[发明专利]一种直挂式梯次储能系统的电池能量均衡方法

权利要求书

1.一种直挂式梯次储能系统的电池能量均衡方法，其特征在于，包括相间电池簇SOC均衡控制和相内链节电池SOC均衡控制；

所述相间电池簇SOC均衡控制包括：

向直挂式梯次储能系统注入零序电压所述零序电压符合以下公式：

其中K₀为比例系数，ΔSOC为系统三相SOC偏差量的总幅值，ω为交流侧电流旋转角速度，t为系统运行时间，δ为交流侧电流反向求取的角度，γ为SOC偏差值坐标系变换的角度；

所述相内链节电池SOC均衡控制包括：

向a相内各电池单元叠加第一基波电压

向b相内各电池单元叠加第二基波电压

向c相内各电池单元叠加第三基波电压

所述第一基波电压符合以下公式

所述第二基波电压符合以下公式

所述第三基波电压符合以下公式

其中K₁为比例系数，SOC_an、SOC_bn、SOC_cn分别表示a相的电池额定容量、b相的电池额定容量和c相的电池额定容量，分别表示a相的平均SOC值、b相的平均SOC值和c相的平均SOC值，n表示模块电池单元链节数。

2.根据权利要求1所述的直挂式梯次储能系统的电池能量均衡方法，其特征在于，所述相间电池簇SOC均衡控制中，系统三相SOC偏差量的总幅值ΔSOC符合以下公式

其中ΔSOC_α和ΔSOC_β分别表示静止坐标系下α、β轴的SOC偏差值分量。

3.根据权利要求2所述的直挂式梯次储能系统的电池能量均衡方法，其特征在于，所述ΔSOC_α和ΔSOC_β由三相的SOC偏差值经过3s/2s变换得到。

4.根据权利要求1所述的直挂式梯次储能系统的电池能量均衡方法，其特征在于，所述δ符合以下公式

其中i_q和i_d分别表示旋转坐标系下交流侧电流分量。

5.根据权利要求1所述的直挂式梯次储能系统的电池能量均衡方法，其特征在于，所述γ符合以下公式

其中ΔSOC_α和ΔSOC_β分别表示静止坐标系下α、β轴的SOC偏差值分量，所述ΔSOC_α和ΔSOC_β由三相的SOC偏差值经过3s/2s变换得到。

6.根据权利要求1所述的直挂式梯次储能系统的电池能量均衡方法，其特征在于，所述直挂式梯次储能系统采用级联H桥拓扑结构，每个单元包含一个梯次储能电池装置，所述梯次储能电池装置由m各电池单元串联而成，所述方法还包括：

采集梯次储能电池装置在充电过程中充电末端某一设定时刻的m个工作电压，提取各工作电压中的最大电压Umax和最小电压Umin，计算设定时刻梯次储能电池装置的最大工作电压差ΔUmax值，符合以下公式

ΔUmax＝Umax-Umin；

根据计算结果草拟出梯次储能电池装置的SOH与其在充电过程中充电末端设定时刻的最大工作电压差ΔUmax值线性拟合