[发明专利]一种锂电池互联成组的设计方法

权利要求书

1.一种锂电池互联成组的设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：预设电池组的成组结构；

S2：建立电池组的等效电路模型；

S3：导入电池制造过程中和使用过程中的不一致性因素；

S4：设置电池组的工况条件；

S5：计算电池组的有效电能量，以最大有效电能量的成组结构作为优化设计方案。

2.根据权利要求1所述的锂电池互联成组的设计方法，其特征在于：在步骤S1中，预设电池组结构包含串联级数N和并联级数M，串联级数N满足：N·V_0,min≥V_sys,min且N·V_0,max≤V_sys,max，其中V_0,min、V_0,max为电池工作电压下限值和上限值；V_sys,min、V_sys,max为电池储能系统直流侧电压下限值和上限值；并联级数M满足：M·C₀·(N·V₀)≥Q_sys，其中为C₀电池额定容量；V₀为电池额定电压；Q_sys为电池储能系统装机能量。

3.根据权利要求1所述的锂电池互联成组的设计方法，其特征在于：在步骤S2中，所述电池组的等效电路模型由单体电池的等效电路模型组成，且电气互联符合步骤S1中预设的成组结构。

4.根据权利要求3所述的锂电池互联成组的设计方法，其特征在于：所述单体电池的等效电路模型可以是Rint模型、Thevenin模型、PNGV模型、或RC模型；单体电池的等效电路模型包含温度和容量衰减程度对容量和内阻值的修正计算。

5.根据权利要求1所述的锂电池互联成组的设计方法，其特征在于：在步骤S3中，所述电池制造过程中的不一致性因素包括：容量、内阻、电压。

6.根据权利要求1所述的锂电池互联成组的设计方法，其特征在于：在步骤S3中，所述电池工作过程中的不一致性因素包括：荷电状态(SOC)、温度和容量衰减量。

7.根据权利要求1所述的锂电池互联成组的设计方法，其特征在于：在步骤S4中，所述电池组的工况条件包括：电池组充放电功率值、电池组充放电电流值、电池组总电压上/下限值、电池组SOC上/下限值、单体电压上/下限值和单体SOC上/下限值。

8.根据权利要求1所述的锂电池互联成组的设计方法，其特征在于：在步骤S4中，电池组的工况条件中一节并联电池的电压上/下限值按单体电压上/下限值；一节并联电池的SOC上/下限值按单体SOC上/下限值。

9.根据权利要求1所述的锂电池互联成组的设计方法，其特征在于：在步骤S5中，电池组的有效容量的计算过程，包括如下步骤：

S5-1：以电池组充电功率值(或电流值)进行充电；

S5-2：充电值至电池组总电压上限值、电池组SOC上限值、单体电压上限值或单体SOC上限值中的任一一个，则停止充电计算过程；

S5-3：以电池组放电功率值或电流值进行放电；

S5-4：放电值至电池组总电压下限值、电池组SOC下限值、单体电压下限值或单体SOC下限值中的任一一个，则停止放电计算过程；

S5-5：记录该放电能量作为电池组的有效电能量。