本發明屬于儲能電池,具體涉及一種儲能電池的soc的修正方法。
背景技術:
1、儲能電池是智能電網、可再生能源接入、分布式發電、微電網系統等的必不可少的組成部分,鋰離子電池由于其具有能量密度高、轉換效率高、響應速度快、荷電保持率高、循環壽命長且無記憶等優勢而成為主流的儲能電池。儲能系統運行時需要對電池狀態進行監控管理,以確保其全壽命使用周期內的安全性和可靠性,而soc是電池狀態的一個重要參數,因此soc估算精度顯得非常重要。
2、儲能鋰離子電池soc估算方法有放電法、開路電壓法、電化學阻抗法、安時積分法、神經網絡以及卡爾曼濾波法等,其中安時積分法由于簡單可靠且通用性強等優點而成為常用的soc估算方法,但長時間單一使用安時積分法估算電池soc會導致soc偏差越來越大,因此需要定期修正soc。因電池開路電壓可測量且測試成本較低,開路電壓法是常用的儲能電池soc修正方法,采用開路電壓法對儲能電池的soc進行修正,通常是在將儲能電池靜置到一定時間后,獲得此時該儲能電池的開路電壓,通過儲能電池的ocv-soc曲線和儲能電池的開路電壓獲取此時儲能電池的soc修正值,再根據得到的soc修正值控制儲能電池管理系統對儲能電池的soc進行修正。
3、但是,由于儲能電池的ocv-soc曲線通常都存在平臺區間(也即ocv-soc曲線中隨著儲能電池的剩余電量的變化,對應的開路電壓的變化較小的區間),且限于儲能電池管理系統對儲能電池的開路電壓的檢測精度(通常為1毫伏),使得單純采用開路電壓法作為儲能電池的soc的修正方法,會在測得的開路電壓處于平臺區間時,根據ocv-soc曲線獲得的儲能電池的soc估算范圍較大(通常會造成該soc估算范圍的最大值與最小值的差值大于1%,甚至部分情況下會大于5%),在根據soc估算范圍計算得到儲能電池的soc修正值時,會存在獲得的soc修正值的計算誤差大,進而影響對儲能電池的soc的修正精度的技術問題。
技術實現思路
1、本發明通過提供一種儲能電池的soc的修正方法,解決現有技術中,單純采用開路電壓法作為儲能電池的soc的修正方法時,會在測得的開路電壓處于平臺區間時,存在獲得的soc修正值的計算誤差大,進而影響對儲能電池的soc的修正精度的技術問題。
2、本發明采用的技術方案是:一種儲能電池的soc的修正方法,包括:
3、檢測單元根據接收到來自儲能電池管理系統的儲能電池的開路電壓信息,以及存儲在所述檢測單元內的所述儲能電池的ocv-soc曲線信息,對所述儲能電池當前的開路電壓值對應的估算剩余電量區間的精確性進行評價;
4、若對所述估算剩余電量區間的精確性的評價結果為合格,則所述檢測單元根據所述估算剩余電量區間獲得所述儲能電池的soc修正值;
5、若對所述估算剩余電量區間的精確性的評價結果為不合格,則所述檢測單元根據收到來自儲能電池管理系統的儲能電池的開路電壓信息、工作電壓信息和工作電流信息,以及存儲在所述檢測單元內的各開路電壓值對應的內阻-soc曲線信息,計算得到所述儲能電池的soc修正值;
6、所述檢測單元根據得到的所述soc修正值控制所述儲能電池管理系統對所述儲能電池的soc進行修正。
7、利用所述檢測單元根據接收到來自儲能電池管理系統的儲能電池的開路電壓信息,以及存儲在所述檢測單元內的所述儲能電池的ocv-soc曲線信息,對所述儲能電池當前的開路電壓值對應的估算剩余電量區間的精確性進行評價;在對所述估算剩余電量區間的精確性的評價結果為合格時(也即測得的開路電壓不處于平臺區間時),單純采用開路電壓法對所述儲能電池的soc進行修正;并在對所述估算剩余電量區間的精確性的評價結果為不合格時(也即測得的開路電壓處于平臺區間時),利用所述檢測單元根據收到來自儲能電池管理系統的儲能電池的開路電壓信息、工作電壓信息和工作電流信息,以及存儲在所述檢測單元內的各開路電壓值對應的內阻-soc曲線信息,計算得到所述儲能電池的soc修正值;以在對所述估算剩余電量區間的精確性的評價結果為不合格時(也即測得的開路電壓處于平臺區間時),也能夠得到精確的soc修正值,解決了現有技術中,單純采用開路電壓法作為儲能電池的soc的修正方法時,會在測得的開路電壓處于平臺區間時,存在獲得的soc修正值的計算誤差大,進而影響對儲能電池的soc的修正精度的技術問題。
