x+7200XN/(aXC))1/2= (540+7200 X 100/(0.9) X0.8)172 * lkV，即当电池组总电压从1 kV降低到540V时，能节约100度电。
[0072]另外，通过上述的电荷泄放单元虽然能够有效泄放母线多余电荷，但在一定程度上会消耗电能，因此，可以在步骤43的基础上执行步骤44，在泄放多余电荷的过程中实现节會泛。
[0073]步骤44:相序控制单元通过控制总线开启双向AC-DC将直流转换为交流后，回馈至电网，在该过程中，能量存储控制器监控母线电压，直至母线电压从安全电压降到正常电压Ut，关闭双向AC-DC;返回步骤41。
[0074]由于步骤44是母线经历了双向DC-DC之间电荷转移、电荷泄放后进行的，因此回馈电网的能量很少，不足以对电网造成影响。
[0075]步骤45:判断各路处于放电状态的双向DC-DC对应的被测储能单元的电容总和是否不小于最小电容值，是则返回步骤41;否则，相序控制单元设置各路双向DC-DC，使得处于放电状态的双向DC-DC放电电容总和不小于最小电容值;然后进入步骤46。所述否则的具体操作如下:
[0076]由相序控制单元根据母线当前的电压和电流以及双向DC-DC的输入电流、输入电压、输出电压、输出电流、被测储能单元的耐压范围，估算需要打开的处于放电状态的双向DC-DC数量，估算方法和步骤42中估算最小电容值及充电状态的双向DC-DC的数量的方法相同。最终得到最小电容值以及处于放电状态的双向DC-DC的数量的最小值。
[0077]步骤46:判断所有被测储能单元电容值的总和是否小于式(5)得到的最小电容值，如果小于，则返回步骤45，由此实现继续开启双向DC-DC，使得更多的双向DC-DC参与放电。否则，说明级联系统内部总线的电压过低需要补充电荷，进入步骤47。
[0078]步骤47:相序控制单元通过控制总线开启双向AC-DC，电网通过AC-DC将交流转换为直流给被测储能单元充电;返回步骤41。
[0079]步骤5:关闭双向DC-DC，用待测试的被测试储能元件更换掉已测试的被测试储能元件，然后返回到步骤1，对新的被测试储能单元进行充放电测试。
[0080]本发明提出的充放电控制系统和方法，与一般的充放电控制系统相比，最显著的特点是:系统配备了相序控制单元，使得被测试储能单元参与充放电，提高了被测试储能单元的充放电效率。在降低母线电压的过程中，先采用被测试储能单元的充电来降低母线电压，如果被测试储能单元充电不能使母线电压降低到规定的值，则采用电荷泄放单元吸收电荷降低母线电压，然后再开启双向AC-DC将多余的电荷回馈电网这样三级处理的方式，这使得降低母线电压的同时，还能节省电能降低成本的同时，也大大降低了对电网的影响。同理，在提升母线电压的过程中，先通过开启被测试储能单元为母线输送电荷，如果不能使母线电压升高到规定的值，则需要给级联系统补充能量时，同样通过量化分析，可以估算出需要电网补充能量的估算值，使得电能消耗最小。
【主权项】
1.一种充放电控制系统，其特征在于，包括多个双向DC-DC、一相序控制单元、一储能单元、一能量存储控制器、电荷泄放单元、一双向AC-DC以及连接上述各部件的母线;其中，每个双向DC-DC的输入端均与母线相接;每个双向DC-DC均通过控制总线连接相序控制单元、储能单元和能量存储控制器;相序控制单元和能量存储控制器均通过控制总线和直流电源线连接储能单元;储能单元与双向AC-DC通过母线及控制总线连接;双向AC-DC通过母线连接电网。其中，所述双向DC-DC、相序控制单元、储能单元、能量存储控制器、双向AC-DC之间均由正极性和负极性两根线组成的母线相互连接;相序控制单元通过控制总线连接电荷泄放单元，储能单元通过母线连接电荷泄放单元。2.如权利要求1所述的充放电控制系统，其特征在于，所述双向DC-DC相序控制单元:采用数字信号处理器或嵌入式处理器，在其上设置有地址和数据接口电路。3.如权利要求1所述的充放电控制系统，其特征在于，所述储能单元由一个或一组储能电容构成。4.如权利要求1所述的充放电控制系统，其特征在于，所述能量存储控制器采用单片机或微控制器，在其上设置有地址和数据接口电路。5.