CN116780722B - 储能电池均流控制方法、控制系统及计算机介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种储能电池均流控制方法、储能电池均流控制系统及计算机介质,其中,方法是根据组成储能电池的各个电池包的SOC、SOH和容量计算控制各个电池包的输出电流,从而实现对于各电池包的均流控制,另外还可通过对于各个电池包中的温度进行监测,结合对于温度的监测结果再次计算调整各电池包的输出电流,实现进一步的均流控制。如此,可消除电池包并联后产生的环流问题,通过对电池包进行温度监控并采用均流控制方法实现对于各电池包的老化趋同控制,减小各电池包间的一致性差异,延长储能电池的整机寿命。储能电池均流控制系统的整体架构简单,且能够适应于新老电池包或不同型号电池包的安装混用,减少安装人员的工作。
Description
技术领域
本发明涉及光伏控制技术领域,具体涉及一种储能电池均流控制方法、储能电池均流控制系统及计算机介质。
背景技术
储能电池是指通过化学能转换为电能的电池,具有储能功能的电池。储能电池可以在充电时将电能储存在电池中,然后在需要时释放储存的电能,以满足电力需求。储能电池的主要应用领域包括电力系统储能、交通运输储能、分布式能源储能、电子设备储能等。
储能电池中通常由若干组电池包构成,可采用串联或者并联的连接方式将电池包连接构成电池组串。在并联连接模式下,当储能电池中的并联组数过多时,在使用过很长一段时间后,电池包的电池内阻会发生变化,由于电池包的电池性能参数不尽相同,所以各电池的内阻在经过长时间使用后,内阻值会出现较大差值,电动势随即不同,这也就会导致各电池包之间的电动势可能会相差更大,并联的组数越多,这种差异增大的机率越大。在此时,电动势大的电池组会对电动势小的电池组放电,在并连的电池组间形成环流。而大的环流会引起电池发热,导致电动势较大的电池加速老化,影响电池寿命。
目前已经出现了多种针对电池组串环流问题的解决方案,但是由于新老电池包或者不同型号电池包的容量不同,导致组成电池组的电池包在后期使用过程中容易出现老化差距明显,一致性差异变大,导致电池组的寿命仍会受到影响。随着电池包的使用老化,其电池内阻会因为电解液失水、极板及连接带腐蚀、极板硫化、极板变形及活性物质脱落等因素而导致出现变化,不同的电池包可能存在的老化现象不同而导致其内阻呈现不同的变化,而内阻的变化就会导致电池包放电过程中的温度变化,电池包的可用容量会随着温度的升高而变化,通过测试发现,当电池包的内阻大于初始值(基值)的2倍时,该电池包的容量将在其额定容量的 80%以下。除此之外,电池包内部温度的升高又会进一步损坏电池,电池循环寿命和最大可用容量都会逐渐降低,根据试验,在常温25℃的环境下,如果温度升高6~10℃时,会因为高温增加电池的浮充电电流而导致电池的寿命减少一半,也就是说,各个电池包的内部温度不同也会进一步导致各电池包的老化差异进一步加大。
既然随着电池包的内阻变化,也就会造成组成储能电池的各个电池包的内部温度随着工作时长的变化呈现出不同,与之相对应地,电池包在放电过程中的温度变化能够有效反应电池包的健康状态及工作状况,表现出各个电池包之间的一致性差异。基于此,申请人考虑从电池包的温度出发进行电池均流控制,进一步完善电池包的均流控制,并且控制电池包内部温度能够维持相对统一均衡的状态。
因此,如何根据电池组中各电池包的状态来实现均流控制以及内部温度控制,是本申请所针对解决的技术问题。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服上述的至少一种缺陷,是要提供一种储能电池均流控制方法及储能电池均流控制系统,其可解决电池包并联后产生的环流问题,并且可有效提高储能电池内的各电池包的一致性,有效延长储能电池的使用寿命。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
