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CN119324505A - 一种基于v2g功能检测电池容量的优化控制方法及终端 - Google Patents

一种基于v2g功能检测电池容量的优化控制方法及终端 Download PDF

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CN119324505A
CN119324505A CN202411303527.1A CN202411303527A CN119324505A CN 119324505 A CN119324505 A CN 119324505A CN 202411303527 A CN202411303527 A CN 202411303527A CN 119324505 A CN119324505 A CN 119324505A
Authority
CN
China
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charging
vehicle battery
vehicle
discharging
stage
Prior art date
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Pending
Application number
CN202411303527.1A
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English (en)
Inventor
陈文欣
廖邵生
张新池
李国伟
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.)
Fujian Times Nebula Technology Co Ltd
Original Assignee
Fujian Times Nebula Technology Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Times Nebula Technology Co Ltd filed Critical Fujian Times Nebula Technology Co Ltd
Priority to CN202411303527.1A priority Critical patent/CN119324505A/zh
Publication of CN119324505A publication Critical patent/CN119324505A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H02J3/322Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
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    • GPHYSICS
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    • GPHYSICS
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Abstract

本发明公开一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法,包括步骤:控制光储充检系统依次对车辆电池充电到第一截止条件、放电到第二截止条件和再次充电到第一截止条件;检测用电峰谷时段,若处于峰电时段,则检查车辆电池状态,若车辆电池处于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池处于放电阶段,则优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆;否则,检查车辆电池状态,若车辆电池出于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池出于放电状态,则优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电。

Description

一种基于V2G功能检测电池容量的优化控制方法及终端
本案是以申请日为2024-07-15,申请号为202410940392.3,名称为“一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法及终端”的发明专利为母案而进行的分案申请。
技术领域
本发明涉及储能领域,特别涉及一种基于V2G功能检测电池容量的优化控制方法及终端。
背景技术
随着电动汽车的普及,电动汽车的受众面逐步开放,电动汽车安全事故问题随之而来。由电池安全引起的故障占比率高,电动汽车的电池健康问题随之进入人们的视野,电池健康越来越受到电动车使用者的重视。基于磷酸铁锂电池特性,在充电初期,电压上升较快,后充电曲线逐渐趋于平缓,进入“平台区”。充电末期,曲线呈直线上升的趋势。利用磷酸铁锂电池特性,结合充电桩V2G功能,在电动汽车电池完成充电放电的循环过程中,可检测电池的当前容量和健康状态,同时也能将电动汽车蓄电池能量释放到电网、储能电池中。
