[發(fā)明專利]混合儲能系統(tǒng)、混合儲能系統(tǒng)能量分配方法及分配裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011025138.9
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112104061B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃復(fù)鵬;王曉慧;劉賀;李雪男;付亞楠
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國網(wǎng)北京市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司;國能通惠（北京）科技有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J7/00;H02J1/10;B60L53/53;B60L53/55;B60L53/62
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 胡曉靜

本發(fā)明公開了一種混合儲能系統(tǒng)、混合儲能系統(tǒng)能量分配方法及分配裝置，該方法通過獲取混合儲能系統(tǒng)的目標輸出功率；根據(jù)預(yù)設(shè)采樣頻率確定單體電容在預(yù)設(shè)采樣周期內(nèi)的電容荷電狀態(tài)值，形成多條電容荷電狀態(tài)值變化路徑；根據(jù)單體儲能電池的壽命衰減量化模型和目標輸出功率分別計算每條電容荷電狀態(tài)值變化路徑所對應(yīng)的儲能電池累計容量損耗值；按照儲能電池累計容量損耗值從小到大的排序結(jié)果，確定儲能電池累計容量損耗值的最小值所對應(yīng)的目標電容荷電狀態(tài)值變化路徑；根據(jù)目標電容荷電狀態(tài)值變化路徑對應(yīng)的輸出功率分配結(jié)果確定混合儲能系統(tǒng)能量分配方案。通過實施本發(fā)明，延長了儲能電池的使用壽命，降低了系統(tǒng)維護成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電能存儲技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混合儲能系統(tǒng)、混合儲能系統(tǒng)能量分配方法及分配裝置。

背景技術(shù)

隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，電動汽車的市場占有率越來越高，因此，為了滿足電動汽車不斷增長的充電需求，需要大規(guī)模建立快速充電站。然而，由于快速充電具備隨機性和大功率的特點，對于功率有限的配電網(wǎng)絡(luò)而言，電動汽車充電站的建設(shè)對配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行將會帶來巨大的挑戰(zhàn)。因此，為了減小電動汽車充電站對配電網(wǎng)絡(luò)的影響，引入鋰電池-超級電容混合儲能系統(tǒng)，利用超級電容良好的功率特性以及鋰電池的高頻波動特性為電動汽車充電，然而過大的負載壓力以及頻繁波動的充放電電流會影響鋰電池的使用壽命，增加了系統(tǒng)維護成本，因此如何對混合儲能系統(tǒng)進行能量分配，提高鋰電池的使用壽命尤其重要。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中由于難以對混合儲能系統(tǒng)進行能量分配，提高鋰電池的使用壽命的缺陷，從而提供一種混合儲能系統(tǒng)、混合儲能系統(tǒng)能量分配方法及分配裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種混合儲能系統(tǒng)能量分配方法，所述混合儲能系統(tǒng)包括：與各電容連接的第一電壓轉(zhuǎn)換器和與各儲能電池連接的第二電壓轉(zhuǎn)換器，所述第一電壓轉(zhuǎn)換器和所述第二電壓轉(zhuǎn)換器分別與直流母線連接，所述混合儲能系統(tǒng)能量分配方法包括：獲取所述混合儲能系統(tǒng)的目標輸出功率；根據(jù)預(yù)設(shè)采樣頻率確定單體電容在預(yù)設(shè)采樣周期內(nèi)的電容荷電狀態(tài)值，形成多條電容荷電狀態(tài)值變化路徑；根據(jù)單體儲能電池的壽命衰減量化模型和所述目標輸出功率分別計算每條電容荷電狀態(tài)值變化路徑所對應(yīng)的儲能電池累計容量損耗值；按照所述儲能電池累計容量損耗值從小到大的排序結(jié)果，確定儲能電池累計容量損耗值的最小值所對應(yīng)的目標電容荷電狀態(tài)值變化路徑；根據(jù)所述目標電容荷電狀態(tài)值變化路徑對應(yīng)的輸出功率分配結(jié)果確定混合儲能系統(tǒng)能量分配方案。

在一實施例中，所述根據(jù)單體儲能電池的壽命衰減量化模型和所述目標輸出功率分別計算每條電容荷電狀態(tài)值變化路徑所對應(yīng)的儲能電池累計容量損耗值，包括：獲取當前電容荷電狀態(tài)值變化路徑中所有采樣時刻的電容荷電狀態(tài)值；根據(jù)各采樣時刻的電容荷電狀態(tài)值、電容的數(shù)量、儲能電池的數(shù)量及所述目標輸出功率，分別計算各采樣時刻對應(yīng)的單體儲能電池的輸出功率；根據(jù)所有采樣時刻的單體儲能電池的輸出功率計算預(yù)設(shè)采樣周期內(nèi)的單體儲能電池平均輸出功率；根據(jù)預(yù)設(shè)采樣周期內(nèi)的單體儲能電池平均輸出功率、所述壽命衰減量化模型及電容的數(shù)量計算所述當前電容荷電狀態(tài)值變化路徑所對應(yīng)的儲能電池累計容量損耗值。

在一實施例中，所述根據(jù)各采樣時刻的電容荷電狀態(tài)值、儲能電池的數(shù)量及所述目標輸出功率，分別計算各采樣時刻對應(yīng)的單體儲能電池的輸出功率，包括：獲取當前電容荷電狀態(tài)值變化路徑中當前采樣時刻的電容荷電狀態(tài)值及上一采樣時刻的電容荷電狀態(tài)值；根據(jù)當前采樣時刻的電容荷電狀態(tài)值及上一采樣時刻的電容荷電狀態(tài)值計算得到當前采樣時刻的單體電容的輸出功率；根據(jù)當前采樣時刻的單體電容的輸出功率、電容的數(shù)量、儲能電池的數(shù)量及所述目標輸出功率計算得到當前采樣時刻的單體儲能電池的輸出功率。

在一實施例中，所述儲能系統(tǒng)能量分配方案，包括：控制所述單體儲能電池按照所述目標電容荷電狀態(tài)值變化路徑對應(yīng)的預(yù)設(shè)采樣周期的單體儲能電池的輸出功率運行；控制所述單體電容按照所述目標電容荷電狀態(tài)值變化路徑對應(yīng)的預(yù)設(shè)采樣周期的單體電容的輸出功率運行。