[發明專利]一種儲能電池的模擬方法和模式系統

在審

• 申請號: 202011194934.5
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112462265A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 李帥;常曉勇;陳福鋒
• 申請（專利權）人: 南京國電南自電網自動化有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 朱遠楓

本發明公開了一種儲能電池的模擬方法和系統，根據預設長度的各時刻電流數據序列，依次選取所述序列中的各時刻電流數據進行迭代計算儲能電池動態電壓以及累積電量；判斷獲得的累積電量是否滿足約束條件，若不滿足則對所述累積電量修正；根據確定的累積電量確定儲能電池的查表電壓；根據儲能電池基于當前時刻電流數據的動態電壓和當前時刻電流數據對應的查表電壓確定電池對應當前時刻電流數據的輸出電壓。本發明利用查表電壓反映電池的靜態特性，動態電壓反映電池的動態特性，通過按照電池特性模擬電池的實際運行，簡化儲能系統的開發調試。

技術領域

本發明涉及一種儲能電池的模擬方法和模擬系統，屬于分布式能源及電力儲能技術領域。

背景技術

隨著科學技術的快速發展及能源需求的大幅增長，儲能技術日趨重要。儲能電池直接承載著電能的存儲及釋放，是儲能系統的核心部件和物理載體。

儲能系統及相關設備的設計、開發、調試，往往依賴于儲能電池的物理特性及運行數據，通常需要配置電池實物及相關實驗設備，成本高、周期長、效率低且操作復雜，不利于產品研發及功能完善。因此需要研究儲能電池的模擬方法。

發明內容

本發明為了旨在實現不需要配電池實物及相關實驗設備，能夠獲得儲能電池的物理特性及運行數據，提供一種儲能電池的模擬方法和模擬系統。

本發明采用以下技術方案實現。

一方面，本發明提供一種儲能電池的模擬方法，包括以下步驟：

根據各時刻電流數據組成的預設長度的序列，依次選取所述序列中各時刻電流數據進行以下迭代操作：

計算儲能電池當前時刻電流數據的動態電壓，以及基于設定迭代周期確定當前時刻的累積電量；判斷獲得的累積電量是否滿足約束條件，若不滿足則對所述累積電量修正；根據確定的累積電量確定在儲能電池電壓查找表中的索引；根據索引確定當前時刻電流數據對應的查表電壓；根據當前時刻電流數據的動態電壓和當前時刻電流數據對應的查表電壓確定電池對應當前時刻電流數據的輸出電壓；

所述序列中各時刻電流數據遍歷結束，確定電池對應各時刻電流數據的輸出電壓。

進一步地，儲能電池當前時刻電流數據的動態電壓U_d,k的計算方法如下：

U_d,k＝a₁·U_d,k-1+a₂·U_d,k-2+…+a_N·U_d,k-N+b₀·I_k+b₁·I_k-1+…+b_N·I_k-N

其中，a₁、a₂、…、a_N為電壓系數，b₀、b₁、…、b_N為電流系數，N為電池階數，下標k表示當前時刻，k-1表示前一時刻，以此類推；I_k為當前時刻的電流數據；I_k-1為前一時刻的電流數據，{I₀、I₁、…、I_k、…、I_P}為各時刻電流數據組成的預設長度的序列，0≤k≤P，P表示電流數據序列的長度，I_P表示P時刻的電流數據。

進一步地，當前時刻累積電量Q_k的計算方法如下：

Q_k＝Q_k-1+I_k·T_s

其中，I_k為當前時刻的電流數據，T_S為迭代周期。