本发明提供了一种储能电池均流控制方法,用于对多组电池包进行均流控制,各电池包之间并联构成电池组,其包括如下步骤:
步骤S1:读取各个电池包i的容量Ci、电池健康状态参数SOHi、电池充电状态参数SOCi;
步骤S3:确定与电池组相连的用电负载所需要的放电电流Current(sys);
步骤S5:根据各个电池包的电池包i的容量Ci、电池健康状态参数SOHi、电池充电状态参数SOCi,及与电池组相连的用电负载所需要的放电电流Current(sys)计算确定各电池包的拟输出电流Current(i),具体计算公式如下
;
步骤S7:根据计算得到的各个电池包的拟输出电流Current(i)对各电池包的输出电流进行控制。
根据本发明的其中一个实施方式,在步骤S1中采集各个电池包的内部温度Ti,并且配置有温度阈值系数Tavg,在完成各电池包的拟输出电流Current(i)的计算后再根据电池包的内部温度Ti和所述温度阈值系数Tavg二次调整形成输出控制电流Current’(i)。
根据本发明的其中一个实施方式,监测各个电池包的内部温度变化,当某一电池包的温度变化值不小于温差阈值t时则计算调整该电池包的输出电流。
根据本发明的其中一个实施方式,读取监测过程中采集到的电池包的内部温度的最大值Tmax与最小值Tmin,电池包的温度变化值为Tmax-Tmin。
根据本发明的其中一个实施方式,所述温差阈值t为2~10℃。
根据本发明的其中一个实施方式,根据电池包的内部温度Ti和所述温度阈值系数Tavg二次调整形成输出控制电流Current’(i)的过程中,输出控制电流Current’(i)的计算公式如下:
,
其中,所述温度阈值系数Tavg为各个电池包的温度的平均值,即
。
根据本发明的其中一个实施方式,在所述步骤S7中,对各电池包的输出电流进行控制时是通过对于电池包内部的阻值调整实现,或是通过对电池包的输出电压的电压值进行调整实现。
根据本发明的其中一个实施方式,对电池包的输出电压的电压值进行调整是通过在各个电池包内部进行电压变换来实现。
根据本发明的其中一个实施方式,在步骤S1中,还读取各个电池包i的实时容量Qi、最大允许输出功率Pi;
在步骤S3中,还需确定与电池组相连的用电负载所需要的功率P(sys);
还包括步骤S4,比较各个电池包i的实时容量Qi,在满足用电负载的功率需求的前提下对其中实时容量大的电池包先放电,待各电池包的实时容量均衡后再进行所述各电池包的拟输出电流Current(i)的计算确定。
根据本发明的其中一个实施方式,在步骤S4中,将各个电池包按照实时容量进行降序排列,按照排列好的顺序分别控制电池包逐次以不高于最大允许输出功率的状态输出电流,直至所输出的总功率达到用电负载所需要的功率P(sys)。
本发明还提供了一种利用数据处理装置执行的计算机介质,该数据处理装置具有包含程序代码的处理器,在执行该程序代码时,处理器执行前述的储能电池均流控制方法。
特别地,本发明还提供了一种储能电池均流控制系统,储能电池包括多组并联连接的电池包,电池包并联后与储能变流器相连,所述储能变流器的输出端与用电负载相连,用于为所述用电负载供电,在每个电池包内分别设置有直流变换模块,电池包的输出端接入所述直流变换模块,所述直流变换模块再接入所述储能变流器,所述储能变流器根据如上所述的储能电池均流控制方法确定拟输出电流Current(i),并根据所述拟输出电流Current(i)控制所述直流变换模块的输出电压。
特别地,本发明还提供了一种储能电池均流控制系统,储能电池包括多组并联连接的电池包,电池包并联后与储能变流器相连,所述储能变流器的输出端与用电负载相连,用于为所述用电负载供电,在每个电池包内分别设置有直流变换模块和温度传感器,电池包的输出端接入所述直流变换模块,所述直流变换模块再接入所述储能变流器,所述温度传感器的数据输出端接入所述电池包内的直流变换模块,所述储能变流器根据如上所述的储能电池均流控制方法确定输出控制电流Current’(i),并根据所述输出控制电流Current’(i)控制所述直流变换模块的输出电压。
