[發(fā)明專利]一種鋰電池儲能系統(tǒng)SOC一致性均衡方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010806670.8
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN112054571B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凡紹桂;張強(qiáng);鞏冰;游江;孟繁榮;張敬南
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰電池儲能系統(tǒng)SOC一致性均衡方法，鋰電池儲能系統(tǒng)由鋰電池單體串聯(lián)組成，其特征在于，包括以下步驟：

S1：初始化電壓、電流、溫度的采樣周期T_s，初始化n，每nT_s周期執(zhí)行一次均衡方法，初始化計(jì)數(shù)器t＝0，初始化k，k代表第k次采樣；

S2：采集輸出電壓V_o(k)、輸入電流I_all(k)和溫度T(k)，輸入電流I_all為電流I和均衡電流I_B之和，對電池電流I積分得到電池電荷量Q_R(k)；

S3：根據(jù)輸出電壓V_o(k)、輸入電流I_all(k)和溫度T(k)和電池電荷量Q_R(k)采用卡爾漫濾波算法得到第k次采樣的SOC的估計(jì)值并根據(jù)SOC-OCV的關(guān)系曲線得到第k次采樣OCV的估計(jì)值

S4：判斷計(jì)數(shù)器t是否等于n，當(dāng)t等于n時(shí)，執(zhí)行步驟S5，否則令t＝t+1，k＝k+1并返回S2；

S5：根據(jù)判斷儲能單體是否處于電壓平臺期，當(dāng)處于電壓平臺期，則執(zhí)行S6，否則執(zhí)行S7；

S6：設(shè)置開關(guān)量ω＝1，然后執(zhí)行S8；

S7：設(shè)置開關(guān)量ω＝0，然后執(zhí)行S9；

S8：計(jì)算電荷變化量ΔQ_R(k)，ΔQ_R(k)＝Q_R(k)-Q_R(k-n)，然后計(jì)算均衡電荷ΔQ_V(k)，ΔQ_V(k)＝ΔQ_V1(k)，ΔQ_V1(k)＝KΔQ_R(k)，K為估計(jì)得到的電荷系數(shù)，然后執(zhí)行S10；

S9：計(jì)算SOC偏差值其中為各單體SOC估計(jì)值的平均值，當(dāng)小于SOH_TH時(shí)，SOC均衡達(dá)到穩(wěn)定階段，停止均衡；當(dāng)ΔSOC大于SOH_TH時(shí)，計(jì)算均衡電荷ΔQ_V(k)，ΔQ_V(k)＝ΔQ_V2(k)，Q_RN為鋰電池單體出廠額定容量，SOH_TH為給定滯環(huán)寬度，然后執(zhí)行S10；

S10：得到均衡電荷ΔQ_V(k)＝ωΔQ_V1(k)+(1-ω)ΔQ_V2(k)，并采用主動(dòng)式均衡電路進(jìn)行電荷均衡，令t＝0，返回S2；

S8所述電荷系數(shù)K的估計(jì)方法具體為：

S8.1：判斷滿足的均衡周期次數(shù)是否大于m，m為設(shè)定的常數(shù)，當(dāng)滿足時(shí)，執(zhí)行S8.2，否則執(zhí)行S8.1；

S8.2：對均衡電荷Q_V以及電池電荷量Q_R進(jìn)行積分，對應(yīng)積分量Q_{V_integral}、Q_{R_integral}的初值均為零，Q_{V_integral}＝Q_{V_integral}+ΔQ_V2(k)，Q_{R_integral}＝Q_{R_integral}+ΔQ_R(k)，積分均衡周期計(jì)數(shù)值d＝d+1，然后執(zhí)行S8.3；

S8.3：判斷d≥D是否成立，D為設(shè)定的保證足夠的積分時(shí)間的常數(shù)，當(dāng)成立時(shí)，執(zhí)行步驟S8.4，否則執(zhí)行S8.1；

S8.4：估計(jì)電荷系數(shù)K，K＝Q_{V_integral}/Q_{R_integral}，d、Q_{V_integral}和Q_{R_integral}清零。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池儲能系統(tǒng)SOC一致性均衡方法，其特征在于：S10所述根據(jù)均衡電荷ΔQ_V(k)，主動(dòng)式均衡電路進(jìn)行電荷均衡具體為：對每個(gè)周期產(chǎn)生的均衡電荷ΔQ_V(k)進(jìn)行求和，得到總的均衡電荷量ΔQ_V∑，對均衡電流I_B積分得到已經(jīng)執(zhí)行的電荷量ΔQ_B，ΔQ_V∑減去已經(jīng)執(zhí)行的電荷量ΔQ_B，得到需要輸出的均衡電荷，當(dāng)需要輸出的均衡電荷在連續(xù)a個(gè)均衡周期里均在一個(gè)設(shè)定的范圍內(nèi)時(shí)，a為給定值，則電荷均衡完成，關(guān)閉均衡電路，且對ΔQ_V∑以及ΔQ_B清零；否則，開啟均衡電路，繼續(xù)均衡。