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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能,具体涉及一种储能电池离散度评价方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、储能技术可提高电力供应的连续性、稳定性,改善电能质量,以锂离子电池储能为代表的电化学储能技术由于效率高、配置灵活等特点,在储能领域应用具有很好的技术优势。根据cnesa(储能专业委员会,china energy storage alliance)全球储能项目库的不完全统计,2022年,新型储能新增规模创历史新高,达到7.3gw/15.9gwh,功率规模同比增长200%,能量规模同比增长280%;新型储能中,锂离子电池占据绝对主导地位,比重达97%。
2、电化学储能系统中电池数量多、规模大、使用工况复杂,对储能电池的安全和寿命特性都有很高的要求,由于“木桶效应”的存在,电池组乃至电池簇的健康状态和剩余寿命受性能最差电池制约,同时,由于电池离散性,部分电池可能处于局部受热状态,容易造成局部过热,严重情况下会导致热失控,所以全生命周期中储能电池离散度评价至关重要。
3、目前,对储能电池离散度评价主要采用电池电压、内阻等参数,难以全面反映电池的离散程度,另外,采用的方法多采用单一参数得极值、方差等,这些方法往往持续作用时间较短,很快会再次出现离散。
技术实现思路
1、为克服现有技术中的难以全面反映电池的离散程度的问题,本专利技术的目的在于提供一种储能电池离散度评价方法、系统、设备及介质,该方法采用多参量共同评价储能电池离散度,能够精准评价储能电池离散度,提高了评价精度,利于精准
2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:
3、一种储能电池离散度评价方法,包括以下步骤:
4、获取每支储能电池放电容量以及每支储能电池参数,储能电池参数包括交流阻抗数据、充电过程的电压参数、放电过程的电压参数、充电过程的温度参数与放电过程的温度参数;
5、计算每支储能电池参数和每支储能电池放电容量的皮尔逊相关系数;
6、将皮尔逊相关系数大于等于设置值的储能电池参数作为储能电池离散度评价的参数;根据储能电池离散度评价的参数评价储能电池离散度。
7、进一步的,交流阻抗数据包括不同频率点下的阻抗实部、虚部、模值及相角。
8、进一步的,交流阻抗数据通过以下过程获得:
9、以设定恒功率对电池模组进行充放电测试,充电截止条件为电池模组中任意一支电池电压到达设定充电电压,放电截止条件为电池模组中任意一支电池电压到达设定放电电压,每次循环时测试模组内所有单体电池的交流阻抗,获得交流阻抗测试中若干个频率点下的阻抗实部、虚部、模值及相角。
10、进一步的,选取每支电池每次循环从充电开始每设定时间段的电压差,充电末期不足设定时间段或超过设定时间段均记为设定时间段,获得充电过程的电压参数;
11、放电过程的电压参数通过以下过程获得:选取每支电池每次循环从放电开始每设定时间段的电压差,放电末期不足设定时间段或超过设定时间段均记为设定时间段,获得放电过程的电压参数;
12、充电过程的温度参数通过以下过程获得:选取每支电池每次循环从充电开始每设定时间段的温度差,充电末期不足设定时间段或超过设定时间段均记为设定时间段,获得充电过程的温度参数;
13、放电过程的温度参数通过以下过程获得:选取每支电池每次循环从放电开始每设定时间段的温度差,放电末期不足设定时间段或超过设定时间段均记为设定时间段,获得放电过程的温度参数。
14、进一步的,皮尔逊相关系数通过下式计算:
15、
16、其中,rxy为皮尔逊相关系数,n为数据样本数量,xi为待筛选评价参数,为待筛选评价参数的平均值,yi为每个循环的放电容量,为放电容量的平均值,i为数据样本标号。
17、进一步的,设定值为0.8。
18、进一步的,根据储能电池离散度评价的参数评价储能电池离散度,包括以下步骤:根据储能电池离散度评价的参数计算离散度系数,若离散度系数为0,则储能电池不存在离散,若ε为1,则储能电池完全离散。
19、进一步的,离散度系数ε通过下式计算:
20、
21、其中,xi为离散度评价参数,x为皮尔逊相关系数大于等于设置值的储能电池参数。
22、一种储能电池离散度评价系统,包括:
23、储能电池参数获取模块,获取每支储能电池放电容量以及每支储能电池参数,储能电池参数包括交流阻抗数据、充电过程的电压参数、放电过程的电压参数、充电过程的温度参数与放电过程的温度参数;
24、皮尔逊相关系数计算模块,用于计算每支储能电池参数和每支储能电池放电容量的皮尔逊相关系数;
25、储能电池离散度评价模块,将皮尔逊相关系数大于等于设置值的储能电池参数作为储能电池离散度评价的参数;根据储能电池离散度评价的参数评价储能电池离散度。
26、进一步的,交流阻抗数据包括不同频率点下的阻抗实部、虚部、模值及相角。
27、进一步的,交流阻抗数据通过以下过程获得:
28、以设定恒功率对电池模组进行充放电测试,充电截止条件为电池模组中任意一支电池电压到达设定充电电压,放电截止条件为电池模组中任意一支电池电压到达设定放电电压,每次循环时测试模组内所有单体电池的交流阻抗,获得交流阻抗测试中若干个频率点下的阻抗实部、虚部、模值及相角。
29、进一步的,皮尔逊相关系数通过下式计算:
30、
31、其中,rxy为皮尔逊相关系数,n为数据样本数量,xi为待筛选评价参数,为待筛选评价参数的平均值,yi为每个循环的放电容量,为放电容量的平均值,i为数据样本标号。
