
Además, en el proceso en el que el dispositivo de carga y descarga controla la descarga de la batería, el BMS puede adquirir la primera cantidad de descarga acumulativa de la batería en el proceso de descarga y determinar si la primera cantidad de descarga acumulativa es mayor o igual al primer umbral de cantidad de descarga acumulativa.
Opcionalmente, la primera cantidad de descarga acumulativa anterior puede ser una primera capacidad de descarga acumulativa o también puede ser una primera potencia de descarga acumulativa. En consecuencia, si la primera cantidad de descarga acumulativa es la primera capacidad de descarga acumulativa, el primer umbral de cantidad de descarga acumulativa es el primer umbral de capacidad de descarga acumulativa; y si la primera cantidad de descarga acumulativa es la primera potencia de descarga acumulativa, el primer umbral de descarga acumulativa es el primer umbral de potencia de descarga acumulativa.
En algunas implementaciones, el primer umbral de cantidad de descarga acumulativa anterior puede ser un umbral preestablecido. El umbral preestablecido puede ser un valor de umbral fijo, o también puede cambiar con el tiempo según un modo preestablecido.
En algunas otras implementaciones, el primer umbral de cantidad de descarga acumulativa también puede determinarse según los parámetros de estado de la batería, es decir, cuando los parámetros de estado de la batería cambian, el primer umbral de cantidad de descarga acumulativa cambia. Mediante esta forma de implementación, el primer umbral de cantidad de descarga acumulativa puede adaptarse mejor a los parámetros de estado actual de la batería para controlar mejor el proceso de descarga actual, mejorando así la eficiencia de descarga de la batería sin efecto de daño en la batería.
Cuando la primera cantidad de descarga acumulativa es mayor o igual que el primer umbral de cantidad de descarga acumulativa, el dispositivo de carga y descarga controla la batería para detener la descarga.
A través del proceso anterior, el dispositivo de carga y descarga carga y descarga la batería basándose en la corriente de carga I1 y la corriente de descarga I3 que son transmitidas por el BMS para evitar problemas de calentamiento y agregación de iones de litio causados por la carga continua de la batería, evitando así los problemas de seguridad de la batería causados por el calentamiento y los problemas de agregación de iones de litio, tales como el consumo o la explosión de la batería, y garantizando el rendimiento de seguridad de la batería. Además, después de que la batería se carga hasta la primera cantidad de carga acumulativa basada en la corriente de carga I1 y la potencia de la batería se libera hasta la primera cantidad de descarga acumulativa basada en la corriente de descarga I3, los iones de litio que se agregan en el electrodo negativo de la batería en el proceso de carga se pueden liberar para evitar el problema del deposición de litio metálico durante la carga continua, prolongando así la vida útil de la batería y mejorando la capacidad de carga de la batería.
Para cargar la batería, después de un tiempo de carga y un tiempo de descarga, la batería puede cargarse continuamente por segunda vez, de modo que la batería pueda cargarse continuamente.
Opcionalmente, como se muestra en la figura 10, el método de carga de batería 1000 en la realización de la presente solicitud puede incluir además las siguientes etapas.
Etapa 1070: si la primera cantidad de descarga acumulativa de la batería es mayor o igual al primer umbral de cantidad de descarga acumulativa, el BMS adquiere una corriente de carga I2.
Etapa 1080: el BMS transmite la corriente de carga I2 al dispositivo de carga y descarga.
Etapa 1090: el dispositivo de carga y descarga carga la batería basándose en la corriente de carga I2.
Específicamente, en la etapa 1070 a la etapa 1090, cuando el BMS determina que la primera cantidad de descarga acumulativa de la batería es mayor o igual que el primer umbral de cantidad de descarga acumulativa, el BMS adquiere la corriente de carga I2 y transmite la corriente de carga I2 al dispositivo de carga y descarga, y el dispositivo de carga y descarga carga continuamente la batería basándose en la corriente de carga recibida I2, es decir, para la batería, el modo de descarga vuelve a cambiar al modo de carga. Opcionalmente, otras soluciones técnicas relacionadas en la etapa 1070 a la etapa 1090 pueden referirse a la descripción relacionada de la etapa 1010 a la etapa 1030 anterior, que no se elaboran en el presente documento.
