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专利号: 2022113546085
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-31
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种储能电池充放电功率调节设备,其特征在于,包括若干电池模组(1)、主控BMS(2)、充放电功率调节策略设计单元(6)以及充放电功率调节控制单元,所述充放电功率调节控制单元包括监控模块(4)、控制模块(5);

若干所述电池模组(1)的输出端与所述主控BMS(2)连接,所述电池模组(1)各自独立连接;所述电池模组(1)包含多个电池PACK、从控BMS,每个电池PACK都配有从控BMS,从控BMS采集电池PACK的电流、电压、压差、SOC以及SOH数据,并传输给所述主控BMS(2);所述监控模块(4)实时监控所述电池模组(1)的各项数据,并传输至所述控制模块(5),所述控制模块(5)与监控模块(4)以及所述充放电功率调节策略设计单元(6)连接;

所述充放电功率调节策略设计单元(6)基于所述电池模组(1)采集的电池PACK各项数据以及电池PACK的出厂数据采用HPO算法进行电池功率优化判断并进行SOP优化计算,所述充放电功率调节策略设计单元(6)采用HPO算法进行电池功率优化判断并进行SOP优化计算并不是对所有的电池模组(1),而是针对所需的单个电池模组,采用差异化分析,进行功率优化判断并进行功率优化计算;进行功率优化判断及判断单个电池模组是否需要功率优化计算,需要优化计算的单个电池模组是指根据出厂数据以及储能单元标准,根据每个模组的电流、电压,判断低于标准功率即需要调节;

所述控制模块根据所述充放电功率调节策略设计单元(6)优化计算结果并向所述电池模组(1)下达功率调节指令;

所述充放电功率调节策略设计单元(6)的公式目标函数如下:

sop=Pc+(Pf‑Pc)*M

其中,Pa、Pf、Pc分别表示实际放电功率、峰值放电功率、常值放电功率,y1表示计算截至到t0时刻计算实际功率超出常值功率的积分值,y2表示计算截至到t0时刻计算峰值功率超出常值功率的积分值,M表示y1和y2的接近程度,数值越接近1,表示可用能量越多,越接近0,表示可用能量越少,当M等于0时,电池的可用功率等于常值功率。

2.根据权利要求1所述的一种储能电池充放电功率调节设备,其特征在于,每个所述电池模组(1)上还包括温度传感器,所述充放电功率调节控制单元还包括报警模块(3),所述温度传感器采集的温度数据传输给所述主控BMS(2),所述报警模块(3)实时接受所述电池模组(1)的温度数据,所述电池模组(1)温度超过预设值时,所述报警模块(3)及时传达报警信号,所述控制模块(5)接受报警信号并断开相应的电池模组;所述报警模块(3)与监控模块(4)协同作用传达储能电池异常情况。

3.根据权利要求1所述的一种储能电池充放电功率调节设备,其特征在于,所述充放电功率调节策略设计单元(6)中基于所述电池模组(1)采集的电池PACK各项数据以及电池PACK的出厂数据采用HPO算法进行电池功率优化判断并进行SOP优化计算,由算法控制,主要包括如下步骤:步骤1:初始化,初始群体中每个成员的位置由公式(1)在搜索空间随机生成;

xi=rand(1,d)·*(ub‑lb)+lb(1)

其中,xi为猎人或猎物的位置,lb为变量的下界,ub为变量的上界,d为变量的维度;

步骤2:输入电池SOP相关参数及目标函数;

步骤3:设置算法相关参数由公式(2)‑(6)计算所得;

其中,P是 的索引值,Z是自适应参数, 和 为[0,1]内的随机向量,R2是[0,1]内的随机数,IDX是满足条件(P==0)的向量 的索引值,C是探索和开发之间的平衡参数,μ是所有位置的平均值,Deuc(i)是所有位置到平均位置的欧几里得距离, 是猎物的位置;

步骤4:计算适应度值,并记录最优位置;

步骤5:由公式(2)更新C;

其中,N为最大迭代次数;

步骤6:根据R5的值更新位置;

其中,xi(t)是猎物的当前位置,xi(t+1)是猎物的下一次迭代位置,Tpos是全局最优位置,R4是[0,1]内的随机数,R5是[0,1]内的随机数,β是调节参数;

步骤7:再次计算适应度值,并记录最优位置;

步骤8:判断是否满足终止条件,如果满足则输出最优解,否则重复步骤5到步骤7;

步骤9:将得到最优电池功率解传输给控制模块下达调节指令。