与现有技术相比较,本发明专利申请的储能电池均流控制方法、储能电池均流控制系统的优点及有益效果在于:
本申请的储能电池均流控制方法,是根据组成储能电池的各个电池包的SOC、SOH和容量计算控制各个电池包的输出电流,从而实现对于各电池包的均流控制,另外还可通过对于各个电池包中的温度进行监测,而电池包温度的温升变化能够有效反应电池包的工作稳定度(电池健康状态),结合对于温度的监测结果再次计算调整各电池包的输出电流,实现进一步的均流控制。如此,可消除电池包并联后产生的环流问题,通过对电池包进行温度监控并采用均流控制方法实现对于各电池包的老化趋同控制,减小各电池包间的一致性差异,可有效提高储能电池内的各电池包的一致性,进而延长储能电池的整机寿命。
在以上方法基础上构建的储能电池均流控制系统,其整体架构并不复杂,且能够适应于新老电池包或不同型号电池包的安装混用,减少安装人员的工作。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本发明一个实施例的储能电池均流控制方法的工作流程示意图;
图2是根据本发明另一个实施例的储能电池均流控制方法的工作流程示意图;
图3是根据本发明又一个实施例的储能电池均流控制方法的工作流程示意图;
图4是根据本发明一个实施例的储能电池均流控制系统的框架结构示意图;
图5是根据本发明另一个实施例的储能电池均流控制系统的框架结构示意图。
实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在本实施方式中,以由四个电池包组成的储能电池为例,其中,电池包1的容量C1为200AH,电池包2的容量C2为200AH,电池包3的容量C3为220AH,电池包4的容量C4为240AH。
对于储能电池中的电池包的个数可以为大于等于2的自然数,其均流控制计算的原理与本实施例中的四个电池包的案例相同,在此不再一一举例说明,请知悉。
电池健康状态参数SOH的标准定义是在标准条件下动力电池从充满状态以一定倍率放电至截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量(实际初始容量)的比值,该比值是电池健康状况的一种反映。简单来说,也就是电池使用一段时间后某些直接可测或间接计算得到的性能参数的实际值与标称值的比值,用来判断电池健康状况下降后的状态,衡量电池的健康程度,其实际表现在电池内部某些参数(如内阻、容量等)的变化上。本实施例中的电池健康状态参数SOH从电池剩余电量的角度来定义计算SOH:
SOH=Qaged/Qnew
其中,Qaged为电池包当前可用的最大电量,Qnew为电池包未使用时的最大电量。
在储能电池的工作过程中,存在对于各电池包进行电压电流的监测,从而实现对于电池包可用的最大电量Qaged的检测计算,而电池包未使用时的最大电量Qnew则是出厂参数,是已知的,因而电池健康状态参数SOH可从现有技术中相对容易地获得。
在本实施例中,电池包1的电池健康状态参数SOH1为90%,电池包2的电池健康状态参数SOH2为85%,电池包3的电池健康状态参数SOH3为80%,电池包4的电池健康状态参数SOH4为80%。
电池充电状态参数SOC是指的电池包的荷电状态,主要用来反映电池包的剩余容量,为一实时变化值,在数值上定义为电池包的剩余容量与电池包容量之比。常用百分比表示取值范围为0~1,当SOC=0时,表示电池包完全放电。当SOC=1时,表示电池充满电。电池充电状态参数SOC一般通过电池端电压来测量。 目前对于储能电池的状态监测中,通常都设有对于电池充电状态参数SOC的监测。
实施例