Puede entenderse que en la realización de la presente solicitud, cargar y descargar la batería requiere no sólo la información de corriente anterior requerida para cargar y descargar, sino también la información de voltaje requerida para cargar y descargar. Por ejemplo, en la etapa 1010 a la etapa 230: el BMS adquiere la corriente de carga I1 y un voltaje de carga U1 y transmite la corriente de carga I1 y el voltaje de carga U1 al dispositivo de carga y descarga, donde se utiliza el dispositivo de carga y descarga para cargar la batería basándose en la corriente de carga I1 y el voltaje de carga U1; y en la etapa 1040 a la etapa 260, el BMS adquiere la corriente de descarga I3 y un voltaje de descarga U3 y transmite la corriente de descarga I3 y el voltaje de descarga U3 al dispositivo de carga y descarga, donde el dispositivo de carga y descarga se utiliza para descargar la batería basándose en la corriente de descarga 13 y el voltaje de descarga u 3. El proceso de carga y descarga posterior puede ser similar al proceso de carga y descarga anterior, que no se detalla en el presente documento.
Como ejemplo, la figura 11 es un oscilograma esquemático de la corriente de carga y la corriente de descarga de una batería según una realización de la presente solicitud.
Como se muestra en la figura 11, desde el momento t1 al t2, el dispositivo de carga y descarga carga la batería basándose en la corriente de carga I1 hasta que la primera cantidad de carga acumulativa de la batería sea mayor o igual al primer umbral de cantidad de carga acumulativa y el voltaje de la celda de la batería no excede el voltaje de carga completa de la celda de la batería; y desde el momento t2 al t3, el dispositivo de carga y descarga controla la descarga de la batería basándose en la corriente de descarga I3 hasta que la primera cantidad de descarga acumulativa de la batería sea mayor o igual al primer umbral de cantidad de descarga acumulativa, opcionalmente, la duración de la corriente de descarga I3 puede ser menor que la duración de la corriente de carga I1. Desde el momento t3 al t4, el dispositivo de carga y descarga carga continuamente la batería basándose en la corriente de carga I2 hasta que una segunda cantidad de carga acumulativa de la batería es mayor o igual a un segundo umbral de cantidad de carga acumulativa y el voltaje de la celda de batería de la batería no excede el voltaje de carga completa de la celda de la batería; y desde el momento t4 al t5, el dispositivo de carga y descarga controla la batería para que se descargue basándose en una corriente de descarga I4 hasta que una segunda cantidad de descarga acumulativa de la batería sea mayor o igual a un segundo umbral de cantidad de descarga acumulativa, opcionalmente, la duración de la corriente de carga I2 puede ser menor que la duración de la corriente de carga I1. Puede entenderse que el proceso de carga y descarga anterior se realiza continuamente hasta que la batería esté completamente cargada.
Cabe señalar que la figura 11 muestra sólo esquemáticamente un oscilograma de la corriente de carga I1, la corriente de carga I2, la corriente de descarga I3 y la corriente de descarga I4. La corriente de carga I1 puede ser una corriente constante mostrada en la figura 11 de t1 a t2, o puede ser una corriente cambiante que cambia con el tiempo. De manera similar, la corriente de carga I2, la corriente de descarga I3 y la corriente de descarga I4 pueden ser corrientes constantes como se muestra en la figura 11, o pueden ser corrientes que cambian con el tiempo. Además, como se muestra esquemáticamente en la figura 11, la corriente de carga I1 y la corriente de carga I2 tienen la misma magnitud, y la corriente de descarga I3 y la corriente de descarga I4 tienen la misma magnitud; además, la corriente de carga I1 y la corriente de carga I2 pueden tener diferentes magnitudes, y la corriente de descarga I3 y la corriente de descarga 14 pueden tener diferentes magnitudes, lo cual no está específicamente limitado en la realización de la presente solicitud.
Opcionalmente, si el voltaje de la celda de la batería excede el voltaje completamente cargado de la celda de la batería, el BMS transmite un comando de parada de carga al dispositivo de carga y descarga, de modo que el dispositivo de carga y descarga detiene la carga de la batería.
Opcionalmente, para lograr una carga rápida con alta corriente, el rango de velocidad de carga de la corriente de carga I1 y/o la corriente de carga I2 es de 2C a 10C.
Además, la corriente de descarga en la realización de la presente solicitud es una corriente baja, que tiene como objetivo liberar iones de litio agregados en el electrodo negativo de la batería mediante la descarga de la corriente baja de la batería, evitando así una pérdida excesiva de potencia cargada en la batería.
