一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法技术方案

本发明专利技术提供了一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法，包括：S1、获取当前时间单体电池所对应的修正系数X；S2、实时获取电池簇中单体电池的SOC值；S3、根据单体电池的SOC值与对应的修正系数X的乘积，计算单体电池的修正容量值Q；S4、根据电池簇中单体电池的Q，计算电池簇的剩余容量平均值R；S5、判断R值最小的电池簇的R值是否满足第一均衡条件；若是，则利用DC

【技术实现步骤摘要】
一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法


[0001]本专利技术涉及一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法。

技术介绍

[0002]目前，在电动车、储能等领域，锂离子电池的应用越来越受到人们的关注。然而在较大规模的储能电池系统中，由于锂电池的单体电压、电流较低，往往达不到需求，因此现有的储能电池系统往往将锂电池通过串并联设计为电池簇，将电池簇连接变换器，以进行相应的充放电过程，满足储能电池系统正常的供能、储能运作。
[0003]但在储能电池系统的实际运行过程中，不同电池簇之间往往不会完全按照相同的充放电条件在使用，就会使得电池簇之间存在容量不均衡，这种容量不均衡的问题将会直接影响单体电池的充放电容量，容易造成对荷电状态较小的电池过放，对荷电状态高的电池过充，这样更加剧了电池簇之间的容量配置不均衡，从而导致储能电池系统中电池安全性降低，循环寿命减少等问题。
[0004]为此，如何对不同电池簇之间进行容量均衡配置，便成了储能电池系统亟需解决的问题之一。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法，以解决现有技术中如何对不同电池簇之间进行容量均衡配置的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法，包括：S1、获取当前时间各个单体电池所对应的修正系数X；S2、实时获取电池簇中各个单体电池的SOC值；S3、根据各个单体电池的SOC值与对应的修正系数X的乘积，计算各个单体电池的修正容量值Q；S4、根据各个电池簇中各个单体电池的Q，计算各个电池簇的剩余容量平均值R；S5、判断R值最小的电池簇的R值是否满足第一均衡条件；若是，则利用DC
‑
DC变换器将R值最大的电池簇，对R值最小的电池簇进行均衡充电，进行步骤S6；若否，则直接进行步骤S6；S6、根据各个电池簇的R值情况，来调节各个电池簇所对应的可调变换器的放电功率倍数或充电功率倍数；其中，储能电池系统每运行单位时长t后，会根据每个单体电池的状态来调整X。
[0008]进一步的，所述第一均衡条件为：Rmax
‑
Rmin＞均衡限值；其中，Rmax为R值最大的电池簇的R值，Rmin为R值最小的电池簇的R值。
[0009]进一步的，步骤S1中，任意一个单体电池所对应的修正系数X的调整过程，包括：B1、对单体电池的负极区电解液进行采样；B2、检测采出电解液中的氢氟酸含量A，并判断是否A＞HF设定值；若是，则进行步骤S3；若否，则保持单体电池对应的修正系数X不变；B3、判断采出电解液中是否含有负极材料颗粒；若是，则将单体电池对应的修正系数X调整为第一修正值X1，若否，则将单体电池对应的修正系数X调整为第二修正值X2。
[0010]进一步的，在充电过程中，X1＞X2＞1，在放电过程中，X1＜X2＜1。
[0011]进一步的，步骤B3包括：B31、判断采出电解液中是否含有负极材料颗粒；若是，则进行步骤B32，若否，则将单体电池对应的修正系数X调整为第二修正值X2；B32、检测单位体积的采出电解液中负极材料颗粒的质量G；B33、判断是否G＞预警值；若是，则进行步骤B34；若否，则将单体电池对应的修正系数X调整为第一修正值X1；B34、对该单体电池进行故障预警，并切断该单体电池。
[0012]进一步的，步骤S6包括：S61、根据各个电池簇的剩余容量平均值R，计算储能电池系统的平均剩余容量P；S62、对于任意一个电池簇，计算R与P的差值D；S63、判断是否D＞第一预设值；若是，则提高该电池簇所对应的可调变换器的放电功率倍数，或降低该电池簇所对应的可调变换器的充电功率倍数；若否，则进行步骤S64；S64、判断是否D＜第二预设值；若是，则降低该电池簇所对应的可调变换器的放电功率倍数，或提高该电池簇所对应的可调变换器的充电功率倍数；若否，则维持该电池簇所对应的可调变换器的放电功率倍数或充电功率倍数不变。
[0013]进一步的，步骤S6中，对于任意一个电池簇而言，在充电过程中，随着Q值的升高来逐渐降低可调变换器的充电功率倍数，在放电过程中，随着Q值的降低来逐渐降低可调变换器的放电功率倍数。
[0014]进一步的，所述储能电池系统包括DC
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DC变换器、多个电池簇和多个可调变换器，所述电池簇与可调变换器一一对应设置，所述电池簇通过可调变换器与负载或充电电网连接，用于调节电池簇的放电功率倍数或充电功率倍数，任意一个电池簇均以能够通断的方式与DC
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DC变换器连接，能够用于对至少任意两个电池簇之间进行电荷传输。