本实施例描述了一种储能电池均流控制方法,用于对多组电池包进行均流控制,各电池包之间并联构成电池组,所选用的电池包的输出电压相同以避免在初始输出时出现环流问题,其包括如下步骤:
步骤S1:储能电池系统开始放电后读取各个电池包i的容量Ci、电池健康状态参数SOHi、电池充电状态参数SOCi,本实施例中i为1至4中的自然数,不以此为限,i可扩展到10以上;
步骤S3:确定与电池组相连的用电负载所需要的放电电流Current(sys);
步骤S5:根据各个电池包的电池包i的容量Ci、电池健康状态参数SOHi、电池充电状态参数SOCi,及与电池组相连的用电负载所需要的放电电流Current(sys)计算确定各电池包的拟输出电流Current(i),具体计算公式如下
;
步骤S7:根据计算得到的各个电池包的拟输出电流Current(i)对各电池包的输出电流进行控制。
在本实施例中,进行均流控制的时刻电池包1的电池充电状态参数SOC1为70%,电池包2的电池充电状态参数SOC2为68%,电池包3的电池充电状态参数SOC3为69%,电池包4的电池充电状态参数SOC4为70%。用电负载所需要的放电电流Current(sys)为100A。
依照拟输出电流Current(i)的计算公式,计算出的各个电池包的拟输出电流如下:
根据计算出的电池包的拟输出电流Current(i)对各电池包的输出电流进行控制,也就是对应于电池包1的拟输出电流Current(1)为25.33A,对应于电池包2的拟输出电流Current(2)为23.24A,对应于电池包3的拟输出电流Current(3)为24.41A,对应于电池包4的拟输出电流Current(4)为27.02A。
对各电池包的拟输出电流Current(i)进行控制时是通过对于电池包内部的阻值调整实现。在各个电池包的输出线路上串联设置有可编程逻辑电阻,各可编程逻辑电阻接受储能变流器、电池控制器等所输出的控制指令调整组织,从而使得与对应电池包串联的支路电路调整至拟输出电流的值。
或者对各电池包的拟输出电流Current(i)进行控制时是通过对电池包的输出电压的电压值进行调整实现。例如,通过在各个电池包内部进行电压变换来实现,各个电池包的内部串联一直流变换模块,电池包的输出电压经直流变换模块对支路电压进行调整,从而使得对应支路的输出电流发生变化。
以上对于电池包的拟输出电流Current(i)计算可在所述储能变流器、电池控制器等控制器件中完成;或者对于电池包的拟输出电流Current(i)计算可在外部计算机或者其他计算设备中完成,然后再通过储能变流器、电池控制器等可对电池包送出控制指令的控制器完成具体的支路电流的控制,实现对于各电池包的支路上的输出电流的控制。
实施例2:
本实施例的储能电池均流控制方法在实施例1的基础上进行了改进,改进之处在于,在步骤S1中采集各个电池包的内部温度Ti,并且配置有温度阈值系数Tavg,在完成各电池包的拟输出电流Current(i)的计算后再根据电池包的内部温度Ti和所述温度阈值系数Tavg二次调整形成输出控制电流Current’(i)。
也就是说,本实施例的储能电池均流控制方法是根据组成储能电池的各个电池包的SOC、SOH和容量计算控制各个电池包的输出电流,从而实现对于各电池包的均流控制,另外还可通过对于各个电池包中的温度进行监测,而电池包温度的温升变化能够有效反应电池包的工作稳定度(电池健康状态),结合对于温度的监测结果再次计算调整各电池包的输出电流,实现进一步的均流控制。如此,可消除电池包并联后产生的环流问题,通过对电池包进行温度监控并采用均流控制方法实现对于各电池包的老化趋同控制,减小各电池包间的一致性差异,延长储能电池的整机寿命。
在一实施方式下,是在步骤S1中采集各个电池包的内部温度Ti,并且配置有温度阈值系数Tavg,在完成各电池包的拟输出电流Current(i)的计算后再根据电池包的内部温度Ti和所述温度阈值系数Tavg二次调整形成输出控制电流Current’(i)。通过对于各个电池包的内部温度Ti的变化,当某一电池包的温度变化值不小于温差阈值t时则计算调整该电池包的输出电流,所述温差阈值t为2~10℃。
