一种电网直流屏系统中电池充电均衡控制的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电网直流屏系统储能电池充电控制技术领域，尤其涉及一种电网直流屏系统中电池充电均衡控制的方法及系统。
【背景技术】
[0002]直流屏系统为直流电源操作系统的简称，其为发电厂或变电站中控制负荷、动力负荷及直流事故照明负荷等提供直流电压，是当代电力系统控制及保护的基础。直流屏系统是一种全新的数字化控制、保护、管理、测量的新型直流系统，为远程检测和控制提供了强大的功能，并具有遥控、遥调、遥测、遥信功能和远程通讯接口，其包括充电柜、充电模块、监控模块、电池组及降压硅链等单元。
[0003]电池组为直流屏系统的核心组成部件，其主要用于市电断电时直流供电输出，或通过UPS逆变转换成交流电为交流设备供电。当前电网供电直流系统中电池组主要采用镍镉蓄电池和铅酸蓄电池，但这两种电池缺点在于污染环境、低温放电性能差、维护工作量大等，因此逐渐被磷酸铁锂电池所替代。现有技术中，采用磷酸铁锂电池组成的电池组，由于在长期使用过程中，电池组内电池单体之间会形成电压差，并缺乏调节电压差的机制，因此容易使得电池组使用寿命大大地缩短。
【发明内容】
[0004]本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电网直流屏系统中电池充电均衡控制的方法及系统，能够在电池组充电过程中，有效的均衡电池组内电池单体之间的电压差，提高电池单体和电池组的容量可用率，并有效的延长电池组的使用寿命。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电网直流屏系统中电池充电均衡控制的方法，其在由多个电池单体组成的电池组通过外接充电装置进行充电的过程中实现，所述方法包括:
获取电池组内各电池单体电压，并将所述获取到的各电池单体电压中的最大值作为参考值；
根据所述参考值，确定所述电池组当前进入的控制模式，并根据所述确定的当前控制模式来调节所述电池组内各电池单体电压；其中，所述控制模式包括充电控制模式和均衡控制模式；
所述充电控制模式为所述参考值小于预设的第一电压阈值时，在预定的一个或多个充电控制方案中，得到与所述参考值相对应的充电控制方案并执行；
所述均衡控制模式为所述参考值大于所述预设的第一电压阈值，且小于预设的第二电压阈值时，获取均衡指令并开启均衡。
[0006]其中，所述方法进一步包括:
待所述得到的充电控制方案执行完毕后，当检测到所述电池组内当前充电电流大于预设的比较值时，则重新获取所述电池组内各电池单体电压，且将所述重新获取到的各电池单体电压中的最大值作为所述参考值后，重新确定所述电池组当前进入的充电模式。
[0007]其中，所述方法进一步包括:
待所述得到的充电控制方案执行完毕后，当检测到所述电池组内当前充电电流小于所述预设的比较值时，则让所述电池组进入浮充阶段。
[0008]其中，所述充电控制方案包括第一充电控制方案、第二充电控制方案、第三充电控制方案及第四充电控制方案；其中，
所述第一充电控制方案具体为:当所述参考值小于所述预设的第一电压阈值，且大于等于预设的第三电压阈值时，以预设的第一充电电流对所述电池组进行恒流均充，待所述电池组电压达到预设的均充电压后终止，并以所述预设的充电电压对所述电池组进行一定时间的恒压充电；
所述第二充电控制方案具体为:当所述参考值小于所述预设的第三电压阈值，且大于等于预设的第四电压阈值时，以预设的第二充电电流对所述电池组进行恒流均充，待所述电池组电压达到预设的均充电压后终止，并以所述预设的充电电压对所述电池组进行一定时间的恒压充电；
所述第三充电控制方案具体为:当所述参考值小于所述预设的第四电压阈值，且大于等于预设的第五电压阈值时，以预设的第三充电电流对所述电池组进行恒流均充，待所述电池组电压达到预设的均充电压后终止，并以所述预设的充电电压对所述电池组进行一定时间的恒压充电；
所述第四充电控制方案具体为:当所述参考值小于所述预设的第五电压阈值时，以预设的第四充电电流对所述电池组进行恒流均充，待所述电池组电压达到预设的均充电压后终止，并以所述预设的充电电压对所述电池组进行一定时间的恒压充电。
[0009]其中，所述获取均衡指令并开启均衡的具体步骤包括:
根据所述获取到的电池组内各电池单体电压，计算出所述电池组内电池单体的第一平均电压；
对所述电池组内电压高于所述第一平均电压的电池单体进行降压，直至所述下降压的各电池单体电压中的最大值满足预定的第一条件为止。
[0010]其中，所述方法进一步包括:
当所述参考值大于所述预设的第二电压阈值时，结束所述电池组充电，并降低所述电池组输出电压。
[0011]其中，所述电池组的输出电压降至为所述电池组额定电压的95%。
[0012]其中，所述方法进一步包括:
获取所述电池组充电结束后各电池单体电压，计算出所述电池组充电结束后电池单体的第二平均电压；
对所述电池组充电结束后电压高于所述第二平均电压的电池单体根据预定的第二条件进行降压。
[0013]本发明实施例还提供了一种电网直流屏系统中电池充电均衡控制的系统，其在由多个电池单体组成的电池组通过外接充电装置进行充电的过程中实现，所述系统包括:
参考值计算单元，用于获取电池组内各电池单体电压，并将所述获取到的各电池单体电压中的最大值作为参考值； 控制及均衡单元，用于根据所述参考值，确定所述电池组当前进入的控制模式，并根据所述确定的当前控制模式来调节所述电池组内各电池单体电压；其中，所述控制模式包括充电控制模式和均衡控制模式；
所述充电控制模式为所述参考值小于预设的第一电压阈值时，在预定的一个或多个充电控制方案中，得到与所述参考值相对应的充电控制方案并执行；
所述均衡控制模式为所述参考值大于所述预设的第一电压阈值，且小于预设的第二电压阈值时，获取均衡指令并开启均衡。
[0014]其中，所述系统还包括:
充电结束单元，用于当所述参考值大于所述预设的第二电压阈值时，结束所述电池组充电，并降低所述外接充电装置输出给所述电池组充电的电压。
[0015]实施本发明实施例，具有如下有益效果:
在本发明实施例中，由于在电池组充电过程中，可通过判别电池组内电池单体电压中的最大值来确定电池组当前进入的控制模式，并根据当前电池组进入的控制模式来调节电池单体电压，从而有效的均衡电池组内电池单体之间的电压差，提高电池单体和电池组的容量可用率，并有效的延长电池组的使用寿命。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
[0017]图1为本发明实施例提供的一种电网直流屏系统中电池充电均衡控制的方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种电网直流屏系统中电池充电均衡控制的方法应用场景的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种电网直流屏系统中电池充电均衡控制的系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0019]如图1所示，为本发明实施例提供的一种电网直流屏系统中电池充电均衡控制的方法，其在由多个电池单体组成的电池组通过外接充电装置进行充电的过程中实现，所述方法包括:
步骤S101、获取电池组内各电池单体电压，并将所述获取到的各电池单体电压中的最大值作为参考值；
步骤S102、根据所述参考值，确定所述电池组当前进入的控制模式，并根据所述确定的当前控制模式来调节所述电池组内各电池单体电压；其中，所述控制模式包括充电控制模式和均衡控制模式；所述充电控制模式为所述参考值小于预设的第一电压阈值时，在预定的一个或多个充电控制方案中，得到与所述参考值相对应的充电控制方案并执行；所述均衡控制模式为