一种梯次利用储能电站模组均衡方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电池管理技术领域，本发明专利技术提供了一种梯次利用储能电站模组均衡方法，包括：获取梯次利用储能电站模组的低负荷时间段；在所述低负荷时间段内进行主动充电CCCV/HPPC

【技术实现步骤摘要】
一种梯次利用储能电站模组均衡方法和装置


[0001]本专利技术涉及电池管理
，尤指一种梯次利用储能电站模组均衡方法和装置。

技术介绍

[0002]传统能源的日益匮乏和环境的日趋恶化，极大促进了新能源的发展，其发电规模也快速攀升以风能、太阳能等自然资源为基础的可再生能源发电具有波动性、间歇性和不可准确预测性，其大规模并网运行会给电网的安全稳定运行带来显著影响。储能技术被认为可在很大程度上解决新能源发电并网带来的问题，同时其将贯穿于电力系统发电、输电、配电和用电各个环节，可以有效缓解高峰负荷供电需求，提高现有电网设备的利用率和电网的运行效率；可以有效应对电网故障的发生，并且提高电能质量和用电效率，使间歇性和低密度的可再生清洁能源得以更有效的利用初始投资高是制约锂离子电池储能在电网中规模化应用的重要因素之一，而锂离子电池的价格占据了电池储能系统成本的很大部分。随着国内电动汽车的推广和应用，未来几年将有大批车用动力锂离子电池达到使用寿命而被淘汰。车用淘汰锂离子电池通过梯次利用于储能系统，一方面能延长电池使用的全周期寿命，另一方面也有助于降低电池储能系统的初始成本，对于推动电池储能系统在电力系统领域的大规模应用具有重要的意义。
[0003]在车用淘汰电池梯次利用于储能系统时，需要将电池重新筛选成组。在以电池组的容量和能量利用率为主要性能考核指标时，对电池容量的一致性要求较高，将优先选择容量一致性好的电池成组。选取衰退后容量一致的电池进行成组将不可避免地带来电池内阻较大的初始差异，再加上电池极化和自放电率的不一致性，随着电池的继续使用，电池组的不一致性问题将日渐凸显，电池组容量和能量利用率也将逐渐下降。对于梯次利用锂电池储能系统，高效在线均衡系统的需求更加迫切，然而仅仅对PCS进行均衡充放电控制是远远不够的，要想从本质上解决电池储能系统的一致性问题，电池组内的均衡显得更为重要。
[0004]兆瓦级储能电站中，电池单体数量高达几万节，需要通过串并联成组来满足储能系统的电压等级和容量需求，而电池不一致性的存在，将不可避免导致充放电不均衡现象，长期运行将大大降低电池储能系统的经济学、可靠性和安全性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种梯次利用储能电站模组均衡方法，用于解决上述问题。
[0006]本专利技术提供的技术方案如下：
[0007]在一些实施例中，本专利技术提供一种梯次利用储能电站模组均衡方法，包括：
[0008]获取梯次利用储能电站模组的低负荷时间段；
[0009]在所述低负荷时间段内进行主动充电CCCV/HPPC
‑
放电
‑
静置测试，以获取梯次利用储能电站模组的循环表现数据；
[0010]根据所述梯次利用储能电站模组的循环表现数据，确定所述梯次利用储能电站模
组中各电芯的SOC相对位置和最大可用容量；
[0011]基于所述梯次利用储能电站模组中各电芯的SOC相对位置和最大可用容量，对各电芯进行充电或放电以进行均衡。
[0012]在一些实施例中，本专利技术提供一种梯次利用储能电站模组均衡方法，包括：
[0013]所述获取梯次利用储能电站模组的低负荷时间段，包括：
[0014]通过时间序列算法分析梯次利用储能电站模组的历史负荷数据，得到所述梯次利用储能电站模组的低负荷时间段。
[0015]在一些实施例中，本专利技术提供一种梯次利用储能电站模组均衡方法，包括：
[0016]所述在所述低负荷时间段内进行主动充电CCCV/HPPC
‑
放电
‑
静置测试，以获取梯次利用储能电站模组的循环表现数据，包括：
[0017]根据预设充放电的电流大小和预设静置时间，对所述梯次利用储能电站模组进行主动充电CCCV/HPPC
‑
放电
‑
静置测试。
[0018]在一些实施例中，本专利技术提供一种梯次利用储能电站模组均衡方法，包括：
[0019]所述根据预设充放电的电流大小和预设静置时间，对所述梯次利用储能电站模组进行主动充电CCCV/HPPC
‑
放电
‑
静置测试，包括：
[0020]记录开始时刻所述梯次利用储能电站模组内各电芯的电压v
0,i
，以第一电流i1充电至充电截止电压，恒压充电直至电流为0.05c，记录模组内各电芯电压v
1,i
，记录当前时刻t1；
