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CN117375184A - 充放电控制方法、装置及应用其的系统 - Google Patents

充放电控制方法、装置及应用其的系统 Download PDF

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CN117375184A
CN117375184A CN202311678219.2A CN202311678219A CN117375184A CN 117375184 A CN117375184 A CN 117375184A CN 202311678219 A CN202311678219 A CN 202311678219A CN 117375184 A CN117375184 A CN 117375184A
Authority
CN
China
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temperature
charge
low
battery pack
discharge
Prior art date
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Pending
Application number
CN202311678219.2A
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English (en)
Inventor
郑雅心
郑照红
赵德勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Trinasolar Electrical Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Trinasolar Electrical Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Trinasolar Electrical Co ltd filed Critical Jiangsu Trinasolar Electrical Co ltd
Priority to CN202311678219.2A priority Critical patent/CN117375184A/zh
Publication of CN117375184A publication Critical patent/CN117375184A/zh
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

本申请涉及一种充放电控制方法、装置及应用其的系统。该方法及装置根据被控电池组的温度信息判断该被控电池组是否处于低温环境,在确定被控电池组处于低温环境时,即所述温度信息满足低温控制条件时,确定一个小于预设正常充放电电流的低温充放电电流,并控制被控制电池组以该低温充放电电流进行较小功率的充放电,弱化电池组内部的极化效应,避免工作电压大幅上升,从而避免短时间内达到截止保护电压、被迫停止运行;小功率充放电所产生的焦耳热也可以使被控电池组的温度回升,性能逐渐恢复。本申请在应用于储能系统时,不需要额外增加加热装置,就可以改善低温环境对储能系统中电池组的影响,提高电池组的工作效率。

Description

充放电控制方法、装置及应用其的系统
技术领域
本申请涉及储能技术领域,具体涉及一种充放电控制方法、装置及应用其的系统。
背景技术
近年来,新能源在电力系统中的占比逐渐升高,储能系统的研发与应用也越来越多,不仅有大型的储能电站,还有工商业储能、家庭储能等应用领域。
现有储能系统中的储能电池组多采用锂离子电池,当处于低温环境时,锂离子电池的内阻增大,其工作电压和容量随之下降。现有技术中,通过为电池组增加加热装置,如电热膜、PTC加热模块等,来避免电池温度过低,避免其性能下降。但增加的加热装置使电池组固件体积增大、电路更复杂,且运维成本较高。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种充放电控制方法、装置及应用其的系统,以在不增加成本投入的前提下,降低环境温度对锂电池的影响。
第一方面,本申请实施例提供了一种充放电控制方法,包括:
获取被控电池组的温度信息;所述温度信息包括所述被控电池组所在环境的第一温度和所述被控电池组自身的第二温度中的至少一项;
根据所述温度信息判断是否满足低温控制条件;
当满足所述低温控制条件时,确定低温充放电电流;所述低温充放电电流小于所述被控电池组的预设正常充放电电流;
