System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法、系统、设备及介质技术方案_技高网

一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法、系统、设备及介质技术方案

技术编号:42381698 阅读:12 留言:0更新日期:2024-08-16 16:10
本发明专利技术属于储能电池管理技术领域,具体涉及一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法、系统、设备及介质,包括获取电池组在设定周期内充放电工况数据集、及动态OCV数据,确定容量最小单体并作为基准单体;当充放电工况数据集与动态OCV数据的电池组温度和电流条件一致时,将各单体电压数据进行拟合得到电池组中各单体SOC;根据充放电过程中基准单体SOC与其他单体SOC的差值与预设的第一差值阈值、第二差值阈值的关系来启动电池均衡。本发明专利技术提出的均衡方法通过寻找电池组中容量近似最小单体,并以该单体为基准对电池组进行均衡管理,确保充放电时最先充满和最先放完的均是容量近似最小单体,最大程度提升电池组的容量利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能电池管理,具体涉及一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法、系统、设备及介质


技术介绍

1、在实际应用中为了改善电池组内单体间的一致性,通常会对电池组进行均衡管理,而现有电池组均衡策略的目标通常包括基于电压一致、基于soc一致和基于容量一致。然而上述均衡方式存在如下问题:

2、1.基于电压一致的基本原理是通过比较各单体间的电压差和预设电压阈值来确定是否需要执行均衡,将电压一致作为均衡目标非常容易,然而,电压为电池外部参数,容易受外部和内部因素影响,并不能实现最大化利用电池组容量;

3、2.基于soc一致的均衡目标需要对电池soc进行估计,并使用合适的电路拓扑确保每个单体的soc差异在一定的范围内,该类方法适用于电池组中单体容量差异不大的情况,可以实现电池组容量充分利用,但针对单体容量存在一定差异的电池组均衡效果有限;

4、3.基于容量一致的均衡目标又可分为基于剩余充电容量一致和基于剩余放电容量一致两种,其原理相似,关键是对容量的估计存在一定困难性,则应用较少。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就在于提供一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法、系统、设备及介质,以解决
技术介绍
中提出的问题。

2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的:

3、第一方面、本专利技术提供了一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,所述方法包括:

4、获取电池组在设定周期内充放电工况数据集、及动态ocv数据,根据设定确定条件和工况数据集确定电池组中是否存在容量最小单体,若存在,将容量最小单体作为基准单体;

5、当充放电工况数据集与动态ocv数据的电池组温度和电流条件一致时,将各单体电压数据进行拟合得到电池组中各单体soc;

6、根据充放电过程中基准单体soc与其他单体soc的差值与预设的第一差值阈值、第二差值阈值的关系来启动电池均衡;

7、其中,所述确定条件为当某个单体在最高或最低电压单体编号排序的位次和同一位次出现的频率均在设定区间时,则确定该单体为容量最小单体。

8、作为本专利技术的进一步优化方案,所述工况数据集包括最高单体电压、最低单体电压、最高电压单体编号和最低电压单体编号。

9、作为本专利技术的进一步优化方案,所述当充放电工况数据集与动态ocv数据的电池组温度和电流条件一致时,将各单体电压数据进行拟合得到电池组中各单体soc,包括:

10、在充放电获取工况数据集过程中,当电池组温度和电流条件与获取所述动态ocv数据的温度和电流条件一致时,将各个单体的电压数据输入拟合的函数关系式计算得到各个单体的soc,如下式:

11、soc=k0·ocv7+k1·ocv6+k2·ocv5+k3·ocv4+k4·ocv3+k5·ocv2+k6·ocv+k7

12、上式中,k0至k7为函数关系式的系数;ocv为动态ocv数据,即单体工作电压。

13、作为本专利技术的进一步优化方案,所述根据充放电过程中基准单体soc与其他单体soc的差值与预设的第一差值阈值δsoc1的关系来启动电池均衡,包括:

14、充电工况下,当存在其他单体soc大于基准单体soc且二者差值大于等于第一差值阈值δsoc1时,则开启均衡,对单体soc大于基准单体soc的单体分别进行均衡放电,达到目标均衡时长则关闭均衡;

15、各单体目标均衡时间的计算方法如下式:

16、

17、上式中,ti为第i个被均衡单体的均衡时间;soci为第i个被均衡单体的soc;socs为基准单体的soc;ce为电池组标称容量;δ为容量温度系数;i为均衡电流。

18、作为本专利技术的进一步优化方案,所述根据充放电过程中基准单体soc与其他单体soc的差值与预设的第一差值阈值的关系来启动电池均衡,还包括:

19、放电工况下,当存在其他单体soc小于基准单体soc且二者差值大于等于第二差值阈值δsoc2时,则开启均衡,对基准单体进行均衡放电,达到目标均衡时长则关闭均衡;

20、基准单体目标均衡时间的计算方法如下式:

21、

22、上式中,ts为基准单体的均衡时间;socmin为最低单体soc;socs为基准单体的soc;ce为电池组标称容量;δ为容量温度系数;i为均衡电流。

23、作为本专利技术的进一步优化方案,所述根据设定确定条件和工况数据集确定电池组中是否存在容量最小单体,还包括:

24、若不存在,则确定电池组中各个单体soc与最低单体soc之间的soc差值,根据充放电过程中soc差值与预设的第三差值阈值δsoc3的关系来启动电池均衡,各单体目标均衡时间计算方法如下式:

25、

26、上式中,ti为第i个被均衡单体的均衡时间;δsoci为第i个被均衡单体与最低单体之间的soc差值;ce为电池组标称容量;δ为容量温度系数;i为均衡电流。

27、作为本专利技术的进一步优化方案,所述第一差值阈值δsoc1、所述第二差值阈值δsoc2和所述第三差值阈值δsoc3均设为2%。

28、第二方面、本专利技术提供了一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡系统,所述系统包括:

29、第一确定模块,用于获取电池组在设定周期内充放电工况数据集、及动态ocv数据,根据设定确定条件和工况数据集确定电池组中是否存在容量最小单体,若存在,将容量最小单体作为基准单体;

30、拟合模块,用于当充放电工况数据集与动态ocv数据的电池组温度和电流条件一致时,将各单体电压数据进行拟合得到电池组中各单体soc;

31、第一均衡模块,用于根据充放电过程中基准单体soc与其他单体soc的差值与预设的第一差值阈值、第二差值阈值的关系来启动电池均衡;

32、其中,所述确定条件为当某个单体在最高或最低电压单体编号排序的位次和同一位次出现的频率均在设定区间时,则确定该单体为容量最小单体。

33、作为本专利技术的进一步优化方案,所述系统还包括:

34、第二确定模块,用于根据设定确定条件和工况数据集确定电池组中是否存在容量最小单体,若不存在,则确定电池组中各个单体soc与最低单体soc之间的soc差值;

35、第二均衡模块,用于根据充放电过程中soc差值与预设的第三差值阈值的关系来启动电池均衡。

36、第三方面、本专利技术还提供了一种电子设备,包括存储器模块,以及存储在所述存储器模块上并可在所述处理器模块运行的逻辑运算控制程序,所述处理器模块执行所述逻辑运算控制程序时实现如以上任一所述电池均衡方法。

37、第四方面、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器模块执行时实现以上任一项所述电池均衡方法。

38、本专利技术的有益效果在于:...

【技术保护点】

1.一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于:所述工况数据集包括最高单体电压、最低单体电压、最高电压单体编号和最低电压单体编号。

3.根据权利要求1所述的一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于:所述当充放电工况数据集与动态OCV数据的电池组温度和电流条件一致时,将各单体电压数据进行拟合得到电池组中各单体SOC,包括:

4.根据权利要求3所述的一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于:所述根据充放电过程中基准单体SOC与其他单体SOC的差值与预设的第一差值阈值ΔSOC1的关系来启动电池均衡,包括:

5.根据权利要求4所述的一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于:所述根据充放电过程中基准单体SOC与其他单体SOC的差值与预设的第一差值阈值的关系来启动电池均衡,还包括:

6.根据权利要求5所述的一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于:所述根据设定确定条件和工况数据集确定电池组中是否存在容量最小单体,还包括:

7.根据权利要求6所述的一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于:所述第一差值阈值ΔSOC1、所述第二差值阈值ΔSOC2和所述第三差值阈值ΔSOC3均设为2%。

8.一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡系统,其特征在于,所述系统包括:

9.根据权利要求8所述的一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡系统,其特征在于,所述系统还包括:

10.一种电子设备,其特征在于,包括存储器模块,以及存储在所述存储器模块上并可在所述处理器模块运行的逻辑运算控制程序,所述处理器模块执行所述逻辑运算控制程序时实现如权利要求1-7任一所述电池均衡方法。

11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器模块执行时实现权利要求1-7中任一项所述电池均衡方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于:所述工况数据集包括最高单体电压、最低单体电压、最高电压单体编号和最低电压单体编号。

3.根据权利要求1所述的一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于:所述当充放电工况数据集与动态ocv数据的电池组温度和电流条件一致时,将各单体电压数据进行拟合得到电池组中各单体soc,包括:

4.根据权利要求3所述的一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于:所述根据充放电过程中基准单体soc与其他单体soc的差值与预设的第一差值阈值δsoc1的关系来启动电池均衡,包括:

5.根据权利要求4所述的一种适用于提升储能系统电池组容量利用率的电池均衡方法,其特征在于:所述根据充放电过程中基准单体soc与其他单体soc的差值与预设的第一差值阈值的关系来启动电池均衡,还包括:

6....

【专利技术属性】
技术研发人员:鲍伟张俊王云姜明军孙艳沈永柏江梓贤刘欢
申请(专利权)人:合肥力高动力科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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