目前的设计方案都是对电动汽车进行浅充或者浅放,大部分时候充电曲线都介于“平台区”,这样的充放电模式,并不能得到一个精确的电池容量和健康状态。并且旧方案多是使用单向直流充电桩,对车辆进行单一充电,对于电池电量泄放缺少有效的能量管理措施,造成能量浪费,电力没有得到有效利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法及终端,解决检测电池状态过程中电力浪费的问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法,包括步骤:
S1、控制光储充检系统依次对车辆电池充电到第一截止条件、放电到第二截止条件和再次充电到第一截止条件,并在电池充放电过程中进行电池状态检测;
S2、在步骤S1执行过程中,检测用电峰谷时段,若处于峰电时段,则实现步骤S3;否则,实现步骤S4;
S3、检查车辆电池状态,若车辆电池处于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池处于放电阶段,则优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆;
S4、检查车辆电池状态,若车辆电池出于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池出于放电状态,则优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电。
为了解决上述技术问题,本发明采用的另一技术方案为:
一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制终端,其特征在于:包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时完成以下步骤:
S1、控制光储充检系统依次对车辆电池充电到第一截止条件、放电到第二截止条件和再次充电到第一截止条件,并在电池充放电过程中进行电池状态检测;
S2、在步骤S1执行过程中,检测用电峰谷时段,若处于峰电时段,则实现步骤S3;否则,实现步骤S4;
S3、检查车辆电池状态,若车辆电池处于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池处于放电阶段,则优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆;
S4、检查车辆电池状态,若车辆电池出于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池出于放电状态,则优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电。
本发明的有益效果至少包括:提供一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法,在利用充电桩V2G功能对车辆电池状态进行检测的过程中,考量用电峰谷时段,当处于峰电时段,优先将被检测车辆电池输入或输出的电力供同时段在光储充检站充电或放电的其他车辆进行消纳,减小对外部电网或储能模块的依赖,从而节省电力成本;当处于谷电或平电时段,优先利用同时段在放电的车辆电池为被检测车辆电池进行充电,吸纳其他车辆电池放出的电量,无需使用储能电池,避免电力调度混乱;或利用处于放电阶段的被检测车辆电池给储能模块优先供电,保障储能模块在谷电或平电时段快速满充,从而确保储能模块在峰电时段能投入使用,实现效益最大化。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法的流程图;
图2为本发明实施例中的一种一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法应用的光储充检站的架构图;
图3为本发明实施例中的一种一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制终端的示意图;
图4为本发明实施例中的一种一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法的具体流程图;
标号说明:
1.一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制终端;2、存储器;3、处理器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1,一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法,包括步骤:
S1、控制光储充检系统依次对车辆电池充电到第一截止条件、放电到第二截止条件和再次充电到第一截止条件,并在电池充放电过程中进行电池状态检测;
S2、在步骤S1执行过程中,检测用电峰谷时段,若处于峰电时段,则实现步骤S3;否则,实现步骤S4;
