用于控制电池动力装置的荷电状态的方法和装置的制造方法_4

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控制精度需要依赖于动力装置的标称功率时)也可以是动态变化的(如果控制精度需要与电池动力装置的实际功率相关)。然而当使用这个方法时,应该注意到功率不被升至标称频率下的功率之上或降至标称频率下的功率以下。
[0096]参照P(f)特性曲线,图6示意性地示出关于功率供给的精度的要求。
[0097]由于在控制功率供给中,传统技术装置在满足设定值方面通常不是任意精确的,必须提供和P(f)特性曲线相对应的规范被认为是最低要求。性能不佳是不允许的,但是根据P(f)特性曲线,功率可共计高达需要量的120%,因此超过了需要量(“超额实现”)。
[0098]图6中,粗实线示出了电池动力装置1的响应行为,细实线示出了功率供给方面的允许的超额实现(overperformance),这导致斜线示出的允许的工作范围,允许工作范围可以用于支持电池充电和放电管理。
[0099]参照基于标称控制功率的控制功率随着实际频率f和设定频率f。的偏差变化的主控制特性曲线,图7示出了由于在主控制功率供给方面的增加的静态频率测量精度和可能的超额实现引起的,用于主控制功率供给以及用于支持电池动力装置1的电池充电管理的功率区。
[0100]采用实线示出的标称控制静态不要求在-lOmHz到+10mHz范围内的频率偏差f 一fc的控制功率。当电网频率f的实际值下降时,高达-200mHz的频率偏差f?一 f。的控制功率需量线性上升到标称控制功率。随着电网频率f的实际值上升,以及因此频率偏差f -f。增加,从配电网获得的功率在+ 200mHz的频率偏差f - f。线性上升到标称控制功率。
[0101]由于由电池动力装置1提供的电网频率的较大的时间和精度相关的检测-如同上面详细描述地-得到了具有±9mHz的偏移值的以虚线示出的标称控制静态,当电网频率的检测精度为土 ImHz时,可向/从标称控制静态中增加/减去±9mHz的偏移值。
[0102]点画线中图形地示出了功率供给的超额实现,其最高应高于标称控制静态20%。在频率偏差f - f。为-lOmHz到-200mHz时,它上升到控制功率的1.2倍或当频率偏差f 一f。从lOmHz到200mHz时下降到控制功率值的1.2倍。
[0103]从在功率供给方面的增加的静态频率测量精度和可能的超额实现获得图7示出的合成功率带,其由以点线示出的具有增加的频率测量精度和超额实现的控制静态,以及由以虚线示出的具有增加的频率测量精度的标定控制静态限制。在由合成功率带得到的范围内,因此可以通过对电池动力装置1进行放电或充电来优化电池动力装置1的荷电状态S0C,即,将荷电状态S0C带到中性值。
[0104]下面将参照图8中示出的流程图和图9中示出的主控制策略,详细讲解上面提到的内容。
[0105]图8中参照流程图示出的控制方案或图9中示出的主控制策略以确定电池动力装置1的荷电状态S0C开始,随后评估电池荷电状态S0C,Si表示非常低,S 2表示低至非常低,33表不低,S 4表不中性至低,S。表不中性,S 5表不中性至尚,S 6表不尚,S 7表不尚至非常尚,Ss表示非常高,因此
[0106]S1<S2<S3<S4<S0<S5<S6<S7<S8
[0107]适用于评估荷电状态S0C。
[0108]在示出的实施例中,因为电池动力装置1在荷电状态非常低(SOCSSi)或非常高(S0C ^ s8)时具有非常好的测量速度,因此可以采用“最佳频率”的策略。当提供主控制功率时,和判定框P2相对应地,在荷电状态非常低(S0C< Si)时使用测量间隔内的最高频率,或和判定框P3相对应地,在荷电状态非常高(S0C>Ss)时使用测量间隔内的最低频率。在荷电状态为s2< SOC ( S 7时,和判定框P1相对应地,使用当前频率来确定主控制功率需量。
[0109]在从/向测量频率中减去/增加偏移值的策略中,由于使用电池动力装置1在主控制功率方面的高测量精度,因此和判定框P4相对应地,当确定荷电状态非常低或低至非常低(S0C< S2)的主控制功率需量时,可以将依赖于测量精度的偏移值增加到检测到的电网频率中。可替代地,和判定框P5相对应地,当确定主控制功率需量时,在荷电状态非常高或高至非常高(S0C ^ S7)时,可将依赖于测量精度的偏移值从检测到的电网频率中减去。
