【技术实现步骤摘要】
一种锂电池非线性退化模型的构建及工作方法
本专利技术涉及一种锂电池非线性退化模型的构建及工作方法，更具体地说，它涉及一种基于嵌入式整数线性函数(MILP)的锂电池非线性退化模型，以及基于市场收益和锂电池退化值的模型构建及工作方法。
技术介绍
锂电池具有循环寿命长、自放电率低、安全性能好等优点，随着锂电池技术和锂电池市场的逐渐成熟，锂电池越来越广泛地应用于电网技术中，提供频率调节、功率调节等功能服务。但是，锂电池在退化过程中发生故障会直接影响机器设备的正常运转，甚至会导致严重的安全事故及财产损失。建立锂电池退化模型是预测其循环寿命的重要一环，但在实际工况中，根据锂电池内部的电化学过程来建立精确的电池退化过程模型很困难。BhaskarSaha等首先开展了不同条件下的锂离子性能退化实验，获得了大量测试数据。在多个温度(40℃～70℃)下对锂动力电池进行加速寿命测试，根据电池内阻与温度、荷电状态(SOC)的变化规律，提出了一个完全经验模型，并发展成多Sigmoid模型。Ramadass等通过SOC、SEI膜电阻和扩散系数的变...
【技术保护点】
1.一种锂电池非线性退化模型的构建及工作方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、建立多目标函数：/nζ＝ω·R-(1-ω)·D (1)/n上式中，ζ为虚拟变量；ω为权系数，权系数ω取值在0和1范围内；R为市场收益值，D为锂电池总退化值；/n步骤2、更新锂电池状态；锂电池的状态量包括荷电状态SOC，充电功率P
【技术特征摘要】
1.一种锂电池非线性退化模型的构建及工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、建立多目标函数：
ζ＝ω·R-(1-ω)·D(1)
上式中，ζ为虚拟变量；ω为权系数，权系数ω取值在0和1范围内；R为市场收益值，D为锂电池总退化值；
步骤2、更新锂电池状态；锂电池的状态量包括荷电状态SOC，充电功率Pch,b和放电功率Pdis,b；
步骤3、建立基于嵌入式整数线性函数的非线性退化模型：进行小电流倍率的退化实验，建立退化值累积函数δtkC，设退化值累积函数δtkC的拟合曲线由n段组成，取n≥10；
步骤4、基于退化因子和累积函数计算实际退化值dt：
步骤5、设定锂电池储能系统中的电池单元参数，对实验时间间隔ΔT取值，利用基于嵌入式整数线性函数的非线性退化模型，开始退化实验，测定锂电池存储系统的退化性能。
2.根据权利要求1所述锂电池非线性退化模型的构建及工作方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：
步骤1-1、建立市场收益值R的函数计算公式：
上式中，αt为市场清算价格，设αt已知；Ptdis,m为时间t内输入到电网的总功率，Ptch,m为时间t内从电网输入的总功率，ΔT为市场交易时间；为与时间间隔t相关的函数；
步骤1-2、建立锂电池总退化值D的计算公式，整个市场交易周期内的锂电池总退化值D由每个时间间隔t期间发生的退化值dt相加所得：
上式中，D为锂电池总退化值；dt为每个时间间隔t期间发生的退化值。
3.根据权利要求1所述锂电池非线性退化模型的构建及工作方法，其特征在于,所述步骤2具体包括以下步骤：
步骤2-1、更新锂电池荷电状态SOC值：
上式中，SOCt为t时刻锂电池SOC值，SOCt-1为t-1时刻锂电池SOC值，Ptch,b为时间t内输入到锂电池的功率值，Ptdis,b为时间t内从锂电池输出的功率值，Unom为锂电池额定电压，IkC为充放电倍率kC条件下的充放电电流值，ΔT为市场交易时间；
步骤2-2、设置锂电池功率容量上限和下限范围：
上式(5)至式(6)中，Ptch,b为时间t内输入到锂电池的功率值；Pch,max为输入到锂电池的功率最大值；ut为二元变量，当系统充电时ut＝1，否则ut＝0；Ptdis,b为时间t内从锂电池输出的功率值；Pdis,max为从锂电池输出的功率最大值；
步骤2-3、计算输入功率和输出功率；引入效率因子η，则实际输入功率和输出功率为：
上式(7)和式(8)中，Ptch,b为时间t内输入到锂电池的功率值；Ptch,m为时间t内从电网输入的总功率；η为效率因子；Ptdis,b为时间t内从锂电池输出的功率值；Pdis,max为从锂电池输出的功率最大值；
步骤2-4、根据锂电池荷电状态SOC值的定义，确定锂电池荷电状态SOC值的范围，以百分值表示锂电池荷电状态SOC值的取值范围为：
4.根据权利要求1所述锂电池非线性退化模型的构建及工作方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪秋婷，沃奇中，戚伟，刘泓，肖铎，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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