储能系统的能效优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种储能系统的能效优化方法。本发明专利技术包括：根据储能系统的第一最小放电电压确定第一基准电芯；获取所述储能系统的第一最大充电电压；判断储能系统的第一最小放电电压和第一最大充电电压是否同时出现在所述第一基准电芯；若否，向所述第一基准电芯补充电容量。本发明专利技术通过主动均衡方式，通过确定基准电芯，对其进行电容量补充，达到调节电芯的容量一致性的效果，从而提高系统的能效比，由于是针对电芯进行操作，并且在整体储能系统工作过程中完成，实现动态调整，提高了工作效率，另外，避免了因为电芯基具有平台电压而无法进行一致性调节的情况。

Energy efficiency optimization method of energy storage system

【技术实现步骤摘要】
储能系统的能效优化方法
本专利技术涉及化学储能系统领域，尤其是涉及一种储能系统的能效优化方法。
技术介绍
在电化学储能系统里，通常将电池按串并联的方式组合起来并对电芯、电池包、电池簇、电池堆进行分层分类管理。受电池本身特性、现场运行状况等因素影响，在电池充放电过程中，各电芯的电池容量、SOC(Stateofcharge，荷电状态)往往不能实现严格的一致，进而造成整包、整簇、整堆电池间的不一致，而为了在电池正常充放电的同时，对电池实施保护，往往以性能表现最差的电池堆、电池簇、电池包或电池为系统基准容量电芯，因此，电池的一致性管理非常关键。随着系统的运行，系统中某些电芯会提前达到最低电压，而达不到顶端电压；或者只能达到顶端电压，而无法达到底端电压值，导致系统无法充分利用电芯的容量，系统的能效比并未达到合适状态。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种储能系统的能效优化方法，能够提高储能系统内电芯之间的一致性，提升储能系统的能效输出。第一方面，本专利技术的一个实施例提供了一种储能系统的能效优化方法，所述储能系统包括至少两个电芯，其特征在于，包括：根据储能系统的第一最小放电电压确定第一基准电芯；获取所述储能系统的第一最大充电电压；判断储能系统的第一最小放电电压和第一最大充电电压是否同时出现在所述第一基准电芯；若否，向所述第一基准电芯补充电容量。本专利技术实施例的一种储能系统的能效优化方法至少具有如下有益效果：本专利技术通过主动均衡方式，通过确定基准电芯，对其进行电容量补充，达到调节电芯的容量一致性的效果，从而提高系统的能效比，由于是针对电芯进行操作，并且在整体储能系统工作过程中完成，实现动态调整，提高了工作效率，另外，避免了因为电芯具有平台电压而无法进行一致性调节的情况。根据本专利技术的另一些实施例的储能系统的能效优化方法，所述确定第一基准电芯，具体为：对所述储能系统进行放电，直至放电功率为0时，获取所述储能系统中电芯的第一放电电压最小值，记录所述第一放电电压最小值出现的电芯的编号，确定所述第一放电电压最小值出现的电芯为所述第一基准电芯。通过确定第一基准电芯，并判断第一最小放电电压和第一最大充电电压是否同时出现在所述第一基准电芯中，以确定第一基准电芯是否为最差的，若是，则以第一基准电芯为基准进行充放电操作，无需补充电容量，若不是，则对第一基准电芯补充电容量，以提高整体储能系统的一致性。根据本专利技术的另一些实施例的储能系统的能效优化方法，获取所述储能系统的第一最大充电电压，具体为，对所述储能系统进行充电，直至充电功率为0时，记录所述电芯的第一最大充电电压。通过获取第一最大充电电压，以确定其是否同时发生在第一基准电芯中，进一步确定是否需要针对第一基准电芯补充电容量，且第一最小放电电压和第一最大充电电压均是在储能系统工作过程中的参数，操作简单便捷。因此，该方法不仅能够在电池生产商的生产阶段保证出厂电池的一致性，由于其操作的便捷性，也为用户在使用过程中进行一致性调节提供了可能。根据本专利技术的另一些实施例的储能系统的能效优化方法，还包括：根据补充电容量储能系统的第二最小放电电压确定第二基准电芯；获取所述补充电容量后的储能系统的第二最大充电电压；判断所述补充电容量后的储能系统的第二最小放电电压和第二最大充电电压是否同时出现在所述第二基准电芯；若否，向所述第二基准电芯补充电容量；补充电容量后，若没有达到最佳一致性，则可重复上述步骤。在第一次补充电容量的储能系统中，电芯之间依然可能没有达到最佳的一致性，再次通过确定第二最小放电电压和第二最大充电电压是否发生在第二基准电芯中，进一步确定是否对第二基准电芯补充电容量，以便进一步提高电芯之间的一致性。本方法可动态的根据每次充放电过程确定是否需要针对单体电芯进行电量补充，通过逐步逼近，逐步向电芯中添加电容量的方式实现储能系统的一致性，控制精准，大大提高电池的能效输出。根据本专利技术的另一些实施例的储能系统的能效优化方法，所述确定第二基准电芯，具体为：对补充电容量后的储能系统进行放电，直至放电功率为0时，获取所述补充电容量后储能系统中电芯的第二放电电压最小值，记录所述第二放电电压最小值出现的电芯的编号，确定所述第二放电电压最小值出现的电芯为所述第二基准电芯。通过确定第二基准电芯，并判断第二最小放电电压和第二最大充电电压是否同时出现在所述第二基准电芯中，以确定第二基准电芯是否为最差的，若是，则以第二基准电芯为基准进行充放电操作，无需补充电容量，若不是，则对第二基准电芯补充电容量，以进一步提高整体储能系统的一致性。根据本专利技术的另一些实施例的储能系统的能效优化方法，获取所述补充电容量后的储能系统的第二最大充电电压，具体为：对所述补充电容量后的储能系统进行充电，直至充电功率为0时，记录所述电芯的第二电压最大值。通过获取第二最大充电电压，以确定其是否同时发生在第二基准电芯中，进一步确定是否需要针对第二基准电芯补充电容量，且第二最小放电电压和第二最大充电电压均是在储能系统工作过程中的参数，操作简单便捷。因此，该方法不仅能够在电池生产商的生产阶段保证出厂电池的一致性，由于其操作的便捷性，也可为用户在使用过程中调节一致性提供可能。根据本专利技术的另一些实施例的储能系统的能效优化方法，所述第一基准电芯补充电容量，具体为，以所述第一基准电芯额定容量的2％-5％补充电容量。根据本专利技术的另一些实施例的储能系统的能效优化方法，所述第一基准电芯补充电容量，具体为，以所述第一基准电芯额定容量的2％-4％补充电容量。确定了需要补充电容量的电芯后，通过逐步逼近的方法实现对单体电芯之间一致性的调节，可实现精准调节，最大程度提高了储能系统的一致性。根据本专利技术的另一些实施例的储能系统的能效优化方法，所述第一基准电芯补充电容量，具体为，根据所述第一基准电芯与电压及温度的对应关系，结合实际工况，获取所述第一基准电芯的理论电容量，并与额定电容量进行比较，获得需补充电容量。通过根据第一基准电芯与电压及温度的对应关系预得出的数据模型，可一次性获得述第一基准电芯需要补充的电容量。根据本专利技术的另一些实施例的储能系统的能效优化方法，所述实际工况包括：电芯的充放电状态、工作温度或电芯充放电时的电流大小。附图说明图1是本专利技术实施例中储能系统的能效优化方法的一具体实施例流程示意图；图2是图1中确定第一基准电芯的一具体实施例流程示意图；图3是图1中获取储能系统的第一最大充电电压的一具体实施例流程示意图；图4是实施例中储能系统的能效优化方法的另一具体实施例流程示意图；图5是图4中确定第二基准电芯的一具体实施例流程示意图；图6是图4中获取储能系统的第二最大充电电压的一具体实施例流程示意图；图7a是电芯充电过程中电容量与电压的变化关系图；图7b是电芯放电过程中电容量与电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能系统的能效优化方法，其特征在于，所述储能系统包括至少两个电芯，所述储能系统的能效优化方法包括：/n根据所述储能系统的第一最小放电电压确定第一基准电芯；/n获取所述储能系统的第一最大充电电压；/n判断所述储能系统的第一最小放电电压和第一最大充电电压是否同时出现在所述第一基准电芯；/n若否，向所述第一基准电芯补充电容量。/n

