一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法与流程

本发明涉及新能源电力系统储能的，尤其涉及一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法。

背景技术：

1、当前基站电池储能系统为满足储备一体化的输出要求，一般加配dc-dc变换器块，dc-dc变换器（dc-dc converter）是指在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置，dcdc模块成本高，对电池一致性要求较高，且要求电池是同一类型，建设、管理成本高，而效率低。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法，包括以下步骤：

4、s1：电池模组遴选开始，基于bus总线要求，将全部的电池模组进行编号，设为i，并采集每个电池模组的电压值，将全部的电池模组按照电压值的大小进行降序排列，并将最高电压值对应的电池模组编号为0，按照电压值的大小依次编号为i=0，i=1，i=2……；

5、s2：选择最高电压值对应的电池模组，即i=0；

6、s3：判断选择的电池模组的序号i是否小于串联电池模组的总数量n，若判断结果为是，则将选择的电池模组对应的电压值进行累加，判断电池模组的电压累加值是否在预设范围内；

7、s4：根据电池模组的电压累加值，进行i++运算，并重复s2~s3，直至输出总线电压满足预设范围要求。

8、进一步的，在步骤s3中，判断电池模组的电压累加值是否在预设范围内，其判断步骤具体包括：

9、s31：将电池模组的电压累加值与总线电压调制输出下限值v1进行比较，判断电池模组的电压累加值是否小于总线电压调制输出下限值v1，若判断结果为是，则跳转至s32；反之，则跳转至s33；

10、s32：基于s31的判断为是的结果，将本次选择的电池模组放到开关接通组，并将电池模组对应的电压值累计到电压累加值中，而后进行i++运算，重复步骤s2~s3；

11、s33：将电池模组的电压累加值与总线电压调制输出上限值v2进行比较，判断电池模组的电压累加值是否大于总线电压调制输出上限值v2，若判断结果为是，则跳转至s34；若判断结果为否，则开关接通组、开关旁路组指令下发，串行重构动作执行完毕，电池模组遴选结束；

12、s34：基于s33判断为是的结果，将本次累加的电池模组放到开关旁路组，且本次选择的电池模组对应的电压值不累计到电压累加值中，并进行i++运算，重复s2~s3。

13、进一步的，在s3中，判断选择的电池模组的序号i是否小于串联电池模组的总数量n，如果判断结果为否，则跳转至步骤s5；

14、s5：判断所有电池模组的遴选组合是否全部尝试，若判断为是，则跳转至s6；若判断为否，则屏蔽掉一个主电池模组，并重复s2~s4；

15、s6：保持上一次的遴选结果，或者断开所有电池模组的网卡，并启动主动产生电池模组间压差机制。

16、进一步的，在s6中启动主动产生电池模组间压差机制的具体步骤包括：

17、s61：能量控制单元采集n个主电池模组的电压值，并将全部电压值进行比较，得到最高电压值；其中，电池模组包括n个电池模组和m个伪电池模组；

18、s62：将主路中的最高电压值与其余电压值进行差值计算，得到电压差，如果电压差大于预设阈值，则在串行方向将主路中的n-1个主电池模组进行重构；如果电压差不大于预设阈值，则强行接入最高电压值对应的主电池模组q，并在其余主电池模组n-q中选择n-q-1个主电池模组进行放电。

19、进一步的，电池模组的接通或者旁路的具体步骤包括：

20、s621：能量控制单元根据bus总线电压要求生成控制指令，并将控制指令发送给能量交换单元；

21、s622：能量交换单元作为每个电池模组的功率回路的桥接单元，用于接收能量控制单元发送的控制指令，并根据接收到的控制指令控制与之对应的单个电池模组的状态，所述状态包括关断、隔离、接通。

22、进一步的，所述控制指令包括0、1、2；其中：

23、0代表电池模组断开指令，当能量交换单元接收到该指令时，控制与该能量控制单元对应的电池模组断开，此时与电池模组对应的功率回路断开；

24、1代表电池模组接通指令，当能量交换单元接收到该指令时，控制与该能量控制单元对应的电池模组接通，此时与电池模组对应的功率回路接通；

25、2代表电池模组隔离指令，当能量交换单元接收到该指令时，控制与该能量控制单元对应的电池模组旁路，而与电池模组对应的功率回路接通。

26、进一步的，所述控制指令的生成基于重构周期实时计算。

27、进一步的，总线电压调制输出下限值v1为57.4v，总线电压调制输出上限值v2为58.4v。

28、进一步的，电池模组至少包括两种不同类型的电池模组。

29、本发明具有至少以下有益效果：

30、本发明根据bus总线电压的要求，在放电过程中，采集每个电池模组的电压值，并按照电压值的大小将电池模组降序排列，优先选择最高电压值对应的电池模组进行判断，通过将电压值与预设范围进行比较，能够确定与该电压值对应的电池模组规放到开关接通组或者开关旁路组，根据判断结果，确定是否进行i++运算，通过多个电池模组的累加，找到符合总线电压的电池模组的组合，以符合输出总线电压的要求；

31、本发明基于软件定义技术的动态重构电池系统，可以根据各个电池模组的电压实时重构输出理想的功率总线电压、满足输出功率总线电压的需求。

32、基于软件定义技术的动态重构电池系统，可以优化系统内电池管理，均衡电池，保证电池安全，提高电池利用率，兼容多种类型电池混用。广泛应用于梯次电池利用、基站备储一体化系统。

技术特征：

1.一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法，其特征在于，在s3中，判断电池模组的电压累加值是否在预设范围内，其判断步骤具体包括：

3.根据权利要求1所述的一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法，其特征在于：在s3中，判断选择的电池模组的序号i是否小于串联电池模组的总数量n，如果判断结果为否，则跳转至s5；

4.根据权利要求3所述的一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法，其特征在于：在s6中启动主动产生电池模组间压差机制的具体步骤包括：

5.根据权利要求2所述的一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法，其特征在于：电池模组的接通或者旁路的具体步骤包括：

6.根据权利要求5所述的一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法，其特征在于：所述控制指令包括0、1、2；其中：

7.根据权利要求6所述的一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法，其特征在于：所述控制指令的生成基于重构周期实时计算。

8.根据权利要求2所述的一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法，其特征在于：总线电压调制输出下限值v1为57.4v，总线电压调制输出上限值v2为58.4v。

9.根据权利要求1所述的一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法，其特征在于：电池模组至少包括两种不同类型的电池模组。

技术总结本发明公开了一种串联动态重构电池系统总线电压调制方法，属于新能源电力系统储能的技术领域，包括：将全部的电池模组进行编号，设为i，采集每个电池模组的电压值，按照电压值的大小降序排列；选择最高电压值对应的电池模组；判断选择的电池模组的编号i是否小于串联电池模组的总数量N，若判断结果为是，则将选择的电池模组对应的电压值进行累加，判断电池模组的电压累加值是否在预设范围内；根据电池模组的电压累加值，进行i++运算，并重复上述内容，直至输出总线电压满足预设范围要求。本发明基于软件定义技术的动态重构电池系统，可以根据各个电池模组的电压实时重构输出理想的功率总线电压、满足输出功率总线电压的需求。技术研发人员：慈松,王红军,李凯,王伟图受保护的技术使用者：云储新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1