S3、检查车辆电池状态,若车辆电池处于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池处于放电阶段,则优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆;
S4、检查车辆电池状态,若车辆电池出于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池出于放电状态,则优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电。
可以理解的是V2G(Vehicle-to-Grid)是一种允许电动汽车与电网之间进行双向能量交互的技术。其核心原理是利用电动汽车的储能功能,将电池中的电能在需要时反向输送回电网,从而实现能量的双向流动。具体来说,V2G技术不仅可以让电动汽车从电网获取电力进行充电,还可以将车载电池中的多余电能在电网负荷高峰时释放回电网,帮助平衡电网负荷。这种双向互动能力使得电动汽车不仅是一个移动设备,还成为了一种分布式储能单元,可以在用电低谷时充电,在用电高峰时向外放电。
具体地,在上述电力调度过程中,利用终端对整套系统层级分控,利用云计算和数据处理技术对单个多个站点进行集中监控、数据分析和远程控制。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:在利用充电桩V2G功能对车辆电池状态进行检测的过程中,考量用电峰谷时段,当处于峰电时段,优先将被检测车辆电池输入或输出的电力供同时段在光储充检站充电或放电的其他车辆进行消纳,减小对外部电网或储能模块的依赖,从而节省电力成本;当处于谷电或平电时段,优先利用同时段在放电的车辆电池为被检测车辆电池进行充电,吸纳其他车辆电池放出的电量,无需使用储能电池,避免电力调度混乱;或利用处于放电阶段的被检测车辆电池给储能模块优先供电,保障储能模块在谷电或平电时段快速满充,从而确保储能模块在峰电时段能投入使用,实现效益最大化。
在本发明的实施例中,所述电池状态检测具体包括步骤:
统计车辆电池在充放电过程中的电性数据,并根据电性数据获得此车辆电池的充电曲线和放电曲线;
根据所述充电曲线和所述放电曲线计算分别得到充电直流内阻和放电直流内阻,并将所述充电直流内阻和所述放电直流内阻进行比较,若二者比例超出预设倍率,则进行告警处理。
从上述描述可知,由于车辆电池在使用过程中会不断老化,内阻不断增大,所以利用对车辆电池状态的检测数据对车辆电池的内阻安全性进行评估,分别根据检测所得的充电曲线和放电曲线计算的到充电直流内阻和放电直流内阻,将二者相差比例超过预设倍率,则认为电池内部出现微短路或回路老化等情况,进行告警,提升用户进行维修或更换。
具体地,所述充电直流内阻或放电直流内阻按照下式计算:
其中,DCRt为充电直流内阻或放电直流内阻,根据车辆电池所处阶段决定;
U为车辆电池SOC为50%时的传输电压值;
U′为初始充电或放电时车辆电池的传输电压值,根据车辆电池所处阶段决定;
I′为初始充电或放电时车辆电池的传输电流值,根据车辆电池所处阶段决定。
从上述描述可知,根据车辆电池所处状态,分别计算充电或放电状态下的直流内阻,准确得出车辆电池的内阻状态。
具体地,车辆电池在充电、放电再充电过程中具体分为两阶段:
第一阶段:充电-放电,先充电至第一截止条件,再放电至第二截止条件,过程中检测获得放电过程中总电压U、电流I及放电时间t,获得放电曲线;通过计算可得放电可用容量CF’,同时在与车辆BMS交互过程中,系统也可获得车辆的实际初始放电可用容量CF,两个数据计算可得出放电可用容量保持率。
第二阶段:放电-充电,放电结束后,再次充电至第一截止条件,过程中检测获得充电过程中总电压U、电流I及充电时间t,获得充电曲线。通过系统计算可得充电可用容量Ct。同时在与车辆BMS交互过程中,系统也可获得车辆的实际初始可用容量C0,两个数据计算可得出充电可用容量保持率。
利用第一阶段计算得出的放电可用容量保持率以及第二阶段计算得出的充电可用容量保持率可以得到一个精确的车辆电池容量,并电池容量保持率评估汽车健康状态,衡量电池使用寿命长短。
在本发明的实施例中,所述步骤S3具体包括步骤:
S31、检测车辆电池状态,若车辆处于充电阶段,则进入步骤S32;若车辆电池处于放电阶段,则进入步骤S33;
S32、优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电,若此阶段不存在处于放电阶段的车辆电池,则优先控制光储充检系统的储能模块给此车辆电池进行供电;
S33、优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆,若此阶段不存在有充电需求的车辆,则优先控制此车辆电池供电给外部电网。
从上述描述可知,处于峰电时段,被检测车辆电池的充电或放电消纳最高优先级均为同时段其他的放电车辆电池或充电车辆电池;当被检测车辆需要充电但同时段不存在处于放电阶段的车辆电池时,优先控制光储充检系统中的储能模块进行供电,避免此时段使用外部电网(市电)过多,提升用电成本;当被检测车辆电池处于放电阶段,但此时不存在有充电需求的车辆时,将放出的电量传输至外部电网,削峰填谷实现效益最大化。
