本發(fā)明涉及蓄電池充電溫度控制，具體為輸電線路動(dòng)態(tài)增容裝置電源溫度控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、輸電線路動(dòng)態(tài)增容技術(shù)是一種提高現(xiàn)有輸電線路容量的有效方法，該方法利用動(dòng)態(tài)增容在線監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路物理特性和環(huán)境參數(shù)。由于輸電線路環(huán)境的特殊性，取能不便，因此安裝于線路的監(jiān)測(cè)裝置多采用太陽能板+蓄電池的供電方式。

2、鋰離子電池是最為常見的離網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能單元，其充電溫度范圍在0℃～45℃。從實(shí)際應(yīng)用情況看，超溫充電造成電池?fù)p壞，已經(jīng)成為鋰離子電池在戶外高溫環(huán)境作為光伏儲(chǔ)能應(yīng)用的重要制約因素。因此，解決鋰離子電池超溫度范圍充電損壞的問題，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

3、目前的現(xiàn)有技術(shù)主要從電池充電環(huán)境的溫度控制、電池充電過程的管控兩個(gè)方面入手，避免鋰離子電池在非安全充電溫度的環(huán)境下繼續(xù)充電。其中，電池充電環(huán)境的溫度控制大多需要依靠設(shè)置加熱/散熱部件，來對(duì)環(huán)境的溫度進(jìn)行調(diào)控，屬于一種間接的解決手段，涉及的部件較多，調(diào)控的過程也相對(duì)復(fù)雜，該方式無法將電池的充電溫度精準(zhǔn)地控制在每一種電池的安全充電溫度范圍內(nèi)。而電池充電過程的管控則是通過對(duì)電池在充電過程中的溫度監(jiān)測(cè)，根據(jù)不同的溫度選擇合適的工作模式?，F(xiàn)有技術(shù)中有通過鋰電池的初始電池狀態(tài)參數(shù)，確定充電操作參數(shù)，根據(jù)采集的充電時(shí)溫度判斷是否處于異常，對(duì)異常的電池設(shè)定合適的充電模式，該種方式的判斷和設(shè)定方式復(fù)雜，且對(duì)于已經(jīng)溫度異常的電池依然采取了繼續(xù)充電的策略，無法明確電池此時(shí)的損傷程度，在解決鋰離子電池超溫度范圍充電損壞的這個(gè)問題上依然存在隱患。

4、因此，亟需設(shè)計(jì)一種適用于輸電線路動(dòng)態(tài)增容在線監(jiān)測(cè)裝置的蓄電池充電溫度控制方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有技術(shù)在解決鋰離子電池超溫度范圍充電損壞的這個(gè)問題上依然存在隱患。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：輸電線路動(dòng)態(tài)增容裝置電源溫度控制方法，包括：采集目標(biāo)蓄電池的數(shù)據(jù)，對(duì)比電池倉內(nèi)溫度和電池安全充電溫度范圍；根據(jù)電池倉內(nèi)溫度切換溫控模式，控制蓄電池供電電路；分析溫度變化速率，進(jìn)行蓄電池故障檢測(cè)和報(bào)警，實(shí)現(xiàn)蓄電池充電溫度控制。

4、作為本發(fā)明所述的蓄電池充電溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述目標(biāo)蓄電池的數(shù)據(jù)包括，蓄電池?cái)?shù)據(jù)、電池倉內(nèi)溫度數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。

5、作為本發(fā)明所述的蓄電池充電溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述電池安全充電溫度范圍包括，根據(jù)電池倉內(nèi)電池的型號(hào)和實(shí)際安全充電溫度，設(shè)置初始電池安全充電溫度范圍[tl，th]，通過溫度傳感器采集電池倉內(nèi)溫度td與[tl，th]做對(duì)比，當(dāng)td不屬于[tl，th]范圍內(nèi)時(shí)切換溫控模式。

6、作為本發(fā)明所述的蓄電池充電溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述溫控模式包括過熱模式和欠溫模式，當(dāng)td>th切換為過熱模式，立刻斷開蓄電池供電電路，對(duì)環(huán)境溫度tw進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并計(jì)算電池安全充電溫度范圍數(shù)值δt，表示為：

7、δt＝th-tl

8、當(dāng)tw≥th時(shí)，保持蓄電池供電電路的斷開狀態(tài)；當(dāng)th-0.1δt≤tw<th時(shí)，根據(jù)預(yù)先人為設(shè)置的過溫遲滯溫度θth，若電池倉內(nèi)溫度td>th-θth，則保持蓄電池供電電路的斷開狀態(tài)，若電池倉內(nèi)溫度降低至td≤th-1.1θth，則控制蓄電池供電電路重新閉合，恢復(fù)蓄電池正常充電；當(dāng)tw<th-0.1δt時(shí)，若電池倉內(nèi)溫度td≤th-θth，則控制蓄電池供電電路重新閉合，恢復(fù)蓄電池正常充電。