一种充放电控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤: 步骤1:系统上电； 步骤2:相序控制单元根据双向DC-DC的地址接口的地址信息检测每个双向DC-DC是否安装在位，如果双向DC-DC未安装在位，则关闭对应的双向DC-DC;如果至少一个在位，则相序控制单元向能量存储控制器发出指令； 步骤3:能量存储控制器根据接收到的指令，控制双向DC-DC对被测储能单元的电压进行采样，并将采样结果告知相序控制单元，相序控制单元对各双向DC-DC的工作状态进行设置:如果被测储能单元需要进行充电，则根据被测储能单元的要求设置其对应的双向DC-DC的工作状态为充电状态;如果被测储能单元需要放电，则设置其对应的双向DC-DC的工作状态为放电状态； 步骤4:能量存储控制器实时采样监控母线电压和电流的大小，判断其电压是否满足要求，如果不符合要求，相序控制单元根据判断结果，在充放电过程中，调整处于充电状态的双向DC-DC数量以及处于放电状态的双向DC-DC数量直至符合要求;如果符合要求，执行步骤5; 步骤5:关闭双向DC-DC，用待测试的被测试储能元件更换掉已测试的被测试储能元件，然后返回到步骤1，对新的被测试储能单元进行充放电测试。6.如权利要求5所述的充放电控制方法，其特征在于，所述步骤4的具体步骤如下: 步骤41:能量存储控制器实时采样监控母线电压和电流的大小，如果母线电压比被测储能单元要求的对应值高，执行步骤42;如果母线电压比被测储能单元要求的对应值低，执行步骤45 ；如果母线电压符合被测储能单元要求，执行步骤5 ； 步骤42:判断各路处于充电状态的双向DC-DC对应的被测储能单元的电容总和是否不小于最小电容值，是则返回步骤41;否则，相序控制单元设置各路双向DC-DC的工作状态，使得处于充电状态的双向DC-DC充电电容总和不小于存储母线上减少的电荷所需要的最小电容值，然后执行步骤43; 步骤43:判断所有被测储能单元电容值的总和是否小于最小电容值，如果不小于，则进入步骤42;如果小于，则能量存储控制器监控母线电压并判断母线电压是否高于安全电压，如果高于安全电压，相序控制单元通过控制总线控制电荷泄放单元泄放部分电荷，直至母线电压到达安全电压Uh时，关闭电荷泄放单元； 步骤45:判断各路处于放电状态的双向DC-DC对应的被测储能单元的电容总和是否不小于最小电容值，是则返回步骤41;否则，相序控制单元设置各路双向DC-DC，使得处于放电状态的双向DC-DC放电电容总和不小于最小电容值； 步骤46:判断所有被测储能单元电容值的总和是否小于最小电容值，如果小于，则返回步骤45，由此实现继续开启双向DC-DC，使得更多的双向DC-DC参与放电。否则，说明级联系统内部总线的电压过低需要补充电荷，进入步骤47。 步骤47:相序控制单元通过控制总线开启双向AC-DC，电网通过AC-DC将交流转换为直流给被测储能单元充电;返回步骤41。7.如权利要求6所述的充放电控制方法，其特征在于，所述步骤42中，所述否则，相序控制单元设置各路双向DC-DC的工作状态，使得处于充电状态的双向DC-DC充电电容总和不小于存储母线上减少的电荷所需要的最小电容值，然后执行步骤43具体是指: 计算存储母线上减少的电荷所需要的最小电容值Cmin，相序控制单元打开至少η个双向DC-DC向其对应的被测储能单元充电；进入步骤43;Π — Cmin/Co 其中，Co为被测储能单元的电容值，各被测储能单元的电容均相等;Cmin为存储母线上减少的电荷所需要的最小电容值。8.如权利要求6所述的充放电控制方法，其特征在于，在所述步骤43以及步骤45之间还包括有步骤44:相序控制单元通过控制总线开启双向AC-DC将直流转换为交流后，回馈至电网，在该过程中，能量存储控制器监控母线电压，直至母线电压从安全电压降到正常电压Ut，关闭双向AC-DC;返回步骤41。
【专利摘要】本发明公开了一种充放电控制系统，包括多个双向DC-DC、一相序控制单元、一储能单元、一能量存储控制器、电荷泄放单元和一双向AC-DC；还公开了充放电控制方法：相序控制单元检测双向DC-DC是否安装在位；能量存储控制器控制双向DC-DC对被测储能单元电压采样，相序控制单元对各双向DC-DC的工作状态进行设置；能量存储控制器采样监控母线电压和电流的大小，判断其电压是否满足要求，如果不符合要求，相序控制单元根据判断结果，在充放电过程中，调整处于充电状态的双向DC-DC数量以及处于放电状态的双向DC-DC数量直至符合要求。本发明大大提高了被测储能单元的充放电测试效率，降低了被测单元充放电测试的成本，且将对电网的波及影响降至最低，安全性较高。
【IPC分类】H02J3/32
【公开号】CN105429161
【申请号】CN201510627489
【发明人】蔡晓, 卢军, 毛建华, 石永星
【申请人】西安迅湃快速充电技术有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年9月28日