根据所述低温充放电电流对所述被控电池组进行充放电控制。
一个可选的实施例中,所述低温控制条件包括以下任一项:
所述第一温度小于第一预设温度;
所述第二温度小于第二预设温度;
所述第一温度小于所述第一预设温度,或,所述第二温度小于所述第二预设温度;
所述第一温度小于所述第一预设温度,且,所述第二温度小于所述第二预设温度。
一个可选的实施例中,所述确定低温充放电电流,包括:
根据所述温度信息确定所述低温充放电电流;所述低温充放电电流与所述第一温度或第二温度正相关。
一个可选的实施例中,所述低温充放电电流包括低温充电电流或低温放电电流;
所述低温充电电流小于同一温度信息对应的所述低温放电电流。
一个可选的实施例中,所述方法还包括:
当不满足所述低温控制条件时,根据所述预设正常充放电电流对所述电池组进行充放电控制。
一个可选的实施例中,所述方法还包括:
获取所述被控电池组的荷电状态,并在所述荷电状态满足预设阈值时,控制所述被控电池组停止充放电。
第二方面,本申请实施例提供了一种充放电控制装置,包括:
温度采集单元,用于采集被控电池组的温度信息;所述温度信息包括所述被控电池组所在环境的第一温度和所述被控电池组自身的第二温度中的至少一项;
电流调节单元,用于根据所述温度信息判断是否满足低温控制条件;当满足所述低温控制条件时,确定低温充放电电流;所述低温充放电电流小于所述被控电池组的预设正常充放电电流;
充放电控制单元,用于根据所述低温充放电电流对所述被控电池组进行充放电控制。
一个可选的实施例中,所述温度采集单元包括所述温度采集电路;
所述温度采集电路包括温度传感器、分压电路和用于将所述分压电路输出的所述温度传感器的分压信号转换为相应的温度值的采样电路。
一个可选的实施例中,所述电流调节单元用于当满足所述低温控制条件时确定低温充放电电流,包括:
所述电流调节单元用于根据所述温度信息确定所述低温充放电电流;所述低温充放电电流与所述第一温度或第二温度正相关。
一个可选的实施方式中,所述电流调节单元所确定所述低温充放电电流包括低温充电电流或低温放电电流;所述低温充电电流小于同一温度信息对应的所述低温放电电流。
一个可选的实施方式中,所述充放电控制单元还用于,当不满足所述低温控制条件时,根据所述预设正常充放电电流对所述电池组进行充放电控制。
一个可选的实施方式中,所述充放电控制单元还用于,获取所述被控电池组的荷电状态,并在所述荷电状态满足预设阈值时,控制所述被控电池组停止充放电。
第三方面,本申请实施例提供了一种储能变流器,包括:
双向变流器和控制器;
所述控制器用于根据如上述第一方面所述的充放电控制方法,控制所述双向变流器对被控电池组进行充放电。
第四方面,本申请实施例提供了电池管理系统,包括:从控单元和总控单元;
所述从控单元用于采集被控电池组的状态信息;
所述总控单元用于接收所述状态信息,并基于所述状态信息,根据如上述第一方面所述的充放电控制方法,对所述被控电池组进行充放电控制。
第五方面,本申请实施例提供了一种储能系统,包括:
用于储能的电池组,和,用于对所述电池组进行充放电控制的控制设备;
所述控制设备包括以下至少一项:如上述第二方面所述的充放电控制装置、如上述第三方面所述的储能变流器、如上述第四方面所述的电池管理系统。
由以上实施例可知,本申请实施例根据被控电池组的温度信息判断该被控电池组是否处于低温环境,并在确定被控电池组处于低温环境时,即所述温度信息满足低温控制条件时,控制被控电池组进入低温工作模式,即确定一个小于预设正常充放电电流的低温充放电电流,控制被控制电池组以该低温充放电电流进行较小功率的充放电。这样就可以弱化电池组内部的极化效应,避免工作电压大幅上升,从而避免短时间内达到截止保护电压,使储能系统被迫停止运行。同时,由于低温环境下被控电池组内阻较大,在以低温充放电电流进行较小功率的充放电时,会产生焦耳热,使被控电池组温度上升,且外界的低温环境又可以抑制被控电池组的温度过度升高,因此,在以低温充放电电流进行充放电的过程中,被控电池组内部的极化效应逐渐减小,性能也得以逐渐恢复。在应用于储能系统时,不需要额外增加加热装置,就可以改善低温环境对储能系统中电池组的影响,提高电池组的工作效率。
另外,本申请实施例还可以在低温工作模式下,重复多次获取被控电池组的温度信息,并根据新获取的温度信息重新确定低温充放电电流,使低温充放电电流随着被控电池组的温度回升而增大,从而减少充放电时间,提高被控电池组在低温环境下的工作效率。
附图说明
图1示出了本申请的实施例提供的储能系统得到结构框图;
图2示出了本申请的实施例提供的一种充放电控制方法的流程图;
图3示出了本申请的实施例提供的不同温度下被控电池组合适的充放电电流曲线图;