32、进一步的,离散度系数ε通过下式计算:
33、
34、其中,xi为离散度评价参数,x为皮尔逊相关系数大于等于设置值的储能电池参数。
35、一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述的处理器执行所述的计算机程序时实现如上所述的储能电池离散度评价方法。
36、一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述的计算机程序被处理器执行时实现如上所述的储能电池离散度评价方法。
37、与现有技术相比,本专利技术具有的有益效果:
38、本专利技术的一种储能电池离散度评价方法,将交流阻抗数据、充电过程的电压参数、放电过程的电压参数、充电过程的温度参数、放电过程的温度参数与储能电池放电容量计算皮尔逊相关系数,并将皮尔逊相关系数大于等于设置值的储能电池参数作为储能电池离散度评价的参数,评价储能电池离散度,可见,本专利技术覆盖的评价参数类型多,能够从各个角度对储能电池离散度进行评价,提高了离散度评价的可信度;本专利技术采用皮尔逊相关系数筛选储能电池离散度评价的参数,减少了相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种储能电池离散度评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,交流阻抗数据包括不同频率点下的阻抗实部、虚部、模值及相角。
3.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,交流阻抗数据通过以下过程获得:
4.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,充电过程的电压参数通过以下过程获得:选取每支电池每次循环从充电开始每设定时间段的电压差,充电末期不足设定时间段或超过设定时间段均记为设定时间段,获得充电过程的电压参数;
5.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,皮尔逊相关系数通过下式计算:
6.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,设定值为0.8。
7.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,根据储能电池离散度评价的参数评价储能电池离散度,包括以下步骤:根据储能电池离散度评价的参数计算离散度系数,若离散度系数为0,则储能电池不存在离散,若ε为1,则储能电池完全离散。
8
9.一种储能电池离散度评价系统,其特征在于,包括:
10.根据权利要求9所述的储能电池离散度评价系统,其特征在于,交流阻抗数据包括不同频率点下的阻抗实部、虚部、模值及相角。
11.根据权利要求9所述的储能电池离散度评价系统,其特征在于,交流阻抗数据通过以下过程获得:
12.根据权利要求9所述的储能电池离散度评价系统,其特征在于,皮尔逊相关系数通过下式计算:
13.根据权利要求12所述的储能电池离散度评价系统,其特征在于,离散度系数ε通过下式计算:
14.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述的处理器执行所述的计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的储能电池离散度评价方法。
15.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述的计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的储能电池离散度评价方法。
...【技术特征摘要】
1.一种储能电池离散度评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,交流阻抗数据包括不同频率点下的阻抗实部、虚部、模值及相角。
3.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,交流阻抗数据通过以下过程获得:
4.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,充电过程的电压参数通过以下过程获得:选取每支电池每次循环从充电开始每设定时间段的电压差,充电末期不足设定时间段或超过设定时间段均记为设定时间段,获得充电过程的电压参数;
5.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,皮尔逊相关系数通过下式计算:
6.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,设定值为0.8。
7.根据权利要求1所述的储能电池离散度评价方法,其特征在于,根据储能电池离散度评价的参数评价储能电池离散度,包括以下步骤:根据储能电池离散度评价的参数计算离散度系数,若离散度系数为0,则储能电池不存在离散,若ε为1,则储能电池完全离散。
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【专利技术属性】
技术研发人员:耿萌萌,范茂松,郑许林,胥峥,柏晶晶,魏斌,杨凯,张明杰,胡晨,
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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