在本发明的实施例中,所述步骤S4具体包括步骤:
S41、检测车辆电池状态,若车辆处于充电阶段,则进入步骤S42;若车辆电池处于放电阶段,则进入步骤S43;
S42、优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电,若此阶段不存在处于放电阶段的车辆电池,则优先控制外部电网给此车辆电池进行供电;
S43、优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电,若此阶段所述储能模块不存在充电需求,则控制此车辆电池供电给其他车辆电池或外部电网。
从上述描述可知,处于谷电时段,若被检测车辆处于充电阶段,优先吸纳同时段放电的车辆电池(此时储能模块已满充),避免电力调度混乱,当此时段不存在放电车辆,则控制外部电网满足车辆充电需求,其目的在于,此时首先保障光储充检站的储能模块充满,保证后续峰电时段储能模块电力充沛;若被检测车辆处于放电阶段,则以保障储能模块充满为原则,优先将电力提供给储能模块,若此时储能模块满充,则再将电力提供给其他车辆电池或外部电网。
一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制终端,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时完成基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法中的步骤。
从上述描述可知,提供基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法的执行载体,在执行上述方法时,在利用充电桩V2G功能对车辆电池状态进行检测的过程中,考量用电峰谷时段,当处于峰电时段,优先将被检测车辆电池输入或输出的电力供同时段在光储充检站充电或放电的其他车辆进行消纳,减小对外部电网或储能模块的依赖,从而节省电力成本;当处于谷电或平电时段,优先利用同时段在放电的车辆电池为被检测车辆电池进行充电,吸纳其他车辆电池放出的电量,无需使用储能电池,避免电力调度混乱;或利用处于放电阶段的被检测车辆电池给储能模块优先供电,保障储能模块在谷电或平电时段快速满充,从而确保储能模块在峰电时段能投入使用,实现效益最大化。
在本发明的实施例中,提供一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法及终端,主要应用于优化车辆电池做精度检测过程的控制过程,下面结合实施例进行具体说明:
请参照图1至图4,本发明的实施例一为:
一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法,包括步骤:
S1、控制光储充检系统依次对车辆电池充电到第一截止条件、放电到第二截止条件和再次充电到第一截止条件,并在电池充放电过程中进行电池状态检测;;
S2、检测用电峰谷时段,若处于峰电时段,则实现步骤S3;否则,实现步骤S4;
S3、检查车辆电池状态,若车辆电池处于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池处于放电阶段,则优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆;当处于峰电时段,优先将被检测车辆电池输入或输出的电力供同时段在光储充检站充电或放电的其他车辆进行消纳,减小对外部电网或储能模块的依赖,从而节省电力成本;
S4、检查车辆电池状态,若车辆电池出于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池出于放电状态,则优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电。当处于谷电或平电时段,优先利用同时段在放电的车辆电池为被检测车辆电池进行充电,吸纳其他车辆电池放出的电量,无需使用储能电池,避免电力调度混乱;或利用处于放电阶段的被检测车辆电池给储能模块优先供电,保障储能模块在谷电或平电时段快速满充,从而确保储能模块在峰电时段能投入使用,实现效益最大化。
具体地,在电力调度过程中,在车辆电池之间使用DC/DC模块对电压进行调控;在车辆电池与外部电网之间使用AC/DC模块进行交流和直流的切换,保证电力调度的稳定性。第一截止条件即为充电截止条件,第二截止条件即为放电截止条件,具体设定值根据实际应用情况进行设定。
本发明的实施例二为:
在实施例一的基础上,步骤S3具体包括步骤:
S31、检测车辆电池状态,若车辆处于充电阶段,则进入步骤S32;若车辆电池处于放电阶段,则进入步骤S33;
S32、优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电,若此阶段不存在处于放电阶段的车辆电池,则优先控制光储充检系统的储能模块给此车辆电池进行供电;
S33、优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆,若此阶段不存在有充电需求的车辆,则优先控制此车辆电池供电给外部电网。