Específicamente, la corriente de descarga I3 y/o la corriente de descarga I4 en el método anterior pueden ser de baja corriente. Además, después de que el dispositivo de carga y descarga controla la descarga de la batería basándose en la corriente de descarga I4, la corriente de descarga del proceso de descarga posterior también puede ser de corriente baja.
Opcionalmente, para lograr la descarga con baja corriente, el rango de velocidad de carga de la corriente de descarga I3 y/o la corriente de descarga I4 es de 0,1C a 1C.
Opcionalmente, en el método anterior, para controlar mejor la cantidad de carga de la batería en el proceso de carga y la cantidad de descarga de la batería en el proceso de descarga, se puede establecer una relación entre un umbral de cantidad de descarga acumulativa en el proceso de descarga y un umbral de cantidad de carga, de modo en el proceso de carga de manera que la cantidad de descarga sea menor, evitando así una pérdida excesiva de la potencia cargada en la batería.
Como ejemplo, en el método anterior, la relación del primer umbral de cantidad de descarga acumulativa con respecto al primer umbral de cantidad de carga acumulativa es menor o igual al 10%, y/o la relación entre un segundo umbral de cantidad de descarga acumulativa y un segundo umbral de cantidad de carga acumulativa el umbral de cantidad de carga es menor o igual al 10%.
Además, después de que el dispositivo de carga y descarga carga la batería y controla la descarga de la batería basándose en la corriente de carga I2 y una segunda corriente de descarga, la relación del umbral de cantidad de descarga acumulativa con respecto al umbral de cantidad de carga acumulativa en el proceso de carga y descarga posteriores proceso también puede ser menor o igual al 10%.
Cabe señalar que la proporción anterior del 10 % también se puede ajustar con el cambio del escenario de la aplicación y los requisitos de la aplicación, y la realización de la presente solicitud no limita el valor específico de la proporción.
Opcionalmente, en la realización del método anterior, la corriente de carga I1 y la corriente de carga I2 que adquiere el BMS pueden ser iguales o diferentes. La corriente de carga I1 y/o la corriente de carga I2 pueden ser una corriente preestablecida, o la corriente de carga I1 y/o la corriente de carga I2 también pueden ser una corriente determinada según los parámetros de estado de la batería. Cuando los parámetros de estado de la batería cambian, la corriente de carga I1 y/o la corriente de carga I2 pueden ser corrientes diferentes correspondientes a diferentes parámetros de estado. Los parámetros de estado de la batería incluyen al menos un parámetro de los siguientes: temperatura de la batería, voltaje de la batería, corriente de la batería, estado de carga (SOC) de la batería y estado de salud (SOH) de la batería.
De manera similar, la corriente de descarga I3 y la corriente de descarga I4 que adquiere el BMS pueden ser iguales o diferentes. La corriente de descarga I3 y/o la corriente de descarga I4 pueden ser una corriente preestablecida, o la corriente de descarga I3 y/o la corriente de descarga I4 pueden ser una corriente determinada según los parámetros de estado de la batería.
Si al menos una de la corriente de carga I1, la corriente de carga I2, la corriente de descarga I3 y la corriente de descarga I4 es la corriente determinada según los parámetros de estado de la batería, la corriente puede adaptarse mejor a los parámetros de estado actual de la batería, de modo que la eficiencia de carga y/o la eficiencia de descarga de la batería mejoren sin causar daños a la batería.
Además, después de que el dispositivo de carga y descarga carga la batería y controla la descarga de la batería basándose en la corriente de carga I2 y la segunda corriente de descarga, la corriente de carga y/o la corriente de descarga en el proceso de carga y descarga posterior también pueden ser una corriente preestablecida, o también puede ser una corriente determinada según los parámetros de estado de la batería.
Opcionalmente, puede haber muchas formas de determinar la corriente de carga y la corriente de descarga según los parámetros de estado de la batería. Como ejemplo, se puede adquirir una relación de mapeo entre los parámetros de estado y la corriente de carga y la corriente de descarga. Según la relación de mapeo, la corriente de carga específica y la corriente de descarga se determinan a través de los parámetros de estado de la batería. La relación de mapeo puede ser una relación de mapeo obtenida ajustando una gran cantidad de datos experimentales y tiene alta credibilidad y precisión. La relación de mapeo puede ser específicamente una tabla de mapeo, una imagen de mapeo o una fórmula de mapeo. Además, en otros ejemplos, se puede entrenar un modo de red neuronal dedicado de acuerdo con una gran cantidad de datos experimentales. El modelo de red neuronal puede emitir la corriente de carga y la corriente de descarga de acuerdo con el parámetro de estado de entrada de la batería.