[0021]在第二电流i2放电至放电截止电压，记录当前时刻t2，静置预设时间后，再次记录所述梯次利用储能电站模组内各电芯电压v
2,i
。
[0022]在一些实施例中，本专利技术提供一种梯次利用储能电站模组均衡方法，包括：
[0023]所述根据所述梯次利用储能电站模组的循环表现数据，确定所述梯次利用储能电站模组中各电芯的SOC相对位置和最大可用容量，包括：
[0024]基于SOC
‑
OCV曲线与安时计量法得到各电芯的相对SOC位置和最大可用容量。
[0025]在一些实施例中，本专利技术提供一种梯次利用储能电站模组均衡方法，包括：
[0026]所述基于SOC
‑
OCV曲线与安时计量法得到各电芯的相对SOC位置和最大可用容量，包括：
[0027]根据各电芯电压v
1,i
对照SOC
‑
OCV曲线得到各电芯在模组充电截止时的SOC位置SOC
1,i
；
[0028]根据各电芯电压v
2,i
得到各电芯在模组放电截止时的SOC位置SOC
2,i
，则各电芯的最大放电容量为：
[0029]在一些实施例中，本专利技术提供一种梯次利用储能电站模组均衡方法，包括：
[0030]所述基于所述梯次利用储能电站模组中各电芯的SOC相对位置和最大可用容量，对各电芯进行充电或放电以进行均衡，包括：
[0031]对所述各电芯进行均衡，以使得j＝k；
[0032]其中，j＝argmin{Q
max,j
*SOC
j
}；k＝argmin{Q
max,k
*SOC
k
}；j为充电过程中的判断结果，k为放电过程中的判断结果。
[0033]在一些实施例中，本专利技术提供一种梯次利用储能电站模组均衡装置，包括：
[0034]获取模块，用于获取梯次利用储能电站模组的低负荷时间段；
[0035]测试模块，用于在所述低负荷时间段内进行主动充电CCCV/HPPC
‑
放电
‑
静置测试，以获取梯次利用储能电站模组的循环表现数据；
[0036]确定模块，用于根据所述梯次利用储能电站模组的循环表现数据，确定所述梯次利用储能电站模组中各电芯的SOC相对位置和最大可用容量；
[0037]均衡模块，用于基于所述梯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯次利用储能电站模组均衡方法，其特征在于，包括：获取梯次利用储能电站模组的低负荷时间段；在所述低负荷时间段内进行主动充电CCCV/HPPC
‑
放电
‑
静置测试，以获取梯次利用储能电站模组的循环表现数据；根据所述梯次利用储能电站模组的循环表现数据，确定所述梯次利用储能电站模组中各电芯的SOC相对位置和最大可用容量；基于所述梯次利用储能电站模组中各电芯的SOC相对位置和最大可用容量，对各电芯进行充电或放电以进行均衡。2.根据权利要求1所述的梯次利用储能电站模组均衡方法，其特征在于，所述获取梯次利用储能电站模组的低负荷时间段，包括：通过时间序列算法分析梯次利用储能电站模组的历史负荷数据，得到所述梯次利用储能电站模组的低负荷时间段。3.根据权利要求1所述的梯次利用储能电站模组均衡方法，其特征在于，所述在所述低负荷时间段内进行主动充电CCCV/HPPC
‑
放电
‑
静置测试，以获取梯次利用储能电站模组的循环表现数据，包括：根据预设充放电的电流大小和预设静置时间，对所述梯次利用储能电站模组进行主动充电CCCV/HPPC
‑
放电
‑
静置测试。4.根据权利要求3所述的梯次利用储能电站模组均衡方法，其特征在于，所述根据预设充放电的电流大小和预设静置时间，对所述梯次利用储能电站模组进行主动充电CCCV/HPPC
‑
放电
‑
静置测试，包括：记录开始时刻所述梯次利用储能电站模组内各电芯的电压v
0,i
，以第一电流i1充电至充电截止电压，恒压充电直至电流为0.05c，记录模组内各电芯电压v
1,i
，记录当前时刻t1；在第二电流i2放电至放电截止电压，记录当前时刻t2，静置预设时间后，再次记录所述梯次利用储能电站模组内各电芯电压v
2,i
。5.根据权利要求4所述的梯次利用储能电站模组均衡方法，其特征在于，所述根据所述梯次利用储能电站模组的循环表现数据，确定所述梯次利用储能电站模组中各电芯的SOC相对位置和最大可用容量，包括：基于SOC
‑
OCV曲线与安时计量法得到各电芯的相对SOC位置和最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾单飞，江铭臣，李倩，韦良长，陈思元，严晓，赵恩海，
申请(专利权)人：上海玫克生储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：