即处于峰电时段,被检测车辆电池的充电或放电消纳最高优先级均为同时段其他的放电车辆电池或充电车辆电池;当被检测车辆需要充电但同时段不存在处于放电阶段的车辆电池时,优先控制光储充检系统中的储能模块进行供电,避免此时段使用外部电网(市电)过多,提升用电成本;当被检测车辆电池处于放电阶段,但此时不存在有充电需求的车辆时,将放出的电量传输至外部电网,削峰填谷实现效益最大化。
步骤S4具体包括步骤:
S41、检测车辆电池状态,若车辆处于充电阶段,则进入步骤S42;若车辆电池处于放电阶段,则进入步骤S43;
S42、优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电,若此阶段不存在处于放电阶段的车辆电池,则优先控制外部电网给此车辆电池进行供电;
S43、优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电,若此阶段储能模块不存在充电需求,则控制此车辆电池供电给其他车辆电池或外部电网。
即处于谷电时段,若被检测车辆处于充电阶段,优先吸纳同时段放电的车辆电池(此时储能模块已满充),避免电力调度混乱,当此时段不存在放电车辆,则控制外部电网满足车辆充电需求,其目的在于,此时首先保障光储充检站的储能模块充满,保证后续峰电时段储能模块电力充沛;若被检测车辆处于放电阶段,则以保障储能模块充满为原则,优先将电力提供给储能模块,若此时储能模块满充,则再将电力提供给其他车辆电池或外部电网。
本发明的实施例三为:
在实施例一的基础上,车辆电池在充电、放电再充电过程中具体分为两阶段:
第一阶段:充电-放电,先充电至第一截止条件,再放电至第二截止条件,过程中检测获得放电过程中总电压U、电流I及放电时间t,获得放电曲线;通过计算可得放电可用容量CF’,同时在与车辆BMS交互过程中,系统也可获得车辆的实际初始放电可用容量CF,两个数据计算可得出放电可用容量保持率。
第二阶段:放电-充电,放电结束后,再次充电至第一截止条件,过程中检测获得充电过程中总电压U、电流I及充电时间t,获得充电曲线。通过系统计算可得充电可用容量Ct。同时在与车辆BMS交互过程中,系统也可获得车辆的实际初始可用容量C0,两个数据计算可得出充电可用容量保持率。
所述电池状态检测具体包括步骤:
统计车辆电池在充放电过程中的电性数据,并根据电性数据获得此车辆电池的充电曲线和放电曲线;
根据充电曲线和放电曲线计算分别得到充电直流内阻和放电直流内阻,并将充电直流内阻和放电直流内阻进行比较,若二者比例超出预设倍率,则进行告警处理。
由于车辆电池在使用过程中会不断老化,内阻不断增大,所以利用对车辆电池状态的检测数据对车辆电池的内阻安全性进行评估,分别根据检测所得的充电曲线和放电曲线计算的到充电直流内阻和放电直流内阻,将二者相差比例超过预设倍率,则认为电池内部出现微短路或回路老化等情况,进行告警,提升用户进行维修或更换。
具体地,充电直流内阻或放电直流内阻按照下式计算:
其中,DCRt为充电直流内阻或放电直流内阻,根据车辆电池所处阶段决定;
U为车辆电池SOC为50%时的传输电压值;
U′为初始充电或放电时车辆电池的传输电压值,根据车辆电池所处阶段决定;
I′为初始充电或放电时车辆电池的传输电流值,根据车辆电池所处阶段决定。
本发明的实施例四为:
在实施例三的基础上,增加智能预测与动态优化控制策略,具体步骤如下:
S1:控制光储充检系统依次对车辆电池充电到第一截止条件、放电到第二截止条件和再次充电到第一截止条件,并在电池充放电过程中进行电池状态检测。
S2:检测用电峰谷时段,若处于峰电时段,则实现步骤S3;否则,实现步骤S4。
S3:检查车辆电池状态,若车辆电池处于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池处于放电阶段,则优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆;当处于峰电时段,优先将被检测车辆电池输入或输出的电力供同时段在光储充检站充电或放电的其他车辆进行消纳,减小对外部电网或储能模块的依赖,从而节省电力成本。
S4:检查车辆电池状态,若车辆电池出于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池出于放电状态,则优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电。当处于谷电或平电时段,优先利用同时段在放电的车辆电池为被检测车辆电池进行充电,吸纳其他车辆电池放出的电量,无需使用储能电池,避免电力调度混乱;或利用处于放电阶段的被检测车辆电池给储能模块优先供电,保障储能模块在谷电或平电时段快速满充,从而确保储能模块在峰电时段能投入使用,实现效益最大化。
S5:智能预测与动态优化控制
S5.1:历史数据和实时数据收集
收集并存储车辆电池的历史充放电数据、环境温度、充电次数、行驶里程等信息。实时监测并记录车辆电池的电压、电流、温度等数据。
S5.2:智能预测模型训练