在一进一步的实施方式下,还包括步骤S2,读取监测过程中采集到的电池包的内部温度Ti的最大值Tmax与最小值Tmin,通过计算最大值Tmax与最小值Tmin的差值作为电池包的温度变化值。在本实施例中,所述温差阈值t设置为4℃,当电池包内部的温度变化值大于4℃时则引入基于电池包内部温度的控制机制。
然后在步骤6中,根据电池包的内部温度Ti和所述温度阈值系数Tavg二次调整形成输出控制电流Current’(i)的过程中,输出控制电流Current’(i)的计算公式如下:
,
其中,所述温度阈值系数Tavg为各个电池包的温度的平均值,即
。
本实施例中,在经过一段时间的工作后,对于各个电池包的温度检测统计如下:
可以发现,第二电池包内部的温度变化值大于4℃,需要对第二电池包进行输出控制电流的计算。
此时,温度阈值系数Tavg等于32.75℃,由实施例1中计算可得Current(2)为23.24A,带入进行第二电池包的输出控制电流Current’(2)的计算,
综上,可知调整后的第二电池包所对应的输出控制电流即为23.06A
在对于电池包的输出控制电流Current’(i)的数值确认后,对该电池包的输出电流进行控制时是通过对于电池包内部的阻值调整实现。例如在各个电池包的输出线路上串联设置有可编程逻辑电阻,各可编程逻辑电阻接受储能变流器、电池控制器等所输出的控制指令调整组织,从而使得与对应电池包串联的支路电路调整至拟输出电流的值。
或者对各电池包的输出控制电流Current’(i)进行控制时是通过对电池包的输出电压的电压值进行调整实现。例如,通过在各个电池包内部进行电压变换来实现,各个电池包的内部串联一直流变换模块,电池包的输出电压经直流变换模块对支路电压进行调整,从而使得对应支路的输出电流发生变化。
以上对于电池包的输出控制电流Current’(i)计算可在所述储能变流器、电池控制器等控制器件中完成;或者对于电池包的输出控制电流Current’(i)计算可在外部计算机或者其他计算设备中完成,然后再通过储能变流器、电池控制器等可对电池包送出控制指令的控制器完成具体的支路电流的控制,实现对于各电池包的支路上的输出电流的控制。
实施例3:
本实施例的储能电池均流控制方法在实施例1或者实施例2的基础上进行了改进,如图3所示,改进之处在于:
在步骤S1中,还读取各个电池包i的实时容量Qi、最大允许输出功率Pi;
在步骤S3中,还需确定与电池组相连的用电负载所需要的功率P(sys);
还包括步骤S4,比较各个电池包i的实时容量Qi,在满足用电负载的功率需求的前提下对其中实时容量大的电池包先放电,待各电池包的实时容量均衡后再进行所述各电池包的拟输出电流Current(i)的计算确定。
由于各个电池包的容量存在差异,在充电完成后各个电池包的可用容量就存在差异性,或者由于各个电池包的电池健康状态不同,经过一段时间的放置或者放电后各个电池包的实时容量也就会存在差异性,存在差异性的电池包之间就容易导致环流的发生,如能对各电池包的可用容量进行归一,也就是使得各个电池包的可用容量趋同后就能够更好地避免环流的发生,在此基础上再基于电池健康状态进一步进行针对各个电池包的放电电流的控制,能够更好地使得电池包的老化趋同,进一步避免环流的发生。
以由四个电池包组成的储能电池为例,其中,电池包1的容量C1为200AH,电池包2的容量C2为200AH,电池包3的容量C3为220AH,电池包4的容量C4为240AH。所构成的储能电池在充满电后各个电池包的实际容量也就是可用容量分别为:电池包1的可用容量Q1为195AH,电池包2的可用容量Q2为198AH,电池包3的可用容量Q3为210AH,电池包4的可用容量Q4为220AH。各个电池包的最大允许输出功率分别为:电池包1的最大允许输出功率P1为2KW,电池包2的最大允许输出功率P2为2.5KW,电池包3的最大允许输出功率P3为2.5KW,电池包4的最大允许输出功率P4为3KW。
