一种储能变流器充放电自适应控制方法技术

本发明专利技术涉及电化学储能系统技术领域，具体涉及一种储能变流器充放电自适应控制方法，包括：对电池电压档位进行划分；根据电池充放电实时内阻计算各个电压档位下的日平均充放电内阻；计算多天中，各个电压档位下的总平均充放电内阻；统计不同电压档位下的充放电实时内阻

【技术实现步骤摘要】
一种储能变流器充放电自适应控制方法


[0001]本专利技术涉及电化学储能系统
，更具体的说是涉及一种储能变流器充放电自适应控制方法
。

技术介绍

[0002]在电化学储能系统中，电池安全性的判断和识别是非常重要的环节
。
在目前的电化学储能系统中，电池的寿命
、
安全性主要依赖于电池的
BMS
系统，但其充放电是通过储能变流器实现的，而储能变流器进行充放电时，往往不会考虑到电池健康状态，一直按照额定能力进行充放电，但是，一旦电池出线寿命衰减或存在隐患时，如果储能变流器依然按照额定能力进行充放电，势必会加剧电池的损坏甚至造成严重的事故
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种储能变流器充放电自适应控制方法，不仅能够预测单一储能系统电池的寿命或隐患，还会根据电池的健康状态限制充放电电流，从而保证整个储能系统的安全性
。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种储能变流器充放电自适应控制方法，包括以下步骤：
[0006]针对某一储能系统，根据电池的最低和最高工作电压范围，对电压档位进行划分；
[0007]根据电池充放电实时内阻计算各个电压档位下的日平均充放电内阻；
[0008]基于日平均充放电内阻，计算多天中，各个电压档位下的总平均充放电内阻；
[0009]统计不同电压档位下的充放电实时内阻
、
日平均充放电内阻和总平均充放电内阻，生成该储能系统的数据库，并将该储能系统的数据库上传至后台系统；
[0010]后台系统分别将各个电压档位下日平均充放电内阻和总平均充放电内阻间的偏差值与报警阈值进行比较，若偏差值超出报警阈值，则对储能变流器发出预警，并调节储能变流器的充放电电流
。
[0011]进一步的，各电压档位下的报警阈值为固定值，通过手动设置
。
[0012]进一步的，各电压档位下的报警阈值通过后台系统自学习得到，此时，报警阈值为可变动的，具体确定过程包括：
[0013]统计同一储能电站内所有同型号储能系统的数据库，并上传至后台系统；
[0014]后台系统统计各同型号储能系统电池在不同电压档位下的总平均充放电内阻，以及所有储能系统的总平均充放电内阻平均值，取两者间的最大差值，作为当前对应电压档位下的报警阈值
。
[0015]进一步的，还包括步骤：
[0016]后台系统根据各储能系统电池的
SOC
状态，确定计电池在不同电压档位
、
不同充放电循环次数下的正常内阻值区间
、
隐患内阻值区间和故障内阻值区间，作为相应储能系统电池健康状态或预期寿命的判据；
[0017]将判据下发至对应的储能系统中，使储能系统根据电池内阻实时判断电池的健康状态或预期寿命
。
[0018]进一步的，正常内阻值区间
、
隐患内阻值区间和故障内阻值区间的确定方式为：以厂家提供的参数区间作为判据
。
[0019]进一步的，正常内阻值区间的确定方式为：将同一储能系统型号
、
同一充放电循环次数下，
90
％以上的正常运行的电池的内阻值范围作为正常内阻值区间，或将该区间与厂家提供的参数区间进行比较，取两个区间的交集作为正常内阻值区间；
[0020]隐患内阻值区间和故障内阻值区间的确定方式为：
[0021]将电池健康状态或电池续航能力低于初始状态的
80
％时或电池本身出现故障时的内阻作为故障内阻值区间；
[0022]将电池健康状态或电池续航能力处于初始状态的
80
％
‑
85
％时的内阻作为隐患内阻值区间
。
[0023]进一步的，当电池内阻处于正常阻值区间时，储能变流器按照额定电流对电池进行充放电；
[0024]当电池内阻处于隐患内阻值区间时，储能变流器按照额定电流的
80
％
‑
85
％对电池进行充放电；
[0025]当电池内阻处于故障内阻值区间时，储能变流器禁止对电池进行充放电
。
[0026]进一步的，日平均充放电内阻的计算方式为：
[0027][0028][0029]其中，
n
为每日内阻采样数量，
R
cs
(i)
为第
i
次采样的充电实时内阻，
R
dcsavg
为日平均充电内阻；
R
ds
(i)
为第
i
次采样的放电实时内阻，
R
ddsavg
为日平均放电内阻
。