使用机器学习算法(如神经网络、随机森林等)训练智能预测模型,预测车辆电池的健康状态、剩余寿命和最佳充放电时间。动态更新预测模型,结合历史数据和实时数据,提高预测准确性。
S5.3:动态优化控制策略
根据智能预测模型的结果,动态调整充放电策略,优化电池使用寿命和系统效率。动态调整充电截止条件和放电截止条件,减少电池老化速度。根据电池健康状态和剩余寿命,优化充放电周期和时间,避免过度充放电。
S5.4:自适应充电管理
在充电过程中,根据实时数据和智能预测模型的结果,自适应调整充电电流和电压,最大限度延长电池寿命。结合环境温度等外部因素,优化充电参数,确保在不同环境下电池的最佳性能。
请参照图1至图4,本发明的实施例五为:
一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制终端1,包括存储器2、处理器3以及存储在存储器2上并可在处理器3上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时完成上述实施例一至四中任一一种基于V2G功能检测电池状态的优化控制方法中的步骤。
具体地,充电桩控制模块能够与电动汽车进行通讯,能够实时读取到电动汽车的电池剩余电量(SOC),整个系统中设计有上位机与控制层、管理层下设备进行控制与通讯,把握系统中设备状态。
整套系统结合层级分控,主要为控制层及管理层,使所有数据和能量可以更高效地管理及利用。具体地,控制层主要能够对能量进行有效利用,释放的能量可以为电网、储能电池提供电能,也能够为其他车辆充电;在用电高峰期,也能够利用储能设备,为电动汽车进行充电;而管理层主要通过云计算和数据处理技术,可以实现对单个至多个站点的集中监控、数据分析和远程控制。通过数据处理,去预测、规划设备维护周期,为维护工作提供便捷,人力资源统筹规划。
当车辆电池SOC低于50%时,提供选择给对应的用户,可以选择是否进入电池健康深度检测模式,选择进行深度检测,电动汽车能够接收指令,控制电动汽车电池放电按照上述方法中的步骤进行充放电。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于V2G功能检测电池容量的优化控制方法,其特征在于:包括步骤:
S1、控制光储充检系统依次对车辆电池充电到第一截止条件、放电到第二截止条件和再次充电到第一截止条件,并在电池充放电过程中进行电池状态检测;
S2、在步骤S1执行过程中,检测用电峰谷时段,若处于峰电时段,则实现步骤S3;否则,实现步骤S4;
S3、检查车辆电池状态,若车辆电池处于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池处于放电阶段,则优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆;
S4、检查车辆电池状态,若车辆电池处于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池处于放电状态,则优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电;
所述电池状态检测具体包括步骤:
统计车辆电池在充放电过程中的电性数据,并根据电性数据获得此车辆电池的充电曲线和放电曲线;
根据所述充电曲线和所述放电曲线计算分别得到充电直流内阻和放电直流内阻,并将所述充电直流内阻和所述放电直流内阻进行比较,若二者比例超出预设倍率,则进行告警处理;
所述充电直流内阻或放电直流内阻按照下式计算:
其中,DCRt为充电直流内阻或放电直流内阻,根据车辆电池所处阶段决定;
U为车辆电池SOC为50%时的传输电压值;
U′为初始充电或放电时车辆电池的传输电压值,根据车辆电池所处阶段决定;
I′为初始充电或放电时车辆电池的传输电流值,根据车辆电池所处阶段决定;
所述控制光储充检系统依次对车辆电池充电到第一截止条件、放电到第二截止条件和再次充电到第一截止条件,具体包括步骤:
第一阶段:充电-放电,先充电至所述第一截止条件,再放电至所述第二截止条件,过程中检测获得放电过程中总电压U、电流I及放电时间t,获得放电曲线;通过计算可得放电可用容量CF’,同时在与车辆BMS交互过程中,系统也可获得车辆的实际初始放电可用容量CF,两个数据计算可得出放电可用容量保持率;
第二阶段:放电-充电,放电结束后,再次充电至所述第一截止条件,过程中检测获得充电过程中总电压U、电流I及充电时间t,获得充电曲线;通过系统计算可得充电可用容量Ct,同时在与车辆BMS交互过程中,系统也可获得车辆的实际初始可用容量C0,两个数据计算可得出充电可用容量保持率。
2.根据权利要求1所述的一种基于V2G功能检测电池容量的优化控制方法,其特征在于:
所述步骤S3具体包括步骤:
S31、检测车辆电池状态,若车辆处于充电阶段,则进入步骤S32;若车辆电池处于放电阶段,则进入步骤S33;
S32、优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电,若此阶段不存在处于放电阶段的车辆电池,则优先控制光储充检系统的储能模块给此车辆电池进行供电;
S33、优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆,若此阶段不存在有充电需求的车辆,则优先控制此车辆电池供电给外部电网。