En la realización de la presente solicitud, el BMS puede adquirir la corriente de carga I1, la corriente de descarga I3 y la corriente de carga I2 regularmente. De manera correspondiente, el BMS puede transmitir regularmente la corriente de carga I1, la corriente de descarga I3 y la corriente de carga I2 al dispositivo de carga y descarga.
Puede entenderse que en la realización anterior, cargar y descargar la batería requiere no sólo la información de corriente anterior requerida para cargar y descargar, sino también la información de voltaje requerida para cargar y descargar. La forma de adquirir el voltaje requerido para la carga y descarga no impone ninguna limitación a la realización de la presente solicitud.
Opcionalmente, en la realización del método anterior, la comunicación entre el BMS y el dispositivo de carga y descarga es compatible con un protocolo de comunicación existente entre un cargador y el<b>MS; por lo tanto, es conveniente que se realice la comunicación entre el BMS y el dispositivo de carga y descarga, y se consiga una buena perspectiva de aplicación.
Específicamente, basándose en la realización del método anterior, el BMS también puede adquirir al menos uno de un voltaje de carga U1, un voltaje de carga U2, un voltaje de descarga U3 y un voltaje de descarga U4, y transmitir al menos uno de los voltajes de carga U1, el voltaje de carga U2, el voltaje de descarga U3 y el voltaje de descarga U4 al dispositivo de carga y descarga, donde la corriente de carga I1 y el voltaje de carga U1 se transportan en un primer mensaje de demanda de carga de batería (mensaje BCL), y/o la corriente de descarga I3 y el voltaje de descarga U3 se transportan en un segundo mensaje BCL, y/o la corriente de carga I2 y el voltaje de carga U2 se transportan en un tercer mensaje BCL, y/o la corriente de descarga I4 y el voltaje de descarga U4 se transportan en un cuarto mensaje BCL.
Además, después de que el dispositivo de carga y descarga carga la batería y controla la descarga de la batería basándose en la corriente de carga I2 y la segunda corriente de descarga, la corriente de carga, el voltaje de carga, la corriente de descarga y el voltaje de descarga en el proceso de carga y descarga posteriores también puede transportarse en el mensaje BCL y se transmite al dispositivo de carga y descarga a través del BMS.
Opcionalmente, la fuente de alimentación de corriente alterna anterior incluye, entre otras, una red eléctrica, que puede usarse para proporcionar corriente alterna trifásica. La red eléctrica puede proporcionar suficiente potencia para cargar la batería y también puede recibir más potencia liberada por la batería.
O en otra implementación, la fuente de alimentación de corriente alterna anterior también puede ser una fuente de alimentación de corriente alterna monofásica. La realización de la presente solicitud no limita el tipo específico de fuente de alimentación de corriente alterna.
Cabe señalar que, en la realización de la presente solicitud, la unidad de conversión de potencia 220 puede conectarse a la fuente de alimentación de CA como se muestra en la figura 3 y también puede conectarse a una fuente de alimentación de CC. En este momento, la unidad de conversión de potencia 220 sólo puede incluir un convertidor CC/CC para transmitir corriente entre la batería y la fuente de alimentación CC.
La figura 12 muestra un método 1200 de carga de batería según la realización de la presente solicitud. El método 1200 se puede aplicar al dispositivo de carga y descarga con la unidad de conversión de potencia 1120 mostrada en la figura 3. El dispositivo de carga y descarga incluye un convertidor de corriente alterna/corriente continua (CA/CC), un primer convertidor de corriente continua/corriente continua (CC/CC), un segundo convertidor CC/CC y una unidad de control, donde un extremo del segundo convertidor CC/CC está conectado entre el primer convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC y el otro extremo está conectado a una unidad de almacenamiento de energía. Como se muestra en la figura 12, el método incluye:
Etapa 1210: se recibe una primera solicitud de carga transmitida por un BMS de la batería, donde la primera solicitud de carga incluye un primer voltaje de carga y una primera corriente de carga.
