蓄電池智能控制管理方法技術

本發明專利技術涉及一種蓄電池智能控制管理方法，智能控制器模塊采用了ZigBee控制終端控制整個系統的數組蓄電池協調工作，ZigBee協調器中ZigBee接收發送單元通過無線方式與ZigBee終端節點通訊，ZigBee終端節點對蓄電池組進行實時監測及判斷，對充、放電進行控制，通過ZigBee協調器控制各個ZigBee終端對蓄電池進行管理，在保障系統正常按照要求輸出電能的同時兼顧每個蓄電池的充放電優化，延長蓄電池組使用壽命，將物聯網技術應用到蓄電池智能控制中，實現對蓄電池組的高效管理、遠程監控、及時檢修。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種蓄電池控制系統，特別涉及一種面向立式風力發電系統的基于模糊控制算法的分布式。
技術介紹
在配合立式風力發電系統對外進行供電時，傳統的系統對于蓄電池的管理較少，一般只對電池組的整體輸出電壓和電流進行測量、控制，對于單塊電池不進行檢測管理，而蓄電池組的實效又往往是從單塊蓄電池失效開始的一種惡性循環，尤其對于使用時間較長但又不超過使用期限的蓄電池組，因此對于單塊蓄電池的運行參數進行在線監測，及時發現問題則變的極為重要，本專利中，蓄電池組的供電工作由若干個工作狀態良好的電池進行、電量低的蓄電池會先將電能充滿后再進行工作，這樣可以防止蓄電池過充過放，可提升整個系統的穩定性及延長蓄電池使用壽命。
技術實現思路
本專利技術是針對現有蓄電池工作效率低管理弱的問題，提出了一種，將蓄電池組管理細化到單個電池，實現電能最優配置。本專利技術的技術方案為:一種，其特征在于具體包括如下步驟: O建立蓄電池智能控制管理系統:分布式立式風力發電系統給蓄電池提供電能，每組蓄電池帶一 ZigBee終端,數個ZigBee終端通過無線方式與ZigBee協調器通訊； 2)ZigBee終端采集蓄電池的當前性能數據送ZigBee協調器，同時檢測蓄電池工作電壓、充放電流是否超過設定限值，如超過，則ZigBee終端改變PWM脈寬，改變蓄電池的充放電，避免蓄電池過充過放； 3)ZigBee協調器對數組蓄電池的電量進行分配，采用先充滿先使用的原則，讓已經充好的蓄電池對外供電，在總電量不夠的情況下，可以使用半充滿的蓄電池對外供電，不使用沒充電或剩余電量少于限定值的蓄電池； 4)ZigBee協調器通過傳感器采集供電對象使用要求信號，并將供電對象使用要求信號和蓄電池的剩余容量作為模糊控制器輸入，模糊控制器輸出作為蓄電池對外供電的調節信號。本專利技術的有益效果在于:本專利技術，通過ZigBee協調器控制各個ZigBee終端對蓄電池進行管理，在保障系統正常按照要求輸出電能的同時兼顧每個蓄電池的充放電優化，延長蓄電池組使用壽命，將物聯網技術應用到蓄電池智能控制中，實現對蓄電池組的高效管理、遠程監控、及時檢修。【附圖說明】圖1為本專利技術蓄電池智能控制管理系統結構示意圖；圖2為本專利技術蓄電池智能控制管理系統充電管理流程圖。【具體實施方式】如圖1所示蓄電池智能控制管理系統結構示意圖，系統包括ZigBee協調器、ZigBee終端、蓄電池。ZigBee協調器:上電后自動連接各個ZigBee終端節點，收集各個節點反饋信息進行處理，并將命令傳輸給各個終端節點執行； ZigBee終端:用于實時監測蓄電池狀態，并根據協調器給予的命令控制蓄電池工作；將物聯網技術應用到蓄電池的智能控制，實現對蓄電池的高效管理、遠程監控、及時檢修。智能控制系統傳輸速度快、安全性高，ZigBee網絡組網簡單、成本低、功耗低，整個系統的成本低，并且性能優越，完全滿足系統對蓄電池的控制需求。如圖2所示的分布式智能蓄電池控制與管理系統具體實施案例示意圖，檢測蓄電池電量，采用ZigBee終端自帶的8路輸入和可配置分辨率的12位A/D轉換單元，對蓄電池的電壓、電流進行檢測，由于ZigBee終端自帶有多路A/D轉換通道，因此可以一次檢測所有的蓄電池電量。當檢測的蓄電池工作電壓、充放電電流超過程序預設的限值時，通過ZigBee終端改變PWM脈寬，改變蓄電池的充放電，從而保護蓄電池免受過充過放的危險；智能分配電能，圖2為智能蓄電池充電管理的流程圖。