将以上各个电池包按照实时容量进行降序排列,按照排列好的顺序分别控制电池包逐次以不高于最大允许输出功率的状态输出电流,也就是说放电顺序为电池包4、电池包3、电池包2,最后是电池包1。
如果与电池组相连的用电负载所需要的功率P(sys)为3KW,那么直接仅由电池包4进行供电,直至电池包4的实时容量到达与电池包1的可用容量Q1相等。如要继续供电则改由电池包2供电,但由于电池包2的最大允许输出功率P2为2.5KW,要小于用电负载所需要的3KW功率,无法满足用电负载的功率需求,因而让电池包3也进行供电,但电池包2以最大允许输出功率P2供电,其余功率由电池包3供应,直至电池包2的实时容量到达与电池包1的可用容量Q1相等。然后改由电池包3供电,但电池包3的最大允许输出功率P3为2.5KW,无法满足用电负载的功率需求,因此控制电池包3以最大允许输出功率P3供电,其余功率(0.5KW)由电池包1、电池包2和电池包4一起平均分摊供应,如此直至四个电池包的实时容量均衡,都达到了195AH,实现对于储能电池内的各个电池包的容量均衡,再通过实施例1或者实施例2的方法进一步实现储能电池的均流输出控制。
如果与电池组相连的用电负载所需要的功率P(sys)为5KW,那么由电池包4与电池包3同时供电,此时电池包4以最大允许输出功率3KW输出,而电池包3以2KW的输出功率进行输出,如此直至电池包4的实时容量下降到195AH(电池包1的实时容量,也为储能电池内的单电池包最低实时容量),改由电池包3与电池包2同时供电,并且电池包3与电池包2均以最大允许输出功率2.5KW,正好满足用电负载的功率需求。当电池包3的实时容量下降到195AH单仍需以5KW输出功率供电时则由电池包2以最大允许输出功率2.5KW工作,其余功率(2.5KW)由电池包1、电池包3和电池包4一起平均分摊供应,如此直至四个电池包的实时容量均衡,都达到了195AH,实现对于储能电池内的各个电池包的容量均衡,再通过实施例1或者实施例2的方法进一步实现储能电池的均流输出控制。
实施例4:
本实施例描述了一种储能电池均流控制系统,如图4所示,储能电池包括多组并联连接的电池包,电池包并联后与储能变流器相连,所述储能变流器的输出端与用电负载相连,用于为所述用电负载供电,在每个电池包内分别设置有直流变换模块,电池包的输出端接入所述直流变换模块,所述直流变换模块再接入所述储能变流器,所述储能变流器根据如实施例1所述的储能电池均流控制方法确定拟输出电流Current(i),并根据所述拟输出电流Current(i)控制所述直流变换模块的输出电压。
实施例5:
本实施例描述了一种储能电池均流控制系统,如图5所示,储能电池包括多组并联连接的电池包,电池包并联后与储能变流器相连,所述储能变流器的输出端与用电负载相连,用于为所述用电负载供电,在每个电池包内分别设置有直流变换模块和温度传感器,电池包的输出端接入所述直流变换模块,所述直流变换模块再接入所述储能变流器,所述温度传感器的数据输出端接入所述电池包内的直流变换模块,所述储能变流器根据如实施例2所述的储能电池均流控制方法确定输出控制电流Current’(i),并根据所述输出控制电流Current’(i)控制所述直流变换模块的输出电压。
本发明还提供了一种利用数据处理装置执行的计算机介质,该数据处理装置具有包含程序代码的处理器,在执行该程序代码时,处理器执行前述的储能电池均流控制方法。