Etapa 1220: la potencia de salida del primer convertidor CC/CC se establece como primera potencia de salida del primer convertidor CC/CC basándose en el primer voltaje de carga y la primera corriente de carga.
Etapa 1230: se adquiere el SOC de la unidad de almacenamiento de energía.
Etapa 1240: el segundo convertidor CC/CC se enciende si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es mayor que un primer umbral, de modo que la unidad de almacenamiento de energía carga la batería a través del primer convertidor CC/CC y el segundo convertidor CC/CC.
Etapa 1250: se adquiere en tiempo real un voltaje de bus del dispositivo de carga y descarga.
Etapa 1260: en el proceso de carga de la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía, si el voltaje de bus es menor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede un valor preestablecido, la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC se ajusta a la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC, donde la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC es menor o igual a la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC.
Donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC funciona basándose en la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC.
Debe entenderse que los detalles específicos del método mostrado en la figura 12 pueden referirse a la descripción anterior de la figura 4 a figura 6, y por brevedad, los detalles no se elaboran en el presente documento.
La figura 13 muestra un método 1300 de descarga de batería según una realización que no está dentro del alcance de la presente invención pero que se incluye en esta descripción por motivos ilustrativos.
El método 1300 se puede aplicar al dispositivo de carga y descarga con la unidad de conversión de potencia 1130 mostrada en la figura 3. El dispositivo de carga y descarga incluye un convertidor de corriente alterna/corriente continua (CA/CC), un primer convertidor de corriente continua/corriente continua (CC/CC), un segundo convertidor CC/CC y una unidad de control, donde un extremo del segundo convertidor CC/CC está conectado entre el primer convertidor CC/CC y el convertidor CA/CC y el otro extremo está conectado a una unidad de almacenamiento de energía. Como se muestra en la figura 13, el método incluye:
Etapa 1310: se recibe una primera solicitud de descarga transmitida por un BMS de la batería, donde la primera solicitud de descarga incluye un primer voltaje de descarga y una primera corriente de descarga.
Etapa 1320: la potencia de entrada del primer convertidor CC/CC se establece como primera potencia de entrada del primer convertidor CC/CC basándose en el primer voltaje de descarga y la primera corriente de descarga.
Etapa 1330: se adquiere el SOC de la unidad de almacenamiento de energía.
Etapa 1340: el segundo convertidor CC/CC se enciende si el SOC de la unidad de almacenamiento de energía es inferior a un tercer umbral, de modo que la energía de la batería se libera a la unidad de almacenamiento de energía a través del primer convertidor CC/CC y el segundo convertidor CC/CC.
Etapa 1350: se adquiere en tiempo real un voltaje de bus del dispositivo de carga y descarga.
Etapa 1360: en el proceso de liberar la potencia de la batería a la unidad de almacenamiento de energía, si el voltaje de bus es mayor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus excede un valor preestablecido, la potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC se ajusta a la primera potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC, donde la primera potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC es menor o igual a la potencia de entrada máxima del segundo convertidor CC/CC.
Donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC funciona basándose en la primera potencia de entrada del segundo convertidor CC/CC.
Debe entenderse que los detalles específicos del método mostrado en la figura 13 pueden referirse a la descripción anterior de la figura 7 a figura 9, y por brevedad, los detalles no se elaboran en el presente documento.
La figura 14 es un diagrama de bloques estructural esquemático de un dispositivo electrónico 1400 según una realización de la presente solicitud. Como se muestra en la figura 14, el dispositivo electrónico 1400 incluye una memoria 1410 y un procesador 1414, donde la memoria 1410 se usa para almacenar un programa informático; y el procesador 1414 se usa para leer el programa informático y realizar los métodos anteriores según diversas realizaciones de la presente solicitud.
Opcionalmente, el dispositivo electrónico 1400 puede aplicarse a uno cualquiera o más del BMS y al dispositivo de carga y descarga. En la realización de la presente solicitud, el procesador en el dispositivo de carga y descarga lee el programa informático correspondiente y realiza el método de carga correspondiente al dispositivo de carga y descarga en las diversas realizaciones anteriores basándose en el programa informático, y el procesador en el BMS también puede leer el programa informático correspondiente y realizar el método de carga correspondiente al BMS en las diversas realizaciones anteriores basándose en el programa informático.