將N個蓄電池的電量進行分配，采用先充滿先使用的原則，讓已經充好的蓄電池對外供電，在總電量不夠的情況下，可以使用半充滿的蓄電池對少數用電設備供電，不使用沒充電或剩余電量少于(12伏蓄電池電壓低于11伏)的蓄電池，以便使蓄電池能夠最大化的充放電，從而延遲蓄電池的使用壽命，保證整個系統的可靠性。 ZigBee協調器中ZigBee接收發送單元通過無線方式與至少一個ZigBee終端節點通訊、蓄電池充電控制、蓄電池放電控制、蓄電池狀態檢測、蓄電池信息傳輸，ZigBee協調器根據外界溫情況、蓄電池剩余容量不斷對蓄電池組的工作狀態進行調節和切換，使其在充、放電工作狀態下交替運行，并防止蓄電池過充過放、系統擁有自主本地控制和遠程控制兩種控制方式。蓄電池管理方法，包括單塊蓄電池的運行參數進行在線監測、檢測蓄電池電量、智能分配電能、蓄電池充放電控制均細化到單塊電池、采用模糊控制來利用實踐經驗對蓄電池進行智能控制、利用檢測的參數進行模糊化處理，根據專家知識和經驗確立模糊規則，對照模糊規則得到模糊輸出、輸入輸出模糊集、輸入輸出隸屬函數、模糊控制規則、模糊控制表、模糊推理。模糊控制算法:利用檢測的參數(這里以蓄電池為照明線路供電為例介紹模糊控制算法，參數主要是蓄電池剩余容量SOC以及光照強度)進行模糊化處理，根據專家知識和經驗確立模糊規則，對照模糊規則得到模糊輸出。再進行反模糊化處理，得到蓄電池的容量預測。具體步驟如下:首先確定模糊變量Xi與Xj間的相關程度rij=y (xi，xj)，然后建立模糊相似矩陣。在設計中，我們選取傳感器的光照強度和蓄電池的剩余容量SOC作為輸入，然后將他們歸一到一個統一的量程下，然后模糊化，具體操作為:1)將光照強度的量程0-10000Iex線性化為0-100，蓄電池電量0-24V歸一為0-100 ；2)然后選定論域X={_6，-5，-4，-3，-2，-1, O, I, 2，3，4，5，6}，確定光照強度量化因子ka=10000/12，蓄電池電量量化因子kb=24/12 ； 3)語言變量選擇{PB(正方向大的偏差)，PM (正方向中的偏差)，PS (正方向小的偏差)，Z0 (近于零的偏差)，NS (負方向小的偏差)，匪(負方向中的偏差)，NB (負方向大的偏差)}，然后將兩張模糊狀態表通過模糊規則if LEX and VDD then U (其中LEX為光照強度模糊變量，VDD為蓄電池電量模糊變量，U為模糊輸出。即根據光照強度模糊變量及蓄電池電量模糊變量參照模糊查詢表選定輸出變量)決定模糊輸出，得到總模糊關系R，如表1最后通過模糊控制查詢，輸出模糊查詢表，實現解模糊化。表1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種蓄電池智能控制管理方法，其特征在于，具體包括如下步驟：1）建立蓄電池智能控制管理系統：分布式立式風力發電系統給蓄電池提供電能，每組蓄電池帶一ZigBee終端，數個ZigBee終端通過無線方式與ZigBee協調器通訊；2）ZigBee終端采集蓄電池的當前性能數據送ZigBee協調器，同時檢測蓄電池工作電壓、充放電流是否超過設定限值，如超過，則ZigBee終端改變PWM脈寬，改變蓄電池的充放電，避免蓄電池過充過放；3）ZigBee協調器對數組蓄電池的電量進行分配，采用先充滿先使用的原則，讓已經充好的蓄電池對外供電，在總電量不夠的情況下，可以使用半充滿的蓄電池對外供電，不使用沒充電或剩余電量少于限定值的蓄電池；4）ZigBee協調器通過傳感器采集供電對象使用要求信號，并將供電對象使用要求信號和蓄電池的剩余容量作為模糊控制器輸入，模糊控制器輸出作為蓄電池對外供電的調節信號。

【技術特征摘要】
1.一種蓄電池智能控制管理方法，其特征在于，具體包括如下步驟: 1)建立蓄電池智能控制管理系統:分布式立式風力發電系統給蓄電池提供電能，每組蓄電池帶一 ZigBee終端,數個ZigBee終端通過無線方式與ZigBee協調器通訊； 2)ZigBee終端采集蓄電池的當前性能數據送ZigBee協調器，同時檢測蓄電池工作電壓、充放電流是否超過設定限值，如超過，則ZigBee終端改變PWM脈寬，改變蓄電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：錢平，李曼萍，張成功，
申請(專利權)人：上海應用技術學院，上海九高節能技術有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31