本申請(qǐng)屬于連續(xù)供電，具體涉及一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、在應(yīng)急保電以及為偏遠(yuǎn)地區(qū)供電以及臨時(shí)性作業(yè)等場(chǎng)景中，移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)是極為關(guān)鍵的電源設(shè)備。為了讓單次部署能提供更長(zhǎng)時(shí)間的電力供應(yīng)，當(dāng)下主流做法是采用可快速更換的標(biāo)準(zhǔn)化電池艙模塊。典型的移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)架構(gòu)一般是有一個(gè)固定式的放電艙，它集成了控制與變流單元；另外還有多個(gè)移動(dòng)電池艙，這些移動(dòng)電池艙里只裝有電池系統(tǒng)。
2、在傳統(tǒng)移動(dòng)電池艙切換作業(yè)時(shí)，工作人員手持萬用表和內(nèi)阻測(cè)試儀，先將萬用表表筆依次連接電池電極測(cè)電壓并記錄，再規(guī)范操作內(nèi)阻測(cè)試儀，經(jīng)設(shè)置校準(zhǔn)、連接電池后讀取并記錄內(nèi)阻值。完成所有電池?cái)?shù)據(jù)收集后，憑經(jīng)驗(yàn)結(jié)合參數(shù)評(píng)估電量與健康度，最后挑選狀態(tài)良好的電池裝入，順利完成切換，為設(shè)備運(yùn)行提供電力保障。
3、但人工操作儀器測(cè)電池?cái)?shù)據(jù)，過程繁瑣耗時(shí)還易出錯(cuò)。同時(shí)依賴人工操作，自動(dòng)化程度低，難以應(yīng)對(duì)大規(guī)模切換，人力成本也高。由于整個(gè)過程無法實(shí)時(shí)接入和切換電源，負(fù)載在數(shù)據(jù)采集和電池挑選過程中無法獲得穩(wěn)定電力，因此無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服上述缺陷，提出了本發(fā)明，以提供解決或至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)的人工操作儀器測(cè)電池?cái)?shù)據(jù)，過程繁瑣耗時(shí)還易出錯(cuò)。同時(shí)依賴人工操作，自動(dòng)化程度低，難以應(yīng)對(duì)大規(guī)模切換，人力成本也高。由于整個(gè)過程無法實(shí)時(shí)接入和切換電源，負(fù)載在數(shù)據(jù)采集和電池挑選過程中無法獲得穩(wěn)定電力，因此無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電的技術(shù)問題。
2、在第一方面，本發(fā)明提供一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法，所述方法包括：
3、獲取當(dāng)前移動(dòng)電池艙的第一運(yùn)行狀態(tài)以及候選移動(dòng)電池艙的第二運(yùn)行狀態(tài)，基于所述第一運(yùn)行狀態(tài)以及第二運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行切換效用評(píng)估，得到切換判斷結(jié)果；
4、若切換判斷結(jié)果為需要切換，以預(yù)設(shè)采樣頻率連續(xù)采集連接于當(dāng)前移動(dòng)電池艙的pcs交流輸出端的第一電壓信號(hào)，以及連接于候選移動(dòng)電池艙的pcs交流輸出端的第二電壓信號(hào)，基于連續(xù)采集的第一電壓信號(hào)以及第二電壓信號(hào)生成相位差序列；
5、基于相位差序列進(jìn)行短時(shí)趨勢(shì)擬合以預(yù)測(cè)相位差的變化趨勢(shì)，得到相位差變化率，并基于相位差變化率計(jì)算當(dāng)前移動(dòng)電池艙與候選移動(dòng)電池艙之間的頻率差數(shù)據(jù)；
6、基于頻率差數(shù)據(jù)計(jì)算安全窗口持續(xù)時(shí)間，以及，基于相位差變化率預(yù)測(cè)安全窗口中心，并基于安全窗口持續(xù)時(shí)間以及安全窗口中心確定安全窗口；
7、在安全窗口內(nèi)向當(dāng)前移動(dòng)電池艙的第一接觸器發(fā)送分?jǐn)嘀噶睿@取當(dāng)前移動(dòng)電池艙的第一負(fù)載電流有效值以及第一功率因數(shù)角，基于第一負(fù)載電流有效值、第一功率因數(shù)角以及預(yù)設(shè)死區(qū)時(shí)間計(jì)算公式，計(jì)算死區(qū)時(shí)間；
8、在死區(qū)時(shí)間內(nèi)保持當(dāng)前移動(dòng)電池艙與負(fù)載側(cè)的電氣隔離，并在死區(qū)時(shí)間結(jié)束后，向候選移動(dòng)電池艙的第二接觸器發(fā)出閉合指令，使候選移動(dòng)電池艙成為供電源，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的連續(xù)供電。
9、在第二方面，本發(fā)明提供一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
10、評(píng)估模塊，用于獲取當(dāng)前移動(dòng)電池艙的第一運(yùn)行狀態(tài)以及候選移動(dòng)電池艙的第二運(yùn)行狀態(tài)，基于所述第一運(yùn)行狀態(tài)以及第二運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行切換效用評(píng)估，得到切換判斷結(jié)果；
11、相位差序列生成模塊，用于若切換判斷結(jié)果為需要切換，以預(yù)設(shè)采樣頻率連續(xù)采集連接于當(dāng)前移動(dòng)電池艙的pcs交流輸出端的第一電壓信號(hào)，以及連接于候選移動(dòng)電池艙的pcs交流輸出端的第二電壓信號(hào)，基于連續(xù)采集的第一電壓信號(hào)以及第二電壓信號(hào)生成相位差序列；