8、將平臺區間進行精細化分域(也即每個分域都包括一個處于平臺區間的開路電壓和對應的估算剩余電量區間),在每個分域分析電池內阻與soc之間的關系(基于存儲在所述檢測單元內的各開路電壓值對應的內阻-soc曲線信息),即可通過計算儲能電池的內阻來獲得對應的soc修正值。
9、進一步的,對所述儲能電池當前的開路電壓值對應的估算剩余電量區間的精確性進行評價的方法包括:
10、所述檢測單元根據所述開路電壓信息獲得所述儲能電池當前的開路電壓值;
11、所述檢測單元根據得到的所述開路電壓值,以及存儲在所述檢測單元內的所述ocv-soc曲線信息,獲得所述開路電壓值對應的估算剩余電量區間;
12、若得到的所述估算剩余電量區間的最大值與最小值之間的差值不大于預設值,則所述檢測單元對所述估算剩余電量區間的精確性的評價結果為合格;否則所述檢測單元對所述估算剩余電量區間的精確性的評價結果為不合格。
13、進一步的,所述預設值的取值范圍為1%至2%。
14、進一步的,所述檢測單元根據所述開路電壓信息、所述工作電壓信息、所述工作電流信息和所述內阻-soc曲線信息,計算得到所述儲能電池的soc修正值的方法包括:
15、所述檢測單元根據所述開路電壓信息、所述工作電壓信息和所述工作電流信息計算得到所述儲能電池的當前內阻值;
16、所述檢測單元根據所述開路電壓信息、所述內阻-soc曲線信息,以及得到的所述當前內阻值,得到所述儲能電池的soc估算值;
17、所述檢測單元根據得到的所述soc估算值,得到所述soc修正值。
18、進一步的,所述檢測單元以得到的所述soc估算值作為所述soc修正值。
19、在另一個技術方案中,若對所述估算剩余電量區間的精確性的評價結果為不合格,則所述檢測單元根據收到來自儲能電池管理系統的儲能電池的剩余電量信息、開路電壓信息、工作電壓信息和工作電流信息,以及存儲在所述檢測單元內的各開路電壓值對應的內阻-soc曲線信息,計算得到所述儲能電池的soc修正值。
20、進一步的,所述檢測單元根據所述剩余電量信息、所述開路電壓信息、所述工作電壓信息、所述工作電流信息和所述內阻-soc曲線信息,計算得到所述儲能電池的soc修正值的方法包括:
21、所述檢測單元根據所述開路電壓信息、所述工作電壓信息和所述工作電流信息計算得到所述儲能電池的當前內阻值;并根據所述剩余電量信息得到所述儲能電池的當前剩余電量值;
22、所述檢測單元根據所述開路電壓信息、所述內阻-soc曲線信息,以及得到的所述當前內阻值,得到所述儲能電池的soc估算值;
23、所述檢測單元根據得到的所述當前剩余電量值和所述soc估算值,計算得到所述儲能電池的soc修正值。
24、進一步的,所述當前內阻值采用如下算式進行計算:
25、
26、其中,r為所述儲能電池的當前內阻值;u1為所述儲能電池當前的開路電壓值;u2為所述儲能電池當前的工作電壓值;i為所述儲能電池當前的工作電流值。
27、進一步的,所述檢測單元根據得到的所述當前剩余電量值和所述soc估算值,計算得到所述儲能電池的soc修正值的方法包括:
28、以所述當前剩余電量值作為先驗值,所述soc估算值作為觀測值,采用卡爾曼濾波法計算得到所述soc修正值。
29、通過在對所述估算剩余電量區間的精確性的評價結果為不合格時(也即測得的開路電壓處于平臺區間時),計算出所述儲能電池的當前內阻值,再結合測得的開路電壓對應的內阻-soc曲線信息,獲得所述soc估算值,并利用卡爾曼濾波法計算得到所述soc修正值,能夠進一步提高對儲能電池的soc的修正精度。
30、進一步的,若對所述估算剩余電量區間的精確性的評價結果為合格,則所述檢測單元以所述估算剩余電量區間的最大值與最小值的平均值作為所述儲能電池的soc修正值。