[发明专利]储能电池管理系统和双向DCDC变换器同步管理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及管理储能电池的系统，特别是一种储能电池管理系统和双向DCDC变换器同步管理方法及装置。

背景技术

在智能电网和微网等大型储能系统以及分布式储能系统应用中，常采用一种直流总线的连接方式,该连接方式是储能电池模块通过一种双向DCDC变换器(Bi-directional DC/DC Converter，双向直流-直流变换器)接入直流总线，需要接收能量的时候，电网通过直流总线向储能电池充电；需要向电网送电的时候，储能电池通过双向DCDC变换器向直流总线发电，并通过逆变系统向电网输电。传统储能电池管理系统会实时监控电池状态，对电池状态做出评估，将评估结果直接发送给能量管理模块或者负载单元。储能电池管理系统是相对独立的系统，只有储能电池管理系统向能量管理模块或者负载单元的信息发送以及向双向DCDC变换器的能量传输，这是一种单向信息传递模式，带来以下两个局限：1)由于储能电池管理系统无法感知工况的变化，属于一种盲测方式，无法判断检测数据时效性，更多的是对电池静态特性进行评估，实时性较差；2)受电池性能和状态的评估限制，能量管理模块获得的电池状态动态特性信息受到限制，从而双向DCDC变换器、电机、逆变器等负载无法精确控制，影响整个系统的效率，无法精确提供系统的能量状态和功率状态，同时电池系统的寿命和可靠性也受到影响。

发明内容

本发明为解决上述问题提供一种储能电池管理系统和双向DCDC变换器同步管理方法及装置，实现双向DCDC变换器与储能电池管理系统的同步工作，克服了双向DCDC变换器与储能管理系统之间为单向信息传递所带来的缺陷。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案是：储能电池管理系统和双向DCDC变换器同步管理方法，包括如下步骤：

设定测量基准；

判断电驱动系统工况；

若为动态工况，双向DCDC变换器发送同步信号给储能电池管理系统；

建立双向DCDC变换器与储能电池管理系统的同步连接，并采集储能电池的参数用于下一步计算。经过计算更新电池参数表，同时将计算结果发送给能量管理模块。

进一步，所述设定测量基准包括：定义参数随时间变化的测量窗口或定义参数随时间变化曲线的变化率。

进一步，所述判断电驱动系统工况包括：参数变化量小于测量窗口下限，或者小于参数随时间变化曲线的变化率，若至少满足两个条件中的一个，则判定电驱动系统处于静态工况；参数变化量大于测量窗口上限，或者大于参数随时间变化曲线的变化率，若至少满足两个条件中的一个，则判定电驱动系统处于动态工况；参数变化量处于测量窗口下限与测量窗口上限之间，或者等于参数随时间变化曲线的变化率，若至少满足两个条件中的一个，则判定电驱动系统处于静态工况。

进一步，所述双向DCDC变换器发送同步信号给储能电池管理系统包括：双向DCDC变换器发布同步信号通过广播信号或者信号线传输给储能电池管理系统。

储能电池管理系统和双向DCDC变换器同步管理装置，包括设于储能电池管理系统的测量基准设定模块、工况判断模块、同步连接模块、采集模块和运算模块；

测量基准设定模块，用于定义参数随时间变化的测量窗口或变化率；

工况判断模块，通过所述测量基准判断电驱动系统工况并将判断结果发送给双向DCDC变换器；

同步连接模块，用于接收双向DCDC变换器发送的同步信号，并建立双向DCDC变换器与储能电池管理系统的同步连接；

采集模块，用于采集电驱动系统工况变化前后储能电池的参数；

运算模块，用于计算采集的参数。

进一步，所述采集模块包括电池传感器，用于检测储能电池参数并发送给储能电池管理系统。

进一步，双向DCDC变换器与储能管理系统通过信号线连接。

另一种实现储能电池系统和双向DCDC变换器同步管理的装置：包括设于双向DCDC变换器的测量基准设定模块和工况判断模块以及设于储能电池管理系统的同步连接模块、采集模块和运算模块；

测量基准设定模块，用于定义参数随时间变化的测量窗口或变化率；

工况判断模块，通过所述测量基准判断电驱动系统工况并向储能电池管理系统发送同步信号；

同步连接模块，用于接收工况判断模块发送的同步信号并建立，双向DCDC变换器与储能电池管理系统的同步连接；

采集模块，用于采集电驱动系统工况变化前后储能电池的参数；

运算模块，用于计算采集的参数。