[發明專利]直流微電網并聯儲能電池荷電狀態均衡控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201910170846.2
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109713660B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 包俊;林嘉偉;唐建超;王志新;包龍新
• 申請（專利權）人: 上海禧龍科技股份有限公司;上海交通大學
• 主分類號: H02J1/14
• 分類號: H02J1/14;H02J7/00
• 代理公司: 上海點威知識產權代理有限公司 31326
• 代理人: 杜焱

本發明提供了直流微電網并聯儲能電池荷電狀態均衡控制方法及裝置，其中，包括；采集儲能電池組中的每個儲能電池的第一工作狀態；處理獲得儲能電池組中的儲能電池的第二工作狀態；基于每個儲能電池的第一工作狀態和第二工作狀態，采用第一控制策略得到每個儲能電池輸出端直流變換器輸出的電壓給定值；基于每個儲能電池輸出端直流變換器輸出的電壓給定值，采用第二控制策略調整每個儲能電池輸出端直流變換器的輸出電壓。本發明通過實時檢測并聯電池的平均值荷電狀態，并采用改進下垂控制策略調整儲能電池輸出功率，精準實現并聯電池荷電狀態的均衡控制。

技術領域

本發明涉及儲能技術領域，具體地涉及一種直流微電網并聯儲能電池荷電狀態均衡控制方法及裝置。

背景技術

直流微電網中采用大量可再生供電電源，為平抑可再生供電電源受環境影響而產生的波動，通常在直流微電網中增加儲能電池，起到平衡直流微電網功率的作用，提高直流微電網穩定性。當儲能電池容量需求較大時，可采用多個儲能電池進行并聯，利用適當的控制方法實現并聯儲能電池輸出功率的分配。

專利文獻CN106953379A公開了一種并聯儲能電池荷電狀態的均衡控制方法及裝置，采用希爾排序法對荷電狀態進行排序，將儲能電池荷電狀態劃分為5個不同區間，在不同區間采用不同的比例系數按荷電狀態大小分配功率，控制過程較為繁瑣，且在某些區間儲能電池不動作，影響儲能電池利用率。

專利文獻CN105226744A公開了一種基于SOC的動力電池組均衡充放電控制方法及系統，根據組內電池單體SOC均方差是否大于第一預設閾值，決定是否開啟均衡控制，并根據相鄰兩電池單體之間荷電狀態差值是否大于第二預設閾值、某個電池模塊的荷電狀態與荷電狀態平均值的差值是否大于第三預設閾值，決定是否開啟底層控制策略控制底層電路或開啟頂層控制策略控制頂層電路，由于判斷閾值的存在，該方法難以實現SOC的精確均衡。

此外，也經常使用下垂控制策略對并聯儲能電池輸出功率進行分配。而由于線路阻抗不平衡、儲能電池狀態不一致等原因，傳統下垂控制方法往往使儲能電池輸出功率不平衡，進而導致儲能電池荷電狀態不均衡，甚至部分儲能電池放電功率過大，造成過放電，從而嚴重影響儲能電池壽命，危及直流微電網運行穩定性。因此，儲能電池荷電狀態的精確均衡控制對本領域技術的發展有一定的意義。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種用于直流微電網的并聯儲能電池荷電狀態均衡控制方法及裝置，實現不同儲能電池之間荷電狀態和輸出功率的均衡控制。

本發明是根據以下技術方案實現的：

直流微電網并聯儲能電池荷電狀態均衡控制方法，其中，包括如下步驟：

步驟S1：采集儲能電池組中的每個儲能電池的第一工作狀態；

步驟S2：處理獲得所述儲能電池組中的所述儲能電池的第二工作狀態；

步驟S3：基于每個所述儲能電池的所述第一工作狀態和所述第二工作狀態，采用第一控制策略得到每個儲能電池輸出端直流變換器輸出的電壓給定值；

步驟S4：基于每個所述儲能電池輸出端直流變換器輸出的電壓給定值，采用第二控制策略調整每個所述儲能電池輸出端直流變換器的輸出電壓。

優選的，所述第一工作狀態包括，所述儲能電池組中的每個所述儲能電池的荷電狀態和輸出功率。

優選的，所述第二工作狀態包括，所述儲能電池組中的所述儲能電池的平均荷電狀態。

優選的，其特征在于，所述第一控制策略如下式所示：

k_i＝m₀-m₁(SOC_i-SOC_avg)；