3.根据权利要求1所述的一种基于V2G功能检测电池容量的优化控制方法,其特征在于:
所述步骤S4具体包括步骤:
S41、检测车辆电池状态,若车辆处于充电阶段,则进入步骤S42;若车辆电池处于放电阶段,则进入步骤S43;
S42、优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电,若此阶段不存在处于放电阶段的车辆电池,则优先控制外部电网给此车辆电池进行供电;
S43、优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电,若此阶段所述储能模块不存在充电需求,则控制此车辆电池供电给其他车辆电池或外部电网。
4.根据权利要求1所述的一种基于V2G功能检测电池容量的优化控制方法,其特征在于:
所述第一截止条件为充电截止条件,所述第二截止条件为放电截止条件。
5.一种基于V2G功能检测电池容量的优化控制终端,其特征在于:包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时完成以下步骤:
S1、控制光储充检系统依次对车辆电池充电到第一截止条件、放电到第二截止条件和再次充电到第一截止条件,并在电池充放电过程中进行电池状态检测;
S2、在步骤S1执行过程中,检测用电峰谷时段,若处于峰电时段,则实现步骤S3;否则,实现步骤S4;
S3、检查车辆电池状态,若车辆电池处于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池处于放电阶段,则优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆;
S4、检查车辆电池状态,若车辆电池处于充电阶段,则优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电;若车辆电池处于放电状态,则优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电;
所述电池状态检测具体包括步骤:
统计车辆电池在充放电过程中的电性数据,并根据电性数据获得此车辆电池的充电曲线和放电曲线;
根据所述充电曲线和所述放电曲线计算分别得到充电直流内阻和放电直流内阻,并将所述充电直流内阻和所述放电直流内阻进行比较,若二者比例超出预设倍率,则进行告警处理;
所述充电直流内阻或放电直流内阻按照下式计算:
其中,DCRt为充电直流内阻或放电直流内阻,根据车辆电池所处阶段决定;
U为车辆电池SOC为50%时的传输电压值;
U′为初始充电或放电时车辆电池的传输电压值,根据车辆电池所处阶段决定;
I′为初始充电或放电时车辆电池的传输电流值,根据车辆电池所处阶段决定;
所述控制光储充检系统依次对车辆电池充电到第一截止条件、放电到第二截止条件和再次充电到第一截止条件,具体包括步骤:
第一阶段:充电-放电,先充电至所述第一截止条件,再放电至所述第二截止条件,过程中检测获得放电过程中总电压U、电流I及放电时间t,获得放电曲线;通过计算可得放电可用容量CF’,同时在与车辆BMS交互过程中,系统也可获得车辆的实际初始放电可用容量CF,两个数据计算可得出放电可用容量保持率;
第二阶段:放电-充电,放电结束后,再次充电至所述第一截止条件,过程中检测获得充电过程中总电压U、电流I及充电时间t,获得充电曲线;通过系统计算可得充电可用容量Ct,同时在与车辆BMS交互过程中,系统也可获得车辆的实际初始可用容量C0,两个数据计算可得出充电可用容量保持率。
6.根据权利要求5所述的一种基于V2G功能检测电池容量的优化控制终端,其特征在于:
所述步骤S3具体包括步骤:
S31、检测车辆电池状态,若车辆处于充电阶段,则进入步骤S32;若车辆电池处于放电阶段,则进入步骤S33;
S32、优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电,若此阶段不存在处于放电阶段的车辆电池,则优先控制光储充检系统的储能模块给此车辆电池进行供电;
S33、优先控制此车辆电池供电给其他有充电需求的车辆,若此阶段不存在有充电需求的车辆,则优先控制此车辆电池供电给外部电网。
7.根据权利要求5所述的一种基于V2G功能检测电池容量的优化控制终端,其特征在于:
所述步骤S4具体包括步骤:
S41、检测车辆电池状态,若车辆处于充电阶段,则进入步骤S42;若车辆电池处于放电阶段,则进入步骤S43;
S42、优先控制其他处于放电阶段的车辆电池对此车辆电池进行充电,若此阶段不存在处于放电阶段的车辆电池,则优先控制外部电网给此车辆电池进行供电;
S43、优先控制此车辆电池给光储充检系统的储能模块进行充电,若此阶段所述储能模块不存在充电需求,则控制此车辆电池供电给其他车辆电池或外部电网。
8.根据权利要求5所述的一种基于V2G功能检测电池容量的优化控制终端,其特征在于:
所述第一截止条件为充电截止条件,所述第二截止条件为放电截止条件。
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