[发明专利]储能系统电池组一致性检测方法及检测装置

说明书

本发明涉及储能系统检测技术领域，具体涉及一种储能系统电池组一致性检测方法及装置。该检测方法包括：在每一电池组的充放电过程中，实时获取该电池组中每个电池单体在各个运行时刻的电压偏差值；对所得每个电池单体大于所述第一阈值的电压偏差值进行统计；根据(i)所得电压偏差值统计结果或(ii)所得电压偏差值统计结果和该电池组经过导平调试之后的放电容量获得该电池组与所述储能系统中其他电池组的一致性结果。本发明的储能系统电池组一致性检测方法根据电池组中电池单体的电压偏差值的统计结果或电压偏差值统计结果和该电池组经过导平调试之后的放电容量对其一致性进行判断，在进行一致性检测的同时，能够直接找出出现问题的电池单体，能够了解电池组的性能状态。

技术领域

本发明涉及储能系统检测技术领域，具体涉及一种储能系统电池组一致性检测方法及一种储能系统电池组一致性检测装置。

背景技术

储能系统对常规电网具有调峰调频，增强电网安全稳定运行的能力，能够提高电力系统经济运行水平，也是实现可再生能源平滑波动、促进可再生能源大规模消纳和接入的重要手段。同时，它更是分布式能源系统和智能电网系统的重要组成部分，在能源互联网中具有举足轻重的地位。

锂电池由于高能量密度，长循环寿命，将单体电池通过串联提升电压，通过并联提高容量，以此来提高整体的能量，适用于储能系统。串并联级数的增多，对电池的一致性有很高的要求，而且在储能系统运行中必须对对电池组一致性进行监控并采取一定维护措施，否则电池的不一致性影响储能系统的充放电深度，降低储能电站运营的经济效益。现有相关技术一般通过检查电池组电压标准偏差σ作为电池性能评估标准，具体内容如下：

现有技术中电池组维护策略大体上可以分为四种类型：1.电池组正常充放电；2.电池组均衡；3.电池组配组；4.电池组电池更换及重新配组。其中，可以将电池组电压标准偏差值σ分为四个层次：当σ≤σ1时，采样上述维护方式1；当σ1σ≤σ2时，采用维护方式2；当σ2＜σ≤σ3时；采用维护方式3；当σ3＜σ时；采用维护方式4。电池组电压标准偏差σ公式如下：

式中，n为电池总个数；U_i为表示第i个电池电压；Uav为表示电池组平均电压。为建立单体电压同Uav之间压差最大值d_max和σ之间的关系，可认为电池电压分布符合正态分布规律，在给定电池组数量n情况下，进行如下步骤计算。

1)给定正态分布函数

2)认为单体电压与Uav之间压差最大值出现的概率符合3σ规律，即当电压差为d_max时对应于式(3)中x＝±3的位置，n个电池电压差出现的概率均匀的分布在[-3,3]上，有

式中，d_i为第i个电池电压同Uav之间压差。

3)根据式(4)可以计算当有一单体电压差达到临界值d_max时，电池组的标准偏差σ为

电池组一致性第一阶段评估曲线获得方法：以电池刚出厂时性能状态为参考获得电池组充放电曲线为第一阶段评估曲线；

电池组一致性第二阶段评估曲线获得方法：认为第二阶段电池性能未受损，只是电池之间出现不一致，因此第二阶段评估曲线参照第一阶段往纵坐标向上平移0.03V，即得第二阶段评估评估曲线；

电池组一致性第三阶段评估曲线获得方法：此阶段部分电池性能受损，电池组距离平均电压差最大值会比第二阶段的数值更大，同时，充电过程/放电过程末期电压差最大值增大趋势提前，提前幅度关系如下，λ＝95％：