[0030]进一步的，总平均充放电内阻的计算方式为：
[0031][0032][0033]其中，
m
为总天数，
R
dcsavg
(i)
为第
i
天的日平均充电内阻，
R
avgtc
为总平均充电内阻；
R
ddsavg
(i)
为第
i
天的日平均放电电阻，
R
avgtd
为总平均放电内阻
。
[0034]进一步的，通过后台系统自学习得到的各电压档位下的报警阈值的计算方式为：
[0035]充电状态的报警阈值为：其中，
R
avgtc
(i)
为单台储能系统的总平均充电内阻，为多台储能系统总平均充电内阻的平均值；
[0036]放电状态的报警阈值为：其中，
R
avgtd
(i)
为单台储能系统的总平均放电内阻，为多台储能系统总平均放电内阻的平均值；
[0037]若充电过程内阻偏差值
Δ
R
sch
＝
|R
dcsavg
‑
R
avgtc
|≥
Δ
R
setc
，则发出预警，其中，
R
dcsavg
为日平均充电内阻，
R
avgtc
为总平均充电内阻；
[0038]若放电过程内阻偏差值
Δ
R
sds
＝
|R
ddsavg
‑
R
avgtd
|≥
Δ
R
setd
，则发出预警，其中，
R
ddsavg
为日平均放电内阻，
R
avgtd
为总平均放电内阻
。
[0039]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有以下有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种储能变流器充放电自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：针对某一储能系统，根据电池的最低和最高工作电压范围，对电压档位进行划分；根据电池充放电实时内阻计算各个电压档位下的日平均充放电内阻；基于日平均充放电内阻，计算多天中，各个电压档位下的总平均充放电内阻；统计不同电压档位下的充放电实时内阻
、
日平均充放电内阻和总平均充放电内阻，生成该储能系统的数据库，并将该储能系统的数据库上传至后台系统；后台系统分别将各个电压档位下日平均充放电内阻和总平均充放电内阻间的偏差值与报警阈值进行比较，若偏差值超出报警阈值，则对储能变流器发出预警，并调节储能变流器的充放电电流
。2.
根据权利要求1所述的储能变流器充放电自适应控制方法，其特征在于，各电压档位下的报警阈值为固定值，通过手动设置
。3.
根据权利要求1所述的储能变流器充放电自适应控制方法，其特征在于，各电压档位下的报警阈值通过后台系统自学习得到，此时，报警阈值为可变动的，具体确定过程包括：统计同一储能电站内所有同型号储能系统的数据库，并上传至后台系统；后台系统统计各同型号储能系统电池在不同电压档位下的总平均充放电内阻，以及所有储能系统的总平均充放电内阻平均值，取两者间的最大差值，作为当前对应电压档位下的报警阈值
。4.
根据权利要求1所述的储能变流器充放电自适应控制方法，其特征在于，还包括步骤：后台系统根据各储能系统电池的
SOC
状态，确定计电池在不同电压档位
、
不同充放电循环次数下的正常内阻值区间
、
隐患内阻值区间和故障内阻值区间，作为相应储能系统电池健康状态或预期寿命的判据；将判据下发至对应的储能系统中，使储能系统根据电池内阻实时判断电池的健康状态或预期寿命
。5.
根据权利要求4所述的储能变流器充放电自适应控制方法，其特征在于，正常内阻值区间
、
隐患内阻值区间和故障内阻值区间的确定方式为：以厂家提供的参数区间作为判据
。6.
根据权利要求4所述的储能变流器充放电自适应控制方法，其特征在于，正常内阻值区间的确定方式为：将同一储能系统型号
、
同一充放电循环次数下，
90
％以上的正常运行的电池的内阻值范围作为正常内阻值区间，或将该区间与厂家提供的参数区间进行比较，取两个区间的交集作为正常内阻值区间；隐患内阻值区间和故障内阻值区间的确定方式为：将电池健康状态或电池续航能力低于初始状态的
80
％时或电池本身出现故障时的内阻作为故障内阻值区间；将电池健康状态或电池续航能力处于初始状态的
80
％
‑
85
％时的内阻作为隐患内阻值区间
。7.
根据权利要求4所述的储能变流器充放电自适应控制方法，其特征在于，当电池内阻处于正常阻值区间时，储能变流器按照额定电流对电池进行充放电；当电池内阻处于隐患内阻值区间时，储能变流器按照额定电流的
80

【专利技术属性】
技术研发人员：张均华，
申请(专利权)人：联科熙和能源科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：