[发明专利]直流微电网储能系统的SOC均衡和功率均分控制方法

权利要求书

1.一种直流微电网储能系统的SOC均衡和功率均分控制方法，其特征在于，包括：

步骤1，通过低带宽通信实时获取第一电池和第二电池的荷电状态值；

步骤2，计算第一电池和第二电池的荷电状态值的平均值；

步骤3，将第一电池的荷电状态值或第二电池的荷电状态值与所述平均值作差值后输入第一PI控制器，第一PI控制器输出调节量；

步骤4，将调节量与直流母线额定电压进行叠加，得到第一反馈电压或第二反馈电压；

步骤5，将直流母线电压与直流母线额定电压作差值后输入第二PI控制器，第二PI控制器输出二次电压补偿反馈量；

计算二次电压补偿反馈量，如下所示：

其中，δ_u表示二次电压补偿反馈量，U_nom表示直流母线额定电压，U_bus表示直流母线电压，k_{p_u}表示二次电压控制环比例系数，k_{i_u}表示二次电压控制环积分系数；

步骤6，将第一反馈电压或第二反馈电压与二次电压补偿反馈量进行叠加，得到二次电压补偿后的第一反馈电压或第二反馈电压；

计算二次电压补偿后的第一反馈电压或第二反馈电压，如下所示：

其中，表示二次电压补偿后的第i反馈电压，i＝1，2，表示各个电池以SOC_ave为目标的调节量，SOC_ave表示第一电池和第二电池的荷电状态值的平均值；

步骤7，将二次电压补偿后的第一反馈电压或第二反馈电压减去相对应的DC-DC变换器输出电压后输入电压控制器，电压控制器输出相对应的DC-DC变换器输出电流；

步骤8，将DC-DC变换器输出电流减去相对应的电感电流后输入电流控制器，得到PWM脉冲，通过PWM脉冲控制所有开关管使第一电池和第二电池的荷电状态值均衡，使直流微电网储能系统的输出功率均分。

2.根据权利要求1所述的直流微电网储能系统的SOC均衡和功率均分控制方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：

计算第一电池和第二电池的荷电状态值，如下所示：

其中，SOC₁表示第一电池的荷电状态值，SOC₂表示第二电池的荷电状态值，SOC₁₀表示第一电池的初始荷电状态值，SOC₂₀表示第二电池的初始荷电状态值，C_e1表示第一电池容量，C_e2表示第二电池容量，U_bat1表示第一电池的输出电压，U_bat2表示第二电池的输出电压，P₁表示第一DC-DC变换器的输出功率，P₂表示第二DC-DC变换器的输出功率；

对公式(1)两边求导得到，如下所示：

3.根据权利要求2所述的直流微电网储能系统的SOC均衡和功率均分控制方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

计算第一电池和第二电池的荷电状态值的平均值，如下所示：

其中，n表示电池的数量，SOC_i表示第i个电池的荷电状态值，i＝1，2。

4.根据权利要求3所述的直流微电网储能系统的SOC均衡和功率均分控制方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

计算调节量，如下所示：

其中，k_p表示SOC均值闭环比例系数，k_i表示积分系数，1/s表示积分。

5.根据权利要求4所述的直流微电网储能系统的SOC均衡和功率均分控制方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：

计算第一反馈电压或第二反馈电压，如下所示：

其中，表示第i反馈电压，i＝1，2。