在以上方法基础上构建的储能电池均流控制系统,其整体架构并不复杂,且能够适应于新老电池包或不同型号电池包的安装混用,减少安装人员的工作。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种储能电池均流控制方法,用于对多组电池包进行均流控制,各电池包之间并联构成电池组,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1:读取各个电池包i的容量Ci、电池健康状态参数SOHi、电池充电状态参数SOCi和内部温度Ti,预配置有温度阈值系数Tavg;
步骤S3:确定与电池组相连的用电负载所需要的放电电流Current(sys);
步骤S5:根据各个电池包的电池包i的容量Ci、电池健康状态参数SOHi、电池充电状态参数SOCi,及与电池组相连的用电负载所需要的放电电流Current(sys)计算确定各电池包的拟输出电流Current(i),具体计算公式如下
,其中,N为储能电池中的电池包的个数,为大于等于2的自然数;
步骤S7:根据计算得到的各个电池包的拟输出电流Current(i)结合电池包的内部温度Ti和所述温度阈值系数Tavg二次调整形成输出控制电流Current’(i),根据所述输出控制电流Current’(i)对各电池包的输出电流进行控制,输出控制电流Current’(i)的计算公式如下:
,
其中,所述温度阈值系数Tavg为各个电池包的温度的平均值,即
。
2.根据权利要求1所述的储能电池均流控制方法,其特征在于,监测各个电池包的内部温度变化,当某一电池包的温度变化值不小于温差阈值t时则计算调整该电池包的输出电流。
3.根据权利要求2所述的储能电池均流控制方法,其特征在于,读取监测过程中采集到的电池包的内部温度的最大值Tmax与最小值Tmin,电池包的温度变化值为Tmax-Tmin。
4.根据权利要求3所述的储能电池均流控制方法,其特征在于,所述温差阈值t为2~10℃。
5.根据权利要求1所述的储能电池均流控制方法,其特征在于,在所述步骤S7中,对各电池包的输出电流进行控制时是通过对于电池包内部的阻值调整实现,或是通过对电池包的输出电压的电压值进行调整实现。
6.根据权利要求5所述的储能电池均流控制方法,其特征在于,对电池包的输出电压的电压值进行调整是通过在各个电池包内部进行电压变换来实现。
7.根据权利要求1所述的储能电池均流控制方法,其特征在于,在步骤S1中,还读取各个电池包i的实时容量Qi、最大允许输出功率Pi;
在步骤S3中,还需确定与电池组相连的用电负载所需要的功率P(sys);
还包括步骤S4,比较各个电池包i的实时容量Qi,在满足用电负载的功率需求的前提下对其中实时容量大的电池包先放电,待各电池包的实时容量均衡后再进行所述各电池包的输出控制电流Current’(i)的计算确定。
8.根据权利要求7所述的储能电池均流控制方法,其特征在于,在步骤S4中,将各个电池包按照实时容量进行降序排列,按照排列好的顺序分别控制电池包逐次以不高于最大允许输出功率的状态输出电流,直至所输出的总功率达到用电负载所需要的功率P(sys)。
9.一种储能电池均流控制系统,储能电池包括多组并联连接的电池包,电池包并联后与储能变流器相连,所述储能变流器的输出端与用电负载相连,用于为所述用电负载供电,其特征在于,在每个电池包内分别设置有直流变换模块和温度传感器,电池包的输出端接入所述直流变换模块,所述直流变换模块再接入所述储能变流器,所述温度传感器的数据输出端接入所述电池包内的直流变换模块,所述储能变流器根据如权利要求1至8中任一项所述的储能电池均流控制方法确定输出控制电流Current’(i),并根据所述输出控制电流Current’(i)控制所述直流变换模块的输出电压。
10.一种利用数据处理装置执行的计算机介质,该数据处理装置具有包含程序代码的处理器,在执行该程序代码时,处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的储能电池均流控制方法。
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