图4示出了本申请的实施例提供的另一种充放电控制方法的流程图;
图5示出了本申请的实施例提供的一种充放电控制装置的结构框图;
图6示出了本申请的实施例提供的另一种充放电控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明,本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
此外,下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
下面结合附图,通过具体的实施例,并结合应用场景,对本申请实施例提供的充放电控制方法、装置及应用其的系统进行详细说明。
本申请实施例提供的充放电控制方法及装置应用于储能系统。图1为本申请实施例提供的储能系统的结构及应用场景示意图。参照图1,储能系统10包括电池组11、电池管理系统(Battery Management System,BMS)12、储能变流器(Power Conversion System,PCS)13等。
电池管理系统12与电池组11连接,可以采集电池组11的状态信息,并根据这些状态信息生成相应的控制信息,以控制电池组11的工作状态。
储能变流器13的直流侧与电池组11连接,交流侧与电网21或交流负载22连接,可以进行交直流转换:在无电网时,储能变流器13可以将电池组输出的直流电转换为交流电,供给交流负载;在有电网时,储能变流器13可以将电网的交流电转换为直流电,为电池组充电。储能变流器13还可以连接发电组件23,如光伏板,以利用发电组件23输出的电能为电池组11充电或为交流负载22供电。储能变流器13还通过控制器局域网(Controller AreaNetwork,CAN)总线与电池管理系统12进行通信,获取电池管理系统12采集到的电池组的状态信息,并根据这些状态信息生成控制信息,以控制电池组11的充电、放电过程。
另外,储能系统10还可以包括能量管理系统(Energy Management System,EMS)14。该能量管理系统14分别与电池管理系统12与储能变流器13进行通信,可以获取电池组11的状态信息,根据优化及调度决策生成控制信息并下发至电池管理系统12与储能变流器13,以控制电池组11完成充放电等。
针对储能系统中电池组,特别是锂电池组,在低温环境下内阻增大、性能下降的问题,本申请实施例提供一种充放电控制方法。图2为本申请实施例提供的一种充放电控制方法的流程图。参照图2,该方法包括:
步骤101,获取被控电池组的温度信息;所述温度信息包括所述被控电池组所在环境的第一温度和所述被控电池组自身的第二温度中的至少一项;
根据图1所述的储能系统结构,可以在BMS中配置温度采集电路,以采集被控电池组的温度信息。
步骤102,根据所述温度信息判断是否满足低温控制条件;
上述低温控制条件用于判断被控电池组当前所处的环境是否是会影响电池性能的低温环境。
步骤103,当满足所述低温控制条件时,确定低温充放电电流;所述低温充放电电流小于所述被控电池组的预设正常充放电电流;
步骤104,根据所述低温充放电电流对所述被控电池组进行充放电控制。
上述预设正常充放电电流表示在正常环境温度下,被控电池组的充放电电流,可以为被控电池组的额定电流。可以理解的是,为了保证被控电池组在正常环境温度下的工作效率,其预设正常充放电电流应当是比较大的。但是,在低温环境下,被控电池组内阻增大,如果仍以正常环境温度下的充放电电流进行大功率充放电,电池会产生极化效应,工作电压激增,可能在很短的时间内达到截止保护电压,从而是电池组被迫停止充放电工作。
有鉴于此,本申请实施例在确定被控电池组处于低温环境时,即所述温度信息满足低温控制条件时,控制被控电池组进入低温工作模式,即确定一个小于预设正常充放电电流的低温充放电电流,例如,以预设正常充放电电流的50%作为低温充放电电流,并控制被控制电池组以该低温充放电电流进行较小功率的充放电。这样就可以弱化电池组内部的极化效应,避免工作电压大幅上升,从而避免短时间内达到截止保护电压,使储能系统被迫停止运行。同时,由于低温环境下被控电池组内阻较大,在以低温充放电电流进行较小功率的充放电时,会产生焦耳热,使被控电池组温度上升,且外界的低温环境又可以抑制被控电池组的温度过度升高,因此,在以低温充放电电流进行充放电的过程中,被控电池组内部的极化效应逐渐减小,性能也得以逐渐恢复。
可见,本申请实施例提供的充放电控制方法应用于储能系统,不需要额外增加加热装置,就可以改善低温环境对储能系统中电池组的影响,提高电池组的工作效率。
一个可选的实施方式中,上述低温控制条件可以被设置为以下(1)~(4)中任一种判断条件:
(1)所述第一温度小于第一预设温度;
(2)所述第二温度小于第二预设温度;