12、預(yù)測(cè)模塊，用于基于相位差序列進(jìn)行短時(shí)趨勢(shì)擬合以預(yù)測(cè)相位差的變化趨勢(shì)，得到相位差變化率，并基于相位差變化率計(jì)算當(dāng)前移動(dòng)電池艙與候選移動(dòng)電池艙之間的頻率差數(shù)據(jù)；
13、安全窗口確定模塊，用于基于頻率差數(shù)據(jù)計(jì)算安全窗口持續(xù)時(shí)間，以及，基于相位差變化率預(yù)測(cè)安全窗口中心，并基于安全窗口持續(xù)時(shí)間以及安全窗口中心確定安全窗口；
14、死區(qū)時(shí)間計(jì)算模塊，用于在安全窗口內(nèi)向當(dāng)前移動(dòng)電池艙的第一接觸器發(fā)送分?jǐn)嘀噶睿@取當(dāng)前移動(dòng)電池艙的第一負(fù)載電流有效值以及第一功率因數(shù)角，基于第一負(fù)載電流有效值、第一功率因數(shù)角以及預(yù)設(shè)死區(qū)時(shí)間計(jì)算公式，計(jì)算死區(qū)時(shí)間；
15、切換模塊，用于在死區(qū)時(shí)間內(nèi)保持當(dāng)前移動(dòng)電池艙與負(fù)載側(cè)的電氣隔離，并在死區(qū)時(shí)間結(jié)束后，向候選移動(dòng)電池艙的第二接觸器發(fā)出閉合指令，使候選移動(dòng)電池艙成為供電源，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的連續(xù)供電。
16、在第三方面，提供一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括處理器、存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的程序或指令，所述程序或指令由所述處理器加載并運(yùn)行以執(zhí)行上述一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法的步驟。
17、在第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)其中存儲(chǔ)有多條程序代碼，所述程序代碼適于由處理器加載并運(yùn)行以執(zhí)行上述一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法的步驟。
18、本發(fā)明上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下一種或多種有益效果：
19、1.突破了依賴pcs自身高級(jí)同步功能的傳統(tǒng)技術(shù)路線，創(chuàng)造性地提出了由系統(tǒng)級(jí)上層控制器（ems）主導(dǎo)的“外部監(jiān)測(cè)-相位預(yù)測(cè)-主動(dòng)操控”新架構(gòu)。該架構(gòu)將復(fù)雜的同步判斷從pcs剝離，使其無需具備昂貴的互同步通信與鎖相功能，從而大幅降低了系統(tǒng)硬件成本與兼容性門檻。
20、2.實(shí)現(xiàn)了真正的電氣無縫切換。通過高精度相位差趨勢(shì)預(yù)測(cè)，動(dòng)態(tài)捕捉最佳同步窗口，并在該窗口內(nèi)執(zhí)行亞周期級(jí)（毫秒級(jí)）的“先斷后通”時(shí)序控制，使得負(fù)載側(cè)電壓波動(dòng)極小（如<2%），從根本上避免了因電壓不同步導(dǎo)致的沖擊電流與供電中斷。
21、3.兼具高可靠性與高適應(yīng)性。作為獨(dú)立于pcs的上層控制策略，其算法復(fù)雜度集中在ems中，不干擾pcs本體的穩(wěn)定構(gòu)網(wǎng)運(yùn)行，提升了系統(tǒng)整體可靠性。同時(shí)，動(dòng)態(tài)死區(qū)時(shí)間等機(jī)制使其能夠智能適應(yīng)不同負(fù)載工況。
1.一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法，其特征在于，其中，基于所述第一運(yùn)行狀態(tài)以及第二運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行切換效用評(píng)估，得到切換判斷結(jié)果，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法，其特征在于，其中，基于連續(xù)采集的第一電壓信號(hào)以及第二電壓信號(hào)生成相位差序列，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法，其特征在于，其中，基于相位差序列進(jìn)行短時(shí)趨勢(shì)擬合以預(yù)測(cè)相位差的變化趨勢(shì)，得到相位差變化率，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法，其特征在于，其中，基于頻率差數(shù)據(jù)計(jì)算安全窗口持續(xù)時(shí)間，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法，其特征在于，其中，預(yù)設(shè)死區(qū)時(shí)間計(jì)算公式，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法，其特征在于，其中，在向候選移動(dòng)電池艙的第二接觸器發(fā)出閉合指令之后，所述方法還包括：
8.一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
9.一種電子設(shè)備，包括處理器，存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的程序或指令，其特征在于，所述程序或指令適于由所述處理器加載并運(yùn)行以執(zhí)行權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中存儲(chǔ)有多條程序代碼，其特征在于，所述程序代碼適于由處理器加載并運(yùn)行以執(zhí)行權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種基于電壓相位預(yù)測(cè)的移動(dòng)電池艙連續(xù)供電方法。