[0110]和判定框P6相对应地,参照P (f)特性曲线,根据使用上述两种策略而确定的“相关”频率,确定相应的主控制功率需量。
[0111]当在电池动力装置1和配电网2之间传输控制功率时,由于实际和要求的功率传输的高度和速度之间的差值产生的工作范围可以被用来支持电池充电管理。
[0112]和判定框P7相对应地,可以在荷电状态非常低、非常低至低和低(S0C<S3),以及非常高、非常高至高和高(SOC ^ S6)时通过提供例如上面确定的充电功率的120%使用超额实现策略。
[0113]和判定框P8相对应地,当电池动力装置的荷电状态不利时,可从S0C范围31至S4中的功率设定值中减去功率偏移值,以及和判定框P9相对应地,可在S0C范围&至S s中的功率设定值中加入功率偏移值。
[0114]和判定框P10相对应地,例如当荷电状态非常低到中性至低(SOC ( S2)或电池荷电状态非常高到中性至高(soc>s7)时(框P11)可以使用增加的功率梯度的策略,即,使用主控制功率供给中变化的增加的速率。
[0115]和判定框P11相对应地,因此限定的和确定的功率被用于主控制,并且被用来支持电池充电管理。
[0116]作为电池动力装置1的确定的荷电状态的分级评估的替代方式,通过确定和设定:
[0117]-功率传输的超额实现程度,和/或
[0118]-增加的传输功率梯度的测量,和/或
[0119]_在指定检测间隔内的电网频率的最有利值的选择,和/或
[0120]-由于在控制功率供给方面的增加的精度引起的功率偏移值,和/或
[0121]-根据电池动力装置1的相应的荷电状态,增加到测量的电网频率的偏移值,或从测量的电网频率中减去的偏移值,
[0122]能够连同对电池充电管理的支持做出主控制功率的无级确定。
[0123]附图标记列表
[0124]1电池动力装置
[0125]2配电网
[0126]3馈入点
[0127]4转换器控制器
[0128]5电池动力装置管理系统
[0129]6配电网管理系统
[0130]7变换器
[0131]8配电网运营商和输电网系统运营商
[0132]10电池组
[0133]11开关
[0134]12电池管理系统
[0135]13转换系统
[0136]14、15DC电压转换器或DC/DC-转换器
[0137]16逆变器
[0138]17变压器
[0139]S0C、SQ-Ss电池动力装置的荷电状态
[0140]f实际频率
[0141]f0设定频率
[0142]P功率
[0143]Pn标称功率
[0144]t时间
[0145]Am最小测量精度
[0146]Af电网频率的测量精度
【主权项】
1.一种用于控制电池动力装置(I)的荷电状态(SOC)的方法,所述电池动力装置(I)连接至配电网(2)以控制所述配电网(2)的至少一个物理量(P、f),其特征在于: -确定所述电池动力装置(I)的荷电状态(SOC); -采用高于针对所述物理量(P、f)的最小检测速度和/或检测精度的指定的极限值的检测速度和/或检测精度,检测所述配电网(2)的所述物理量(P、f);以及 -考虑被检测的物理量(P、f)的实际的和指定的检测速度和/或检测精度之间的差值,控制所述电池动力装置(I)和所述配电网(2)之间的功率传输。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述电池动力装置(I)和所述配电网(2)之间的功率传输的变化的高度和/或速率高于功率传输的变化的高度和/或速率的指定的最小极限值,并且在于考虑所述电池动力装置(I)和所述配电网(2)之间的功率传输的实际的和指定的变化的高度和/或速率之间的差值来确定所述电池动力装置(I)和所述配电网(2)之间的功率传输。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:用从非常低到非常高来评估与可指定的荷电状态(SOC)有关的电池动力装置
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