[发明专利]并联蓄电池组分电流的计算方法、仿真系统及仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池仿真技术领域，具体涉及一种并联蓄电池组分电流的计算方法、仿真系统及仿真方法。

背景技术

由于石化燃料会带来环境污染问题，风力发电﹑水力发电﹑太阳能发电等电力能源成为人们所需要的替代能源，蓄电池可以解决电力能源工业中的电力储存问题。在蓄电池的实际应用中，常通过多个单体蓄电池的串联来提升工作电压，多个单体蓄电池的并联来提升电量总和。但因每个单体蓄电池的性能差异性，使并联蓄电池组中每个单体蓄电池之间分配到的电流不尽相同，这将会影响并联蓄电池组的使用寿命，通过仿真建模对并联蓄电池组进行有效地状态演算，可即时评估电池的生命周期和效能表现，以加速开发流程，降低成本。

蓄电池的模拟仿真建模过程需要满足蓄电池的数学物理方程，数学物理方程的繁杂程度，会影响蓄电池仿真过程的快慢，在并联蓄电池组的仿真模型中，影响仿真过程快慢的还有并联的单体蓄电池的数量，原因是并联蓄电池组中任两个单体蓄电池之间彼此相互影响，在满足原有的蓄电池仿真建模数学物理方程之外，还需要满足基尔霍夫电流定律(KCL)及基尔霍夫电压定律(KVL)。

现有技术中，计算并联蓄电池组的分电流时用的是试误法和联立方程组法，当并联的单体蓄电池数量增加时，演算困难度将呈现非线性的成长，耗费大量时间，以并联100颗蓄电池为例，可利用得知将有4950个电流变量需同时进行运算以符合模型中所有的控制方程和边界条件，使得仿真运算难以持续进行，最终导致计算器资源不足而停止模拟。

鉴于此，需要提供一种并联蓄电池组分电流的计算方法、仿真系统及仿真方法以解决上述技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可快速计算并联蓄电池组分电流的计算方法、一运用该计算并联蓄电池组分电流的计算方法的仿真系统及一运用该计算并联蓄电池组分电流的计算方法的仿真方法。

一种并联蓄电池组分电流的计算方法包括以下步骤：

a、计算并联蓄电池组中各单体蓄电池k在t时刻的功率P_k(t)，计算公式为： P_k(t)＝i_k(t)V_k(t)；

b、计算并联蓄电池组在t时刻的总功率P_(t)，计算公式为：

c、计算所述各单体蓄电池k在t时刻的功率占比K_k(t)，计算公式为：

d、计算所述各单体蓄电池k在t+Δt时刻的分电流i_k(t+Δt)，计算公式为：

其中，n为所述并联蓄电池组中所有单体蓄电池的数量，k为所述并联蓄电池组第k个单体蓄电池的标号，I_output(t)为所述并联蓄电池组在t时刻的总电流，i_k(t)为所述并联蓄电池组中单体蓄电池k在t时刻的分电流，V_k(t)为所述并联蓄电池组中单体蓄电池k在t时刻的分电压，i_k(t+Δt)为所述并联蓄电池组中单体蓄电池k在 t+Δt时刻的分电流。

优选地，上述计算方法中，当初始时刻即t＝0时，所述各单体蓄电池k的分电流i_k(0)一预先设定的值，分电压V_k(0)为各单体蓄电池k的开路电压。

优选地，上述计算方法中，当初始时刻即t＝0时，所述各单体蓄电池k的分电流i_k(0)＝1A。

优选地，上述计算方法中，计算所述各单体蓄电池k在t+Δt时刻的分电流 i_k(t+Δt)的计算公式可加上一加权项即为：

其中，符B_alance为加权经验函数值，B_alance的取值范围为-100～100。

一种并联蓄电池组的仿真系统包括一计算模块，该计算模块可使用上述任一种并联蓄电池组分电流的计算方法来计算并联蓄电池组种各单体蓄电池的分电流。

一种并联蓄电池组分电流的仿真方法包括如下步骤：

S1：利用上述任一种并联蓄电池组分电流的计算方法来计算所述并联蓄电

池组中各单体蓄电池k在t时刻的分电流i_k(t)；

S2：将得到的所述各单体蓄电池k在t时刻的分电流i_k(t)的值输入到利用现有技术建立的所述并联蓄电池组的仿真模型中，得出所述各单体蓄电池k在t时刻的分电压V_k(t)；