一种充电速度可调的便携储能充电控制系统及其控制策略

专利名称：一种充电速度可调的便携储能充电控制系统及其控制策略

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202311334456.7

专利申请（专利权）人：江苏淮海新能源股份有限公司
权利人地址：江苏省徐州市高新区北京南路166号

专利发明（设计）人：发明人:杨伟斌

专利摘要：本发明公开了一种充电速度可调的便携储能充电控制系统，包括电池组，用于存储电量，并为整个系统供电；控制面板，其与双向逆变器和电池管理系统通讯连接，所述控制面板上设有显示屏和用于供用户切换充电电流大小的充电按钮；所述电池管理系统，其接受控制面板发来的充电电流，并根据是否存在故障，最终确定充电电流大小，并发送给双向逆变器，双向逆变器按照充电电流数值对电池组进行充电；放电时，双向逆变器控制电池组放电，其控制策略基于控制系统设置多种充电速率切换供用户按需调控。本发明能够进行多种电流大小的切换控制，满足用户不同时间段对充电速率的要求。

主权利要求：
1.一种充电速度可调的便携储能充电控制系统的控制策略，充电速度可调的便携储能充电控制系统包括电池组（1），用于存储电量，并为整个系统供电；
控制面板（5），其与双向逆变器（6）和电池管理系统（2）通讯连接，所述控制面板（5）上设有显示屏（4）和用于供用户切换充电速度的充电按钮（3）；
所述电池管理系统（2），其接受控制面板（5）发来的充电电流，并根据是否存在故障，最终确定充电电流大小，并发送给双向逆变器（6），双向逆变器（6）按照充电电流数值对电池组（1）进行充电；
放电时，双向逆变器（6）控制电池组（1）放电；
其特征在于，充电速度可调的便携储能充电控制系统的控制策略包括以下步骤：
1）充电开始后，默认充电倍率为0.5C，计数器Da=0；
2）电池管理系统（2）进行故障诊断，如存在故障，发送故障提示，充电结束；
3）如果没有故障，判断充电按钮（3）是否连续按压1.5秒，如果否，Cha=Cha，充电倍率按照之前的数值；如果是，说明用户需要调整充电速度；
4）判断SOC是否处于5% 95%范围，如果否，以默认的最小充电速度进行充电，Cha=0.5C；
~
如果处于5% 95%之间时，Da=Da+1；
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5）计算Da除以3的余数Y；
6）如果Y=1，用户选择1C充电倍率，Cha=1C；如果Y=2，用户选择2C充电倍率，Cha=2C；如果Y=0，用户选择0.5C充电倍率，Cha=0.5C；
7）控制面板（5）向电池管理系统（2）发送最终确定的充电倍率Cha数值；
8）判断SOC是否达到100%，达到则说明电池组（1）已满电，充电结束；未达到则从第2）步循环执行，利用充电按钮（3）控制三种充电倍率循环切换。
2.根据权利要求1所述的一种充电速度可调的便携储能充电控制系统的控制策略，其特征在于，所述控制面板（5）通过RS485串口通信或CAN网络连接电池管理系统（2）和双向逆变器（6）。 说明书 : 一种充电速度可调的便携储能充电控制系统及其控制策略技术领域[0001] 本发明属于便携式储能移动电源技术领域，具体涉及一种充电速度可调的便携储能充电控制系统及其控制策略。背景技术[0002] 便携式储能移动电源具有体积小巧和移动方便的优点，支持220V交流和12V直流输出，充电主要采用220V交流市电，同时配有光伏辅助充电方式。在利用220V交流电进行充电时，当前产品都是采用一个固定的充电速度，有些产品240分钟充满、速度偏慢，有些60分钟就能完成、速度较快，速度慢的尽管时间较长，但充电电流小，可以延长电池的寿命，速度快的充电完成时间短，可以满足用户的应急需求，但根据电池的电化学特性，快充会缩短电池的使用寿命。[0003] 目前市场上的便携式储能产品，只能进行上述的单一充电方式，不能根据客户需求对充电速度进行调节。发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种充电速度可调的便携储能充电控制系统及其控制策略，能够进行多种电流大小的切换控制，满足用户不同时间段对充电速率的要求。[0005] 为实现上述目的，本发明一种充电速度可调的便携储能充电控制系统，包括电池组，用于存储电量，并为整个系统供电；[0006] 控制面板，其与双向逆变器和电池管理系统通讯连接，所述控制面板上设有显示屏和用于供用户切换充电速度的充电按钮；[0007] 所述电池管理系统，其接受控制面板发来的充电电流，并根据是否存在故障，最终确定充电电流大小，并发送给双向逆变器，双向逆变器按照充电电流数值对电池组进行充电；[0008] 放电时，双向逆变器控制电池组放电。[0009] 作为本发明进一步的方案：所述控制面板通过RS485串口通信或CAN网络连接电池管理系统和双向逆变器。