一种电池组功率均衡分配方法及系统技术方案

本申请提供的一种电池组功率均衡分配方法及系统，首先根据电池组运行数据按照一定的估算流程估算电池单体相对电池健康度，然后采用被动均衡技术平衡电池单体间电池健康度；最后为了进一步提高MMC

【技术实现步骤摘要】
一种电池组功率均衡分配方法及系统


[0001]本申请涉及电池储能系统智能运维
，具体涉及一种电池组功率均衡分配方法及系统。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的快速发展，电池储能的需求显著增加。目前可应用于电池集成储能系统的模块化电源转换系统(power conversion system，PCS)有多种类型，其中传统方案是多个两电平或三电平转换器与升压变压器并联。或者直接采用多级变流器，例如级联H桥变流器和模块化多级变流器(modular multilevel converter，MMC)，连接到中压配电网，而无需体积大、损耗大且昂贵的变压器，还可以对电池进行灵活可靠的管控。
[0003]电池荷电状态(state of charge，SOC)和电池健康度(state ofhealth，SOH)是电池管控时最常关注的两个指标。随着电池运行老化，电池一致性变差，由于电池运行的“木桶效应”，BESS性能通常由最差的电池组/单体决定。然而，为了延长BESS的寿命，以防只有部分电池芯或电池组达到其允许的最低SOH，需要对SOH差异大电池进行SOH平衡。
[0004]到目前为止，尚未存在大规模BESS中所有电池的SOH平衡。由于整个系统中电池组之间的运行状态是动态耦合的，需要协调控制，因此多电池组的整个BESS的综合SOH平衡不是电池组SOH平衡方案之间的简单叠加。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供一种电池组功率均衡分配方法，包括：
[0007]根据电池组电池运行数据，得到电池组最大可用容量以及电池组电池健康度；
[0008]根据电池组每个单体电池的开路电压，得到每个电池的单体电池健康度；
[0009]根据所述电池组电池健康度以及所述单体电池健康度，得到每个电池组的调整系数；
[0010]通过控制器根据所述调整系数调整每个电池组的功率。
[0011]优选地，所述根据电池组电池运行数据，得到电池组最大可用容量以及电池组电池健康度，包括：
[0012]分别采用恒定电流以及恒定电压对所述电池组进行充放电，直至所述电池组达到设定状态；
[0013]根据所述电池组中每个单体电池的开路电压，得到电池初始荷电状态；
[0014]采用恒定放电电流对电池组放电直至电池组电压达到放电截止电压，得到电池组最大可用容量以及电池组电池健康度。
[0015]优选地，所述根据电池组每个单体电池的开路电压，得到每个电池的单体电池健康度，包括：
[0016]将所述电池组按设定时间静置；
[0017]测量所述电池组中每个单体电池的开路电压，得到电池最终荷电状态；
[0018]根据所述电池组最大可用容量、所述电池初始荷电状以及所述电池最终荷电状态，得到每个所述单体电池的单体电池健康度。
[0019]优选地，所述根据所述电池组电池健康度以及所述单体电池健康度，得到每个电池组的调整系数，包括：
[0020]根据所述单体电池健康度，得到电池组中电池健康度标准差以及电池健康度均值；
[0021]根据所述电池健康度标准差以及所述电池健康度均值，得到电池组变异系数；
[0022]根据所述电池组变异系数得到电池组调整系数。
[0023]优选地，所述通过控制器根据所述调整系数调整每个电池组的功率，包括：
[0024]根据电池组电池健康度，得到电池组原始需求功率；
[0025]根据所述原始需求功率以及所述调整系数调整每个电池组的功率。
[0026]优选地，所述分别采用恒定电流以及恒定电压对所述电池组进行充放电，直至所述电池组达到设定状态，包括：
[0027]采用恒定放电电流对所述电池组放电直至所述电池组电压达到放电截止电压；
[0028]将所述电池组按设定时间静置；
[0029]采用恒定充电电流对所述电池组充电直至所述电池组电压达到充电截止电压；
[0030]采用恒定充电电压对所述电池组充电直至所述电池组充电电流下降至设定值；
[0031]将所述电池组按设定时间静置。
[0032]优选地，所述根据所述电池组变异系数得到电池组调整系数，包括：