[0015]进一步的，所述电池簇包括多个串联和/或并联的单体电池，所述单体电池的壳体内部包括正极区、负极区，所述单体电池的壳体内设置电解液，所述单体电池设置电解液取样装置，所述电解液取样装置通过电解液管路与负极区连通，用于对负极区的电解液进行采样。
[0016]进一步的，所述电池簇设置检测单元，每一个单体电池均与检测单元连接，至少用于检测单体电池的SOC值。
[0017]相对于现有技术，本专利技术所述的一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法具有以下优势：
[0018]本专利技术所述的一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法，通过每个单体电池的状态来确定每个单体电池的修正系数X，并根据修正系数X来对每个单体电池的SOC值进行修正，得到各个单体电池的修正容量值Q，来计算各个电池簇的剩余容量平均值R，基于各个电池簇的R值的情况，一来利用DC
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DC变换器进行电池簇之间的电荷均衡，避免电池簇之间存在过大的容量差异，降低系统后续整体的充放电容量均衡难度，二来调节可调变换器的放电功率倍数或充电功率倍数，以实现对储能电池系统中电池簇进行实时容量调控、均衡，在一定程度上也有利于提高容量调配的精准性。
附图说明
[0019]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1为本专利技术实施例所述的一种结合储能均衡技术的储能电池系统的结构示意
图；
[0021]图2为本专利技术实施例所述的一种结合储能均衡技术的储能电池系统中单体电池的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例所述的一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法的流程示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例所述的一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法中调整修正系数X的流程示意图。
具体实施方式
[0024]下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的专利技术概念。然而，这些专利技术概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法，其特征在于，所述方法包括：S1、获取当前时间各个单体电池所对应的修正系数X；S2、实时获取电池簇中各个单体电池的SOC值；S3、根据各个单体电池的SOC值与对应的修正系数X的乘积，计算各个单体电池的修正容量值Q；S4、根据各个电池簇中各个单体电池的Q，计算各个电池簇的剩余容量平均值R；S5、判断R值最小的电池簇的R值是否满足第一均衡条件；若是，则利用DC
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DC变换器将R值最大的电池簇，对R值最小的电池簇进行均衡充电，进行步骤S6；若否，则直接进行步骤S6；S6、根据各个电池簇的R值情况，来调节各个电池簇所对应的可调变换器的放电功率倍数或充电功率倍数；其中，储能电池系统每运行单位时长t后，会根据每个单体电池的状态来调整X。2.根据权利要求1所述的一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法，其特征在于，所述第一均衡条件为：Rmax
‑
Rmin＞均衡限值；其中，Rmax为R值最大的电池簇的R值，Rmin为R值最小的电池簇的R值。3.根据权利要求1所述的一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法，其特征在于，步骤S1中，任意一个单体电池所对应的修正系数X的调整过程，包括：B1、对单体电池的负极区电解液进行采样；B2、检测采出电解液中的氢氟酸含量A，并判断是否A＞HF设定值；若是，则进行步骤S3；若否，则保持单体电池对应的修正系数X不变；B3、判断采出电解液中是否含有负极材料颗粒；若是，则将单体电池对应的修正系数X调整为第一修正值X1，若否，则将单体电池对应的修正系数X调整为第二修正值X2。4.根据权利要求3所述的一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法，其特征在于，在充电过程中，X1＞X2＞1，在放电过程中，X1＜X2＜1。5.根据权利要求3所述的一种结合储能均衡技术的储能电池系统容量配置方法，其特征在于，步骤B3包括：B31、判断采出电解液中是否含有负极材料颗粒；若是，则进行步骤B32，若否，则将单体电池对应的修正系数X调整为第二修正值X2；B32、检测单位体积的采出电解液中负极材料颗粒的质量G；B33、判断是否G＞预警值；若是，则进行步骤B34...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红军，周杨林，慈松，杨峰，王运方，石清良，文枢，路爱芬，
申请(专利权)人：云储新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：