Además, la realización de la presente solicitud proporciona además un medio de almacenamiento legible que se utiliza para almacenar un programa informático, donde el programa informático se utiliza para realizar los métodos anteriores en las diversas realizaciones de la presente solicitud. Opcionalmente, el programa informático puede ser un programa informático en el dispositivo de carga y descarga y/o b Ms anterior.
Debe entenderse que los ejemplos específicos en la especificación solo pretenden ayudar a los expertos en la técnica a comprender mejor las realizaciones de la presente solicitud y no limitan el alcance de las realizaciones de la presente solicitud.
También debe entenderse que varias formas de implementación descritas en esta memoria pueden implementarse solas o en combinación, lo cual no está limitado por las realizaciones de la presente solicitud. El alcance de la invención está definido únicamente por las reivindicaciones adjuntas.
Aunque la presente solicitud se ha descrito con referencia a las realizaciones preferidas, se pueden realizar diversas mejoras y se pueden reemplazar los componentes de la misma con equivalentes sin salirse del alcance de la presente solicitud. En particular, siempre que no exista ningún conflicto estructural, las características técnicas de las realizaciones se pueden combinar de cualquier forma. La presente solicitud no se limita a las realizaciones específicas divulgadas en el presente documento, sino que incluye todas las soluciones técnicas que entran dentro del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de carga y descarga, que comprende un convertidor (310) de corriente alterna/corriente continua, CA/CC, un primer convertidor (320) de corriente continua/corriente continua, CC/CC, un segundo convertidor CC/CC (330) y una unidad de control, en donde un extremo del segundo convertidor CC/CC (330) está conectado entre el primer convertidor CC/CC (320) y el convertidor CA/CC (310) y el otro extremo del segundo convertidor CC/CC (330) está conectado a una unidad de almacenamiento de energía (340); y
la unidad de control está configurada para:
recibir una primera solicitud de carga transmitida por un sistema de gestión de batería, BMS, de una batería, comprendiendo la primera solicitud de carga un primer voltaje de carga y una primera corriente de carga, establecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) como primera potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) basándose en el primer voltaje de carga y la primera corriente de carga,
adquirir un estado de carga (SOC) de la batería de la unidad de almacenamiento de energía (340),
encender el segundo convertidor CC/CC (330) bajo la condición de que el SOC de la unidad de almacenamiento de energía sea mayor que un primer umbral, para cargar la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía a través del primer convertidor CC/CC (320) y el segundo convertidor CC/CC (330),
adquirir un voltaje de bus del dispositivo de carga y descarga en tiempo real, y
ajustar la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) a la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) bajo la condición de que el voltaje de bus sea menor que un voltaje de equilibrio de bus y una diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus exceda un valor preestablecido en el proceso de carga de la batería por la unidad de almacenamiento de energía (340), siendo la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) menor o igual a una potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC (330),
en donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC (330) funciona basándose en la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330).
2. El dispositivo de carga y descarga según la reivindicación 1, en donde la unidad de control está configurada además para:
ajustar la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) a la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC (330) bajo la condición de que el voltaje de bus sea menor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus exceda el valor preestablecido en el proceso de carga de la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía (340), encender el convertidor CA/CC (310) y ajustar la potencia de salida del convertidor CA/CC (310) a la primera potencia de salida del convertidor CA/CC (310), para cargar la batería mediante una fuente de alimentación de corriente alterna a través del convertidor CA/CC (310) y el primer convertidor CC/CC (320) simultáneamente,
en donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC (330) funciona basándose en la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC (330) y el convertidor CA/CC (310) funciona bajo la primera potencia de salida del convertidor CA/CC (310).
3. El dispositivo de carga y descarga según la reivindicación 2, en donde la unidad de control está configurada además para:
recibir una segunda solicitud de carga transmitida por el BMS, comprendiendo la segunda solicitud de carga un segundo voltaje de carga y una segunda corriente de carga;
establecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) como segunda potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) basándose en el segundo voltaje de carga y la segunda corriente de carga, siendo menor la segunda potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) que la primera potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320); y
mantener la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) como la potencia de salida máxima del segundo convertidor Cc /CC (330) y ajustar la primera potencia de salida del convertidor CA/CC (310) para reducirla a la segunda potencia de salida del convertidor CA/C<c>(310) bajo la condición de que el voltaje de bus sea mayor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus exceda el valor preestablecido en el proceso de carga de la batería por parte de la unidad de almacenamiento de energía (340) y la fuente de alimentación de corriente alterna,
en donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC (330) funciona basándose en la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC (330) y el convertidor CA/CC (310) funciona basándose en la segunda potencia de salida del convertidor CA/CC (310).