(3)所述第一温度小于所述第一预设温度,或,所述第二温度小于所述第二预设温度;
(4)所述第一温度小于所述第一预设温度,且,所述第二温度小于所述第二预设温度。
可以理解的是,上述低温控制条件的具体内容可以根据不同应用场景的不同需求进行设置,可以从上述判断条件(1)~(4)中选择一个作为该低温控制条件,也可以设置其他判断条件作为该低温控制条件。另外,上述第一预设温度和第二预设温度可以相同,也可以不同,二者的具体值也可以根据实际应用需求设置,例如可以设置为0℃、5℃或10℃等。
一个可选的实施方式中,上述步骤103中确定低温充放电电流,具体可以包括:
根据所述温度信息确定所述低温充放电电流;所述低温充放电电流与所述第一温度或第二温度正相关。
即环境温度或电池组的温度越低,低温充放电电流越小。在实际应用场景中,可以预先基于实验数据等为不同的第一温度或第二温度配置相应的低温充放电电流;或者以预设正常充放电电流、被控电池组的额定电流等为基准,为不同的第一温度或第二温度配置相应的百分比,通过计算预设正常充放电电流和当前的第一温度或第二温度对应的百分比的乘积,得到与当前的低温环境相匹配的低温充放电电流。
可选的,在实际应用场景中,可以通过经验或实验数据,得到如图3所示的不同低温情况下电池组合适的充/放电电流曲线图,在步骤103中,可以基于该曲线图确定所述低温充放电电流。图3中,横轴为温度,纵轴表示预设正常充放电电流的百分比。例如,当获取到的温度信息(第一温度或第二温度)为-5℃时,通过该曲线得知对应的百分比为75%,则将预设正常充放电电流的75%作为低温充放电电流;又如,当获取到的温度信息为-15℃时,通过该曲线得知对应的百分比为45%,则将预设正常充放电电流的45%作为低温充放电电流。
一个可选的实施方式中,上述低温充放电电流包括低温充电电流和低温放电电流。具体的,当判断满足低温控制条件时,若被控电池组处于充电工作状态,则确定低温充电电流,若被控电池组处于放电工作状态,则确定低温放电电流。
一个可选的实施方式中,上述低温充电电流小于同一温度信息对应的低温放电电流。
由于电池充电过程的产热功率大于放电过程,因此,本申请实施例针对相同的温度信息,所确定的低温充电电流可以小于低温放电电流,从而保证在同样的低温环境下,被控电池组无论处于充电工作状态还是放电工作状态,可以相同或相似的速度平稳升温、恢复性能。
一个可选的实施方式中,上述步骤101~104可以在储能系统运行过程中循环执行,以一定周期重复获取温度信息,及时判断被控电池组是否处于低温环境,并及时调整充放电电流。
一个可选的实施方式中,在低温工作模式下,即被控电池组以低温充放电电流I1进行充放电时,也可以通过循环执行上述充放电控制方法,根据实时获取到的被控电池组的第二温度重新确定低温充放电电流I2。由于上述低温工作模式下,被控电池组因充放电产生的焦耳热而升温,再次执行上述步骤101~104获取到的第二温度增大,重新确定低温充放电电流I2大于上一个执行周期内确定的低温充放电电流I1。可见,本申请实施例提供的充放电控制方法,可以随着被控电池组自身温度的回升,逐渐提高低温充放电电流,从而减少充放电时间,提高被控电池组在低温环境下的工作效率。
图4为本申请实施例提供的另一种充放电控制方法的流程图。
一个可选的实施方式中,参照图4,在图2所示方法的基础上,上述充放电控制方法还可以包括:
步骤105,当不满足所述低温控制条件时,根据所述预设正常充放电电流对所述电池组进行充放电控制。
如果当前获取的温度信息不满足上述低温控制条件,则说明当前环境不是低温环境,因此,可以控制被控电池组处于正常工作模式,即使被控电池组以预设正常充放电电流来进行充放电。
一个可选的实施方式中,参照图4,在图2所示方法的基础上,上述充放电控制方法还可以包括:
步骤106,获取所述被控电池组的荷电状态,并判断所述荷电状态是否满足预设阈值;若所述荷电状态满足预设阈值,则执行步骤107;若所述荷电状态不满足预设阈值,则返回步骤101;
步骤107,控制所述被控电池组停止充放电。
被控电池组的荷电状态(State of Charge,SOC),表征被控电池组的剩余电量,取值范围可以为[0,1]为了避免过充或过放导致电池损坏,因此可以对荷电状态设置两个阈值,即上述预设阈值包括荷电状态上限值,如0.9,和荷电状态下限值,如0.1。
若被控电池组处于充电工作状态,则步骤106即判断当前的荷电状态是否达到荷电状态上限值:如果达到荷电状态上限值,则执行步骤107,控制被控电池组停止充电,从而避免被控电池组过充;如果未达到荷电状态上限值,即当前的荷电状态小于荷电状态上限值,则可以继续对被控电池组充电,还可以重新执行前述步骤101~104,根据当前的温度信息重新确定合适的低温充电电流。
