一种超级电容储能系统预充电控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请涉及储能系统，尤其涉及一种超级电容储能系统预充电控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、基于级联h桥的高压直挂式储能系统是一种常见的多电平拓扑，单机功率容量大、系统效率高、无需升压变可直挂中高压电网，在大规模储能系统中受到关注。

2、在中短时功率型储能场景中，超级电容因具备充放电倍率高、循环寿命长等优势逐步取代锂电池。然而，相对于锂电池，超级电容因单体容值大，面临着预充电功率大、充电时间长等预充电电路的设计问题。

3、需要说明的是，这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的超级电容储能系统预充电控制方法、装置、设备及存储介质。

2、本申请实施例采用下述技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供一种超级电容储能系统预充电控制方法，在所述超级电容储能系统的预充电回路中设置预充恒流源装置，所述预充电控制方法包括：采样接入所述预充电回路的第一桥臂的电流信息，其中所述第一桥臂为a相桥臂、b相桥臂以及c相桥臂中的任一桥臂；根据所述电流信息与所述预充恒流源装置中设置的指令电流信息，通过驱动控制器对所述第一桥臂中的超级电容进行预充电；当采样的所述超级电容的电压值与所述预充恒流源装置中设置的指令电压值满足预设条件时，断开所述第一桥臂并接入第二桥臂后，对所述第二桥臂中的超级电容进行预充电，其中，所述第二桥臂为a相桥臂、b相桥臂、c相桥臂中未进行预充电的任一桥臂。

4、优选地，所述驱动控制器包括pi控制器，所述根据所述电流信息与所述预充恒流源装置中设置的指令电流信息，通过驱动控制器对所述第一桥臂中的超级电容进行预充电，包括：对所述指令电流信息与所述第一桥臂的电流信息进行运算，获取电流误差信息；将所述电流误差信息输入所述pi控制器，获取所述预充电回路的触发信号；根据所述触发信号，开始对接入的所述第一桥臂中的超级电容进行预充电。

5、优选地，所述采样接入所述预充电回路的第一桥臂的电流信息，之前还包括：设置第一组合开关的开关状态，使得a相桥臂、b相桥臂、c相桥臂中的任一桥臂接入所述预充电回路，其中，所述第一组合开关包括预充电回路中的开关和所述第一桥臂中的开关管。

6、优选地，所述a相桥臂、所述b相桥臂、所述c相桥臂中均包括多个级联的h桥；所述设置第一组合开关的开关状态，使得a相桥臂、b相桥臂、c相桥臂中的任一桥臂接入所述预充电回路，包括：通过设置预充电回路中的开关状态和所述h桥中开关管的工作状态，使得接入预充电回路中的超级电容能够进行级联充电。

7、优选地，所述当采样的所述超级电容的电压值与所述预充恒流源装置中设置的指令电压值满足预设条件时，断开所述第一桥臂并接入第二桥臂，包括：设置第二组合开关的开关状态，使得a相桥臂、b相桥臂、c相桥臂中的第二桥臂接入预充电回路，其中，所述第二组合开关包括预充电回路中的开关和所述第二桥臂中的开关管。

8、优选地，所述对所述第二桥臂中的超级电容进行预充电包括：采样接入预充电回路的第二桥臂的电流信息，其中所述第二桥臂为a相桥臂、b相桥臂、c相桥臂中未进行预充电的任一桥臂；根据所述第二桥臂的电流信息与所述预充恒流源装置中设置的指令电流信息，通过驱动控制器对所述第二桥臂中的超级电容进行预充电；当采样的所述第二桥臂中的超级电容的电压值与所述预充恒流源装置中设置的指令电压值满足预设条件时，断开所述第二桥臂并接入第三桥臂，其中，所述第三桥臂为a相桥臂、b相桥臂、c相桥臂中未进行预充电的桥臂。

9、优选地，所述当采样的所述第二桥臂中的超级电容的电压值与所述预充恒流源装置中设置的指令电压值满足预设条件时，断开所述第二桥臂并接入第三桥臂，包括：设置第三组合开关的开关状态，使得a相桥臂、b相桥臂、c相桥臂中的第三桥臂接入预充电回路，其中，所述第三组合开关包括预充电回路中的开关和所述第三桥臂中的开关管。

10、第二方面，本申请实施例还提供一种超级电容储能系统预充电控制装置，所述装置包括：第一单元，采样接入所述预充电回路的第一桥臂的电流信息，其中所述第一桥臂为a相桥臂、b相桥臂以及c相桥臂中的任一桥臂；第二单元，根据所述电流信息与所述预充恒流源装置中设置的指令电流信息，通过驱动控制器对所述第一桥臂中的超级电容进行预充电；第三单元，当采样的所述超级电容的电压值与所述预充恒流源装置中设置的指令电压值满足预设条件时，断开所述第一桥臂并接入第二桥臂后，对所述第二桥臂中的超级电容进行预充电，其中，所述第二桥臂为a相桥臂、b相桥臂、c相桥臂中未进行预充电的任一桥臂。

11、第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如第一方面之任一所述方法。

12、第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行如第一方面之任一所述方法。

13、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

14、本公开中的实施例，通过设置的预充电回路，对储能系统的三相桥臂，逐个进行桥臂内级联h桥的超级电容充电。降低了现场操作复杂度，提高了预充电过程安全性，提高了充电效率高，降低了能量损耗。

15、本申请技术方案的上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种超级电容储能系统预充电控制方法，其特征在于，在所述超级电容储能系统的预充电回路中设置预充恒流源装置，所述预充电控制方法包括：

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述驱动控制器包括pi控制器，所述根据所述电流信息与所述预充恒流源装置中设置的指令电流信息，通过驱动控制器对所述第一桥臂中的超级电容进行预充电，包括：

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述采样接入所述预充电回路的第一桥臂的电流信息，之前还包括：

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述a相桥臂、所述b相桥臂、所述c相桥臂中均包括多个级联的h桥；

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述当采样的所述超级电容的电压值与所述预充恒流源装置中设置的指令电压值满足预设条件时，断开所述第一桥臂并接入第二桥臂，包括：

6.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述对所述第二桥臂中的超级电容进行预充电包括：

7.如权利要求6所述方法，其特征在于，所述当采样的所述第二桥臂中的超级电容的电压值与所述预充恒流源装置中设置的指令电压值满足预设条件时，断开所述第二桥臂并接入第三桥臂，包括：

8.一种超级电容储能系统预充电控制装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电子设备，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1～7之任一所述方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行如权利要求1～7之任一所述方法。

技术总结
本申请公开了一种超级电容储能系统预充电控制方法、装置、设备及存储介质。所述预充电控制方法包括：采样接入所述预充电回路的第一桥臂的电流信息，其中所述第一桥臂为A相桥臂、B相桥臂以及C相桥臂中的任一桥臂；根据所述电流信息与所述预充恒流源装置中设置的指令电流信息，通过驱动控制器对所述第一桥臂中的超级电容进行预充电；当采样的所述超级电容的电压值与所述预充恒流源装置中设置的指令电压值满足预设条件时，断开所述第一桥臂并接入第二桥臂后，对所述第二桥臂中的超级电容进行预充电。根据示例性实施例，提高了了预充电操作的便捷性、降低了系统充电时间和能量损耗。

技术研发人员：高帅,范桂军,陈西涛,张玉贤,吴胜兵
受保护的技术使用者：广州智光电气技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/17