[0033]根据每个所述电池组变异系数，得到所有电池组的变异系数均值；
[0034]根据所述变异系数均值以及所述电池组变异系数得到电池组调整系数。
[0035]第二方面，本申请提供一种电池组功率均衡分配系统，包括：
[0036]电池组电池健康度计算模块：根据电池组电池运行数据，得到电池组最大可用容量以及电池组电池健康度；
[0037]单体电池健康度计算模块：根据电池组每个单体电池的开路电压，得到每个电池的单体电池健康度；
[0038]调整系数计算模块：根据所述电池组电池健康度以及所述单体电池健康度，得到每个电池组的调整系数；
[0039]功率调整模块：通过控制器根据所述调整系数调整每个电池组的功率。
[0040]同时，本专利技术还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法。
[0041]同时，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
[0042]由上述技术方案可知，本申请提供的一种电池组功率均衡分配方法及系统，首先根据电池组运行数据按照一定的估算流程估算电池单体相对电池健康度，然后采用被动均衡技术平衡电池单体间电池健康度；最后为了进一步提高MMC
‑
BESS的整体寿命性能，通过调整电池组功率来加速电池SOH均衡过程。
[0043]为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，
并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1为本申请实施例中的一种电池组功率均衡分配方法的流程示意图。
[0046]图2为本申请实施例中电池组MMC
‑
BESS结构拓扑示意图。
[0047]图3为本申请实施例中针对MMC
‑
BESS的多层SOH均衡控制示意图。
[0048]图4为本申请实施例中采用分流电阻进行被动均衡的电池均一化电路拓扑示意图。
[0049]图5为本申请实施例中的电池组内电池单体SOH均cv衡控制图示意图。
[0050]图6为本申请实施例中Rint等效电路模型及其被动均衡电路示意图。
[0051]图7为本申请实施例中图6中平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池组功率均衡分配方法，其特征在于，包括：根据电池组电池运行数据，得到电池组最大可用容量以及电池组电池健康度；根据电池组每个单体电池的开路电压，得到每个电池的单体电池健康度；根据所述电池组电池健康度以及所述单体电池健康度，得到每个电池组的调整系数；通过控制器根据所述调整系数调整每个电池组的功率。2.根据权利要求1所述的电池组功率均衡分配方法，其特征在于，所述根据电池组电池运行数据，得到电池组最大可用容量以及电池组电池健康度，包括：分别采用恒定电流以及恒定电压对所述电池组进行充放电，直至所述电池组达到设定状态；根据所述电池组中每个单体电池的开路电压，得到电池初始荷电状态；采用恒定放电电流对电池组放电直至电池组电压达到放电截止电压，得到电池组最大可用容量以及电池组电池健康度。3.根据权利要求2所述的电池组功率均衡分配方法，其特征在于，所述根据电池组每个单体电池的开路电压，得到每个电池的单体电池健康度，包括：将所述电池组按设定时间静置；测量所述电池组中每个单体电池的开路电压，得到电池最终荷电状态；根据所述电池组最大可用容量、所述电池初始荷电状以及所述电池最终荷电状态，得到每个所述单体电池的单体电池健康度。4.根据权利要求2所述的电池组功率均衡分配方法，其特征在于，所述根据所述电池组电池健康度以及所述单体电池健康度，得到每个电池组的调整系数，包括：根据所述单体电池健康度，得到电池组中电池健康度标准差以及电池健康度均值；根据所述电池健康度标准差以及所述电池健康度均值，得到电池组变异系数；根据所述电池组变异系数得到电池组调整系数。5.根据权利要求1所述的电池组功率均衡分配方法，其特征在于，所述通过控制器根据所述调整系数调整每个电池组的功率，包括：根据电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵珈卉，朱勇，张斌，刘明义，王建星，刘承皓，郝晓伟，杨超然，平小凡，白盼星，段召容，成前，王娅宁，周敬伦，贾和雨，李志文，李楠，
申请(专利权)人：华能新能源股份有限公司山西分公司，
类型：发明
国别省市：