同理,若被控电池组处于放电工作状态,则步骤106即判断当前的荷电状态是否达到荷电状态下限值,如果达到荷电状态下限值,则执行步骤107,控制被控电池组停止放电,从而避免被控电池组过放;如果未达到荷电状态下限值,即当前的荷电状态大于荷电状态下限值,则被控电池组可以继续放电,还可以重新执行前述步骤101~104,根据当前的温度信息重新确定合适的低温放电电流。
基于图1所示的储能系统结构,一个可选的实施方式中,上述充放电控制方法可以应用于电池管理系统,即通过电池管理系统获取被控电池组的温度信息,并在该温度信息满足低温控制条件时,确定相应的低温充放电电流,进而控制被控电池组以该低温充放电电流进行充放电;另外,电池管理系统获取的温度信息、确定的低温充放电电流都可以共享至储能变流器、能量管理系统等,以对被控电池组的充放电过程进行同步协调控制。
一个可选的实施方式中,上述充放电控制方法也可以应用于储能变流器。由于多数储能变流器不会直接采集电池组的状态信息,因此在上述充放电控制方法应用于储能变流器时,可以同时选用配置有温度采集功能的电池管理系统,从而储能变流器可以从电池管理系统发送的状态信息中获取被控电池组的温度信息,并在该温度信息满足低温控制条件时,确定相应的低温充放电电流,进而控制被控电池组以该低温充放电电流进行充放电;同样的,储能变流器所确定的低温充电电流或包含该低温充电电流的充放电控制信息也可以共享至电池管理系统和能量管理系统。
一个可选的实施方式中,上述充放电控制方法还可以应用于能量管理系统;此时,同样可以通过从电池管理系统发送的状态信息中获取被控电池组的温度信息,并在该温度信息满足低温控制条件时,确定相应的低温充放电电流,进而将该低温充放电电流或包含该低温充电电流的充放电控制信息发送给电池管理系统和储能变流器,以控制被控电池组以该低温充放电电流进行充放电。
一个可选的实施方式中,上述充放电控制方法还可以由电池管理系统和储能变流器相互配合执行。即,先通过电池管理系统获取被控电池组的温度信息,并判断是否满足低温控制条件,确定被控电池组的工作模式(即低温工作模式或正常工作模式),然后电池管理系统将判断结果或所确定的工作模式,连同上述温度信息等状态信息发送给储能变流器;储能变流器接收到电池管理系统发送的上述信息后,确定充放电电流,包括确定低温工作模式下的低温充放电电流,和正常工作模式下的正常充放电电流,然后根据所确定的充放电电流控制被控电池组的充放电。另外,储能变流器还可以将所确定的充放电电流同步至电池管理系统及能量管理系统,以实现对被控电池组充放电过程的同步协调控制。
当然,在其他可选的实施方式中,也可以通过独立的充放电控制装置来实现上述充放电控制方法。
上述所有可选技术方案,可以任意结合,形成本申请的可选实施例,在此不再一一赘述。
基于同一构思,本申请实施例还提供一种充放电控制装置。由于该装置所解决的问题及原理与前述方法相似,因此该装置的实施可以参加前述方法的实施,重复之处不再赘述。
图5为本申请实施例提供的一种充放电控制装置的结构框图。参照图5,该充放电控制装置300可以包括:
温度采集单元301,用于采集被控电池组的温度信息;所述温度信息包括所述被控电池组所在环境的第一温度和所述被控电池组自身的第二温度中的至少一项;
电流调节单元302,用于根据所述温度信息判断是否满足低温控制条件;当满足所述低温控制条件时,确定低温充放电电流;所述低温充放电电流小于所述被控电池组的预设正常充放电电流;
充放电控制单元303,用于根据所述低温充放电电流对所述被控电池组进行充放电控制。
一个可选的实施方式中,电流调节单元302用于当满足所述低温控制条件时确定低温充放电电流,具体包括:
电流调节单元302用于根据所述温度信息确定所述低温充放电电流;所述低温充放电电流与所述第一温度或第二温度正相关。
一个可选的实施方式中,电流调节单元302所确定所述低温充放电电流包括低温充电电流或低温放电电流;所述低温充电电流小于同一温度信息对应的所述低温放电电流。
一个可选的实施方式中,充放电控制单元303还用于,当不满足所述低温控制条件时,根据所述预设正常充放电电流对所述电池组进行充放电控制。
一个可选的实施方式中,充放电控制单元303还用于,获取所述被控电池组的荷电状态,并在所述荷电状态满足预设阈值时,控制所述被控电池组停止充放电。
一个可选的实施方式中,上述温度采集单元301可以包括温度采集电路;如图6所示,该温度采集电路可以包括:
温度传感器3011、分压电路3012和采样电路3013;采样电路3013用于将所述分压电路输出的所述温度传感器的分压信号转换为相应的温度值。