[0010] 为实现上述目的，本发明另一方面提供基于充电速度可调的便携储能充电控制系统的控制策略，包括以下步骤：[0011] 1)充电开始后，默认充电倍率为0.5C，计数器Da＝0；[0012] 2)BMS进行故障诊断，如存在故障，发送故障提示，充电结束；[0013] 3)如果没有故障，判断充电按钮是否连续按压1.5秒，如果否，Cha＝Cha，充电倍率按照之前的数值；如果是，说明用户需要调整充电速度；[0014] 4)判断SOC是否处于5％～95％范围，如果否，以默认的最小充电速度进行充电，Cha＝0.5C；如果处于5％～95％之间时，Da＝Da+1；[0015] 5)计算Da除以3的余数Y；[0016] 6)如果Y＝1，用户选择1C充电倍率，Cha＝1C；如果Y＝2，用户选择2C充电倍率，Cha＝2C；如果Y＝0，用户选择0.5C充电倍率，Cha＝0.5C；[0017] 7)控制面板向BMS发送最终确定的充电倍率Cha数值；[0018] 8)判断SOC是否达到100％，达到则说明电池组已满电，充电结束；未达到则从第2)步循环执行，利用充电按钮控制三种充电倍率循环切换。[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：[0020] 默认为慢充模式，即小电流、小功率充电，不紧急使用时，利用晚上或其他闲暇时间，小电流充电、延长电池的使用时间，满足大部分用户的基本需求；需要紧急使用时，且电池荷电状态值SOC在5％～95％之间时，快充对电池性能影响相对较小，通过充电按钮可以切换到大电流充电，快速完成充电，满足用户应急需求；综合考虑了延长电池使用寿命和用户快速应急充电的需求，相比于现有的单一充电控制方法，本发明使用更加灵活。附图说明[0021] 图1是一种充电速度可调的便携储能充电控制系统的结构示意图。[0022] 图2是一种基于充电速度可调的便携储能充电控制系统的控制策略流程图。[0023] 图1中实现表示电线连接，虚线表示通讯线连接。[0024] 图中：1、电池组，2、电池管理系统，3、充电按钮，4、显示屏，5、控制面板，6、双向逆变器。具体实施方式[0025] 下面结合附图对本发明作进一步说明。[0026] 如图1所示，一种充电速度可调的便携储能充电控制系统，包括电池组1，用于存储电量，并为整个系统供电；[0027] 控制面板5，其与双向逆变器6和电池管理系统2通讯连接，控制面板5上设有用于显示充放电电流或功率大小的显示屏4和用于供用户切换充电速度的充电按钮3；[0028] 电池管理系统2，其接受控制面板5发来的充电电流，并根据是否存在故障，最终确定充电电流大小，并发送给双向逆变器6，双向逆变器6按照充电电流数值对电池组1进行充电；[0029] 放电时，双向逆变器6控制电池组1放电。[0030] 进一步的，控制面板5通过RS485串口通信或CAN网络连接电池管理系统2和双向逆变器6，方便信息传递。[0031] 如图2所示，一种基于充电速度可调的便携储能充电控制系统的控制策略，包括以下步骤：[0032] 1)充电开始后，默认充电倍率为0.5C，计数器Da＝0；[0033] 2)电池管理系统2进行故障诊断，如存在故障，发送故障提示，充电结束；[0034] 3)如果没有故障，判断充电按钮3是否连续按压1.5秒，如果否，Cha＝Cha，充电倍率按照之前的数值；如果是，说明用户需要调整充电速度；[0035] 4)判断SOC是否处于5％～95％范围，如果否，SOC大于95％、电池接近满电，SOC小于5％、电量过低，这两种状态下以默认的最小充电速度进行充电，Cha＝0.5C；如果处于5％～95％之间时，Da＝Da+1；[0036] 5)计算Da除以3的余数Y；[0037] 6)如果Y＝1，用户选择1C充电倍率，Cha＝1C；如果Y＝2，用户选择2C充电倍率，Cha＝2C；如果Y＝0，用户选择0.5C充电倍率，Cha＝0.5C；[0038] 7)控制面板5向电池管理系统2发送最终确定的充电倍率Cha数值；[0039] 8)判断SOC是否达到100％，达到则说明电池组1已满电，充电结束；未达到则从第2)步循环执行，利用充电按钮3控制三种充电倍率循环切换。[0040] 控制策略中利用充电倍率表示充电电流大小，它是额定电流值的倍数，当使用者连续按压充电按钮3时间在1.5秒以上，表示用户将要切换充电速度，一次充电过程中，充电速度将在0.5C、1C和2C三个充电倍率间循环切换，0.5C、1C和2C分别表示额定电流值的0.5、1和2倍。[0041] 本充电策略代表了比较复杂的三种充电速度的控制方法，当充电速度为2或4种甚至其他数值时，与本策略原理相同，均属于本专利保护范围。

专利地区：江苏

专利申请日期：2023-10-16

专利公开日期：2024-10-15

专利公告号：CN117375164B