【技术特征摘要】
1.一种储能系统的能效优化方法，其特征在于，所述储能系统包括至少两个电芯，所述储能系统的能效优化方法包括：
根据所述储能系统的第一最小放电电压确定第一基准电芯；
获取所述储能系统的第一最大充电电压；
判断所述储能系统的第一最小放电电压和第一最大充电电压是否同时出现在所述第一基准电芯；
若否，向所述第一基准电芯补充电容量。


2.根据权利要求1所述的储能系统的能效优化方法，其特征在于，所述确定第一基准电芯，具体为：
对所述储能系统进行放电，直至放电功率为0时，获取所述储能系统的第一放电电压最小值，记录所述第一放电电压最小值出现的电芯的编号，确定所述第一放电电压最小值出现的电芯为所述第一基准电芯。


3.根据权利要求1所述的储能系统的能效优化方法，其特征在于，获取所述储能系统的第一最大充电电压，具体为，对所述储能系统进行充电，直至充电功率为0时，记录所述储能系统的第一最大充电电压。


4.根据权利要求1-3任一项所述的储能系统的能效优化方法，其特征在于，还包括：
根据补充电容量后的所述储能系统的第二最小放电电压确定第二基准电芯；
获取所述补充电容量后的所述储能系统的第二最大充电电压；
判断所述补充电容量后的储能系统的第二最小放电电压和第二最大充电电压是否同时出现在所述第二基准电芯；
若否，向所述第二准电芯补充电容量。


5.根据权利要求4所述的储能系...

【专利技术属性】
技术研发人员：容海林，邓容钦，李仁彪，
申请(专利权)人：深圳市科陆电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44