可选的,温度传感器3011具体可以为热敏电阻,其阻值与温度的对应关系是已知的,热敏电阻与分压电路3012中阻值已知的分压电阻R0串联,分压电路3012为热敏电阻和分压电阻形成的串联电路施加已知电压v,并可以输出热敏电阻上的分压信号。采样电路3013可以包括模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC),或者内置模数转换器的处理器,可以将分压电路3012输出的模拟信号形式的分压信号,转换为数字信号形式的分压值u,然后根据热敏电阻的分压值u和分压电阻的分压值v-u以及分压电阻的电阻值R0,由欧姆定律和串联电路的特性可知u/(v-u)=R/R0,故可以计算得到热敏电阻当前的阻值R,进而可以根据热敏电阻的阻值与温度的对应关系,确定该阻值R对应的温度值,即得到被控电池组的温度信息。
由于需要采集的温度信息为所述被控电池组所在环境的第一温度和所述被控电池组自身的第二温度中的至少一项,故可以分别设置两个上述温度采集电路:其中一个温度采集电路的温度传感器设置于被控电池组所在环境,以感测环境温度,即第一温度;另一个温度采集电路的温度传感器贴附与被控电池组上,或者置于被控电池组的封装结构内,用于感测被控电池组的温度,即第二温度。
可以理解的是,分压电路3012的输出信号也可以时其分压电阻的分压信号,同样可以根据上述原理计算得到热敏电阻当前的阻值,进而确定对应的温度值;实际应用场景中,可以任意选择一种形式的分压电路,此处不再赘述。
上述电流调节单元302、充放电控制单元303可以通过处理器、芯片实现。
上述充放电控制装置300可以封装为独立的电子装置配置于储能系统中,也可以设计为集成电路板等形式,嵌入储能系统的电池管理系统、储能变流器或能量管理系统中。本申请实施例对充放电控制装置在储能系统中的实现形式不作限定。
基于同一构思,本申请实施例还提供一种储能变流器;该储能变流器包括双向变流器和控制器,该控制器用于根据前文任一实施例所述的充放电控制方法,控制双向变流器进行交直流转换,以控制与储能变流器连接的电池组的充放电过程;其中,当控制双向变流器将交流转换为直流时,向电池组充电,当控制双向变流器将直流转换为交流时,电池组放电。
基于同一构思,本申请实施例还提供一种电池管理系统;该电池管理系统至少包括从控单元和总控单元。
其中,该从控单元用于采集被控电池组的状态信息,如各个单体电池的电压、荷电状态等信息;该从控单元还配置有温度采集电路,用于采集被控电池组的温度信息。从控单元采集的温度信息等状态信息最终发送至总控单元。
该总控单元用于接收从控单元发送的状态信息,并基于状态信息中的温度信息等,根据前文任一实施例所述的充放电控制方法,对所述被控电池组进行充放电控制。
基于同一构思,本申请实施例还提供一种储能系统;该储能系统包括:用于储能的电池组,和,用于对所述电池组进行充放电控制的控制设备;
所述控制设备包括以下至少一项:如前文任一实施例所述的充放电控制装置、前述基于本申请实施例所述的充放电控制方法的储能变流器、前述基于本申请实施例所述的充放电控制方法的电池管理系统。
当所述控制设备为所述充放电控制装置时,该充放电控制装置可以独立配置于该储能系统中,也可以嵌入储能系统的其他任一设备或系统中,如嵌入图1所示的电池管理系统、储能变流器或能量管理系统等。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置和系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
虽然本说明书一个或多个实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明,不过这些实施方式仅是范例性的,仅起到说明性的作用。在此基础上,可以对本申请进行多种替换和改进,这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (11)

1.一种充放电控制方法,其特征在于,包括:
获取被控电池组的温度信息;所述温度信息包括所述被控电池组所在环境的第一温度和所述被控电池组自身的第二温度中的至少一项;
根据所述温度信息判断是否满足低温控制条件;
当满足所述低温控制条件时,确定低温充放电电流;所述低温充放电电流小于所述被控电池组的预设正常充放电电流;
根据所述低温充放电电流对所述被控电池组进行充放电控制。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述低温控制条件包括以下任一项:
所述第一温度小于第一预设温度;
所述第二温度小于第二预设温度;
所述第一温度小于所述第一预设温度,或,所述第二温度小于所述第二预设温度;
所述第一温度小于所述第一预设温度,且,所述第二温度小于所述第二预设温度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定低温充放电电流,包括:
根据所述温度信息确定所述低温充放电电流;所述低温充放电电流与所述第一温度或第二温度正相关。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述低温充放电电流包括低温充电电流或低温放电电流;
所述低温充电电流小于同一温度信息对应的所述低温放电电流。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
当不满足所述低温控制条件时,根据所述预设正常充放电电流对所述电池组进行充放电控制。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
获取所述被控电池组的荷电状态,并在所述荷电状态满足预设阈值时,控制所述被控电池组停止充放电。
7.一种充放电控制装置,其特征在于,包括:
温度采集单元,用于采集被控电池组的温度信息;所述温度信息包括所述被控电池组所在环境的第一温度和所述被控电池组自身的第二温度中的至少一项;
电流调节单元,用于根据所述温度信息判断是否满足低温控制条件;当满足所述低温控制条件时,确定低温充放电电流;所述低温充放电电流小于所述被控电池组的预设正常充放电电流;
充放电控制单元,用于根据所述低温充放电电流对所述被控电池组进行充放电控制。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述温度采集单元包括所述温度采集电路;
所述温度采集电路包括温度传感器、分压电路和用于将所述分压电路输出的所述温度传感器的分压信号转换为相应的温度值的采样电路。
9.一种储能变流器,其特征在于,包括:
双向变流器和控制器;
所述控制器用于根据如权利要求1~6中任一项所述的充放电控制方法,控制所述双向变流器对被控电池组进行充放电。
10.一种电池管理系统,其特征在于,包括:从控单元和总控单元;
所述从控单元用于采集被控电池组的状态信息;
所述总控单元用于接收所述状态信息,并基于所述状态信息,根据如权利要求1~6中任一项所述的充放电控制方法,对所述被控电池组进行充放电控制。
11.一种储能系统,其特征在于,包括:
用于储能的电池组,和,用于对所述电池组进行充放电控制的控制设备;
所述控制设备包括以下至少一项:如权利要求7~8中任一项所述的充放电控制装置、如权利要求9所述的储能变流器、如权利要求10所述的电池管理系统。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118584339A (zh) * 2024-08-06 2024-09-03 江苏天合清特电气有限公司 电池系统的soc计算方法、电池管理系统及电池系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101197457A (zh) * 2006-12-31 2008-06-11 万向集团公司 适用于低温环境的锂离子电池
CN101958437A (zh) * 2009-12-01 2011-01-26 北京汽车新能源汽车有限公司 锂离子电池组的充电管理方法及充电机
CN106505693A (zh) * 2016-12-29 2017-03-15 普天新能源车辆技术有限公司 低温充电控制方法
CN107733000A (zh) * 2017-09-06 2018-02-23 海日升电器制品(深圳)有限公司 充电方法和充电器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101197457A (zh) * 2006-12-31 2008-06-11 万向集团公司 适用于低温环境的锂离子电池
CN101958437A (zh) * 2009-12-01 2011-01-26 北京汽车新能源汽车有限公司 锂离子电池组的充电管理方法及充电机
CN106505693A (zh) * 2016-12-29 2017-03-15 普天新能源车辆技术有限公司 低温充电控制方法
CN107733000A (zh) * 2017-09-06 2018-02-23 海日升电器制品(深圳)有限公司 充电方法和充电器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118584339A (zh) * 2024-08-06 2024-09-03 江苏天合清特电气有限公司 电池系统的soc计算方法、电池管理系统及电池系统

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