[發明專利]用于一次電池-二次電池混合儲能系統的控制方法及系統

在審

• 申請號: 202210635080.2
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN115037056A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 孫凱祺;劉潔;孫媛媛;李可軍;王建建
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02J3/32;G06F30/20;H01M12/00;H01M10/42;H01M6/50
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.用于一次電池-二次電池混合儲能系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

基于一次電池儲能系統和二次電池儲能系統構建一次電池-二次電池混合儲能系統模型；

基于電池一致性評價判據，采用電池單元平衡原理進行電池一致性評價，若混合儲能系統中放電容量最低的儲能單元和充電容量最高的儲能單元為同一儲能單元，根據二次電池儲能系統的最大放電容量和最大充電容量獲得二次電池儲能系統的最大可用容量，若混合儲能系統中放電容量最低的儲能單元和充電容量最高的儲能單元不為同一儲能單元，則針對該混合儲能系統在峰谷套利和功率波動平抑運行模式下采用相應的均衡控制策略配置容量以實現與完全新電池形成的儲能系統相似的控制性能。

2.如權利要求1所述的用于一次電池-二次電池混合儲能系統的控制方法，其特征在于，在電池單元平衡原理進行電池一致性評價中，采用二次儲能系統的電池單元最大可用容量作為電池一致性評價判據。

3.如權利要求1所述的用于一次電池-二次電池混合儲能系統的控制方法，其特征在于，采用鋰離子電池作為一次電池儲能系統和二次電池儲能系統的電池單元。

4.如權利要求1所述的用于一次電池-二次電池混合儲能系統的控制方法，其特征在于，在峰谷套利運行模式下，采用的均衡控制策略具體包括：

在負荷高峰期，當一次電池-二次電池混合儲能系統中的二次電池或一次電池中含有可用容量時，一次電池-二次電池混合充電系統進行放電；

如果二次電池和一次電池的剩余荷電狀態低于儲能系統的荷電狀態最低值時，一次電池-二次電池混合儲能系統停止工作直到可再生能源的輸出功率大于電網負荷需求；

在負荷低谷期，如果一次電池-二次電池混合儲能系統的二次電池或一次電池未達到儲能系統剩余荷電狀態的最大值，一次電池-二次電池混合儲能系統存儲來自可再生能源的剩余功率，直到二次電池和一次電池的剩余容量達到儲能系統的最大荷電狀態限定值。

5.如權利要求1所述的用于一次電池-二次電池混合儲能系統的控制方法，其特征在于，在功率波動平抑運行模式下，采用兩階段控制策略，具體包括：

在第一階段，一次電池-二次電池混合儲能系統采用混合充放電速率充放電；在第二階段，當一次電池的剩余荷電狀態低于第一閾值或達到第二閾值時，一次電池-二次電池混合儲能系統中的剩余荷電狀態通過終止功能逐漸停止工作，一次電池-二次電池混合儲能系統將繼續工作，直到二次電池的剩余荷電狀態達到極限。

6.如權利要求1所述的用于一次電池-二次電池混合儲能系統的控制方法，其特征在于，所述根據二次電池儲能系統的最大放電容量和最大充電容量獲得二次電池儲能系統的最大可用容量，最大可用容量表示為：

C_{avl_max}＝C_{dsc_max}+C_{ch_max}

其中，C_{dsc_max}為二次電池儲能系統的最大放電容量，C_{dsc_max}＝min{C_max-iSOC_i},0in，C_{ch_max}為二次電池儲能系統的最大充電容量，C_{ch_max}＝min{C_max-j(1-SOC_j)},0jn，C_max-n為每個電池單元的最大可用容量，SOC_n為每個電池單元的剩余荷電狀態，n表示二次電池儲能系統的電池單元的數量，i表示混合儲能系統中放電容量最低的儲能單元的編號，j表示混合儲能中充電容量最高的儲能單元的編號。