9、作為本發(fā)明所述的蓄電池充電溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述欠溫模式包括，當(dāng)td<tl切換為欠溫模式，立刻斷開蓄電池供電電路，對(duì)環(huán)境溫度tw進(jìn)行監(jiān)測(cè)；當(dāng)tw≤tl時(shí)，保持蓄電池供電電路的斷開狀態(tài)；當(dāng)tl<tw<tl+0.1δt時(shí)，根據(jù)預(yù)先人為設(shè)置的欠溫遲滯溫度θtl，若電池倉內(nèi)溫度td<tl+θtl，則保持蓄電池供電電路的斷開狀態(tài)，若電池倉內(nèi)溫度升高至td≥tl+θtl，則控制蓄電池供電電路重新閉合，恢復(fù)蓄電池正常充電；當(dāng)tw≥tl+0.1δt時(shí)，若電池倉內(nèi)溫度升高至td>tl，則控制蓄電池供電電路重新閉合，恢復(fù)蓄電池正常充電。

10、作為本發(fā)明所述的蓄電池充電溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：分析所述溫度變化速率包括，根據(jù)蓄電池?cái)?shù)據(jù)計(jì)算正常情況下溫度上升速率vt，表示為：

11、

12、其中，p表示功率；t表示充電時(shí)間；c表示電池?zé)崛萘?；m表示電池質(zhì)量；i表示充電電流；r表示電阻；結(jié)合歷史數(shù)據(jù)正常充電情況下溫度上升的波動(dòng)，設(shè)置溫度上升速率的閾值θvt，在每次蓄電池供電電路斷開和重新閉合時(shí)，選取斷開前和重新閉合后大小為h的時(shí)間窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)，計(jì)算溫度上升速率vt，進(jìn)行故障檢測(cè)。

13、作為本發(fā)明所述的蓄電池充電溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述故障檢測(cè)和報(bào)警包括，在電池充電狀態(tài)下，當(dāng)電池電壓超過安全充電電壓范圍時(shí)，立即斷開充電電路，進(jìn)入過溫模式，若vt<θvt且電池電壓小于安全充電電壓范圍的最小值，嘗試重新閉合供電電路，若重新閉合后電池電壓恢復(fù)到安全充電電壓范圍內(nèi)，則判斷為電壓波動(dòng)，不發(fā)出警報(bào)，若重新閉合失敗或重新閉合后電池電壓仍小于安全充電電壓范圍的最小值，則判斷為斷路故障，立即斷開蓄電池供電電路并發(fā)出斷路警報(bào)，鎖定蓄電池供電電路的自動(dòng)閉合功能；若vt≥θvt且電池電壓大于安全充電電壓范圍的最大值，判斷為蓄電池過充電，發(fā)出過充電警報(bào)并斷開蓄電池供電電路，鎖定蓄電池供電電路的自動(dòng)閉合功能；若vt≥2θvt時(shí)，判斷為蓄電池內(nèi)部短路，發(fā)出蓄電池短路警報(bào)并斷開蓄電池供電電路，鎖定蓄電池供電電路的自動(dòng)閉合功能。

14、第二方面，本發(fā)明還提供了蓄電池充電溫度控制系統(tǒng)，包括，數(shù)據(jù)采集模塊，通過傳感器采集目標(biāo)蓄電池的數(shù)據(jù)溫控模塊，根據(jù)電池倉內(nèi)溫度，切換過溫模式和欠溫模式，并結(jié)合環(huán)境溫度控制蓄電池供電電路的斷開和重新閉合；故障檢測(cè)模塊，檢測(cè)蓄電池的充電電壓，在每次蓄電池供電電路斷開和重新閉合后計(jì)算溫度上升速率，進(jìn)行故障檢測(cè)和預(yù)警。

15、第三方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器和處理器；

16、所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述蓄電池充電溫度控制方法的步驟。

17、第四方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述蓄電池充電溫度控制方法的步驟。

18、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明方法僅對(duì)電路部分作調(diào)整，無需額外增加外部部件，適用于太陽能充電電路，可以充分滿足輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)于小型化、低功耗的需求。簡化的結(jié)構(gòu)可以在極限環(huán)境中，保證電源系統(tǒng)的安全可靠。能夠根據(jù)不同種類、不同廠家生產(chǎn)的鋰離子電池的實(shí)際安全充電溫度范圍，設(shè)定符合要求的閾值，做到對(duì)電池充電溫度的精準(zhǔn)控制。