4. El dispositivo de carga y descarga según la reivindicación 3, en donde la unidad de control está configurada además para:
ajustar la primera potencia de salida del convertidor CA/CC (310) a cero y ajustar la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) desde la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC (330) a la segunda potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) bajo la condición de que el voltaje de bus sea mayor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus exceda el valor preestablecido,
en donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC (330) funciona basándose en la segunda potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330).
5. El dispositivo de carga y descarga según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la unidad de control está configurada además para:
encender el convertidor CA/CC (310) bajo la condición de que el SOC de la unidad de almacenamiento de energía (340) sea mayor que un segundo umbral y menor que el primer umbral, para cargar la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna a través del primer convertidor CC/CC (320) y el convertidor CA/CC (310); y ajustar la potencia de salida del convertidor CA/CC (310) a la tercera potencia de salida del convertidor CA/C<c>(310) bajo la condición de que el voltaje de bus sea menor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus exceda el valor preestablecido en el proceso de carga de la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna, siendo la tercera potencia de salida del convertidor CA/CC (310) menor o igual a la potencia de salida máxima del convertidor CA/CC (310), y
en donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el convertidor CA/CC (310) funciona basándose en la tercera potencia de salida del convertidor CA/CC (310).
6. El dispositivo de carga y descarga según la reivindicación 5, en donde la unidad de control está configurada además para:
ajustar la potencia de salida del convertidor CA/CC (310) a la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC (330), encender el segundo convertidor CC/CC (330) y ajustar la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) a la tercera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) bajo la condición de que el voltaje de bus sea menor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus exceda el valor preestablecido en el proceso de carga de la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna, para cargar la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía (340) a través del primer convertidor CC/CC (320) y el segundo convertidor CC/CC (330),
en donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor que el valor preestablecido cuando el convertidor CA/CC (310) funciona basándose en la potencia de salida máxima del convertidor CA/CC (310) y el segundo convertidor CC/CC. El convertidor CC (330) funciona basándose en la tercera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330).
7. El dispositivo de carga y descarga según la reivindicación 6, en donde la unidad de control está configurada además para:
recibir una tercera solicitud de carga transmitida por el BMS, comprendiendo la tercera solicitud de carga un tercer voltaje de carga y una tercera corriente de carga;
establecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) como tercera potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) basándose en el tercer voltaje de carga y la tercera corriente de carga, siendo menor la tercera potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) que la primera potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320);
mantener la potencia de salida del convertidor CA/CC (310) como la potencia de salida máxima del convertidor CA/CC (310) y ajustar la tercera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) para reducirla a la cuarta potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) bajo la condición de que el voltaje de bus sea mayor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus exceda el valor preestablecido en el proceso de carga de la batería por la unidad de almacenamiento de energía (340) y la fuente de alimentación de corriente alterna,
en donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC (330) funciona basándose en la cuarta potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) y el convertidor CA/CC (310) funciona basándose en la potencia de salida máxima del convertidor CA/CC (310).
8. El dispositivo de carga y descarga según la reivindicación 7, en donde la unidad de control está configurada además para:
ajustar la cuarta potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) a cero y ajustar la potencia de salida del convertidor CA/CC (310) desde la potencia de salida máxima del convertidor CA/CC (310) a la cuarta potencia de salida de convertidor CA/CC (310) bajo la condición de que el voltaje de bus sea mayor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus exceda el valor preestablecido, en donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el convertidor CA/CC (310) funciona basándose en la cuarta potencia de salida del convertidor CA/CC (310) y la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) es cero.
9. El dispositivo de carga y descarga según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la unidad de control está configurada además para:
encender el convertidor CA/CC (310) bajo la condición de que el SOC de la unidad de almacenamiento de energía (340) sea menor a un segundo umbral para cargar la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna a través del primer convertidor CC/CC (320) y el convertidor CA/CC (310); y
ajustar la potencia de entrada del convertidor CA/CC (310) a la quinta potencia de salida del convertidor CA/CC (310) bajo la condición de que el voltaje de bus sea menor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus exceda el valor preestablecido en el proceso de carga de la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna, siendo la quinta potencia de salida del convertidor CA/CC (310) menor que la potencia de salida máxima del convertidor CA/CC (310),
en donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el convertidor CA/CC (310) funciona basándose en la quinta potencia de salida del convertidor CA/CC (310).
10. El dispositivo de carga y descarga según la reivindicación 9, en donde la unidad de control está configurada además para:
ajustar la potencia de entrada del convertidor CA/CC (310) a la potencia de entrada máxima del convertidor CA/CC (310) y establecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) como la potencia de entrada máxima del convertidor CA/CC (310) bajo la condición de que el voltaje de bus sea menor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus sea mayor que el valor preestablecido en el proceso de carga de la batería mediante la fuente de alimentación de corriente alterna.
11. El dispositivo de carga y descarga según la reivindicación 9, en donde la unidad de control está configurada además para:
recibir una cuarta solicitud de carga transmitida por el BMS, comprendiendo la cuarta solicitud de carga un cuarto voltaje de carga y una cuarta corriente de carga;
establecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) como cuarta potencia de salida del primer convertidor CC/CC basándose en el cuarto voltaje de carga y la cuarta corriente de carga, siendo menor la cuarta potencia de salida del primer convertidor CC/CC que la primera potencia de salida del primer convertidor CC/CC; y encender el segundo convertidor CC/CC (330) bajo la condición de que el voltaje de bus sea mayor que el voltaje de equilibrio de bus y la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus sea mayor que el valor preestablecido en el proceso de carga de la batería por la fuente de alimentación de corriente alterna, para cargar la unidad de almacenamiento de energía (340) a través de la fuente de alimentación de corriente alterna.
12. El dispositivo de carga y descarga según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el primer convertidor CC/CC (320) es un convertidor CC/CC unidireccional o un convertidor CC/CC bidireccional, y el segundo convertidor CC/CC (330) es un convertidor CC/CC unidireccional o un convertidor CC/CC bidireccional.
13. Un método de carga de baterías, aplicado a un dispositivo de carga y descarga, en donde el dispositivo de carga y descarga comprende un convertidor de corriente alterna/corriente continua (CA/CC), un primer convertidor de corriente continua/corriente continua (CC/CC), un segundo convertidor CC/CC (330) y una unidad de control, en donde un extremo del segundo convertidor CC/CC está conectado entre el primer convertidor CC/CC (320) y el convertidor CA/CC y el otro extremo del segundo convertidor CC/CC está conectado a una unidad de almacenamiento de energía (340); y
el método comprende:
recibir una primera solicitud de carga transmitida por un sistema de gestión de batería (BMS), de una batería, comprendiendo la primera solicitud de carga un primer voltaje de carga y una primera corriente de carga, establecer la potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) como primera potencia de salida del primer convertidor CC/CC (320) basándose en el primer voltaje de carga y la primera corriente de carga,
adquirir un estado de carga (SOC) de la batería de la unidad de almacenamiento de energía (340),
encender el segundo convertidor CC/CC (330) bajo la condición de que el SOC de la unidad de almacenamiento de energía (340) sea mayor que un primer umbral, para cargar la batería mediante la unidad de almacenamiento de energía (340) a través del primer convertidor CC/CC (320) y el segundo convertidor CC/CC (330),
adquirir un voltaje de bus del dispositivo de carga y descarga en tiempo real, y
ajustar la potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) a la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) bajo la condición de que el voltaje de bus sea menor que un voltaje de equilibrio de bus y una diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus exceda un valor preestablecido en el proceso de carga de la batería por la unidad de almacenamiento de energía (340), siendo la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330) menor o igual a la potencia de salida máxima del segundo convertidor CC/CC (330), en donde la diferencia entre el voltaje de bus y el voltaje de equilibrio de bus es menor o igual al valor preestablecido cuando el segundo convertidor CC/CC (330) funciona basándose en la primera potencia de salida del segundo convertidor CC/CC (330).
14. Dispositivo de carga y descarga según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende: un procesador y una memoria,
en donde la memoria está configurada para almacenar un programa informático; y el procesador está configurado para ejecutar el programa informático para implementar el método de carga de batería según la reivindicación 13.
15. Un sistema de carga y descarga, que comprende:
un sistema de gestión de batería (BMS) de una batería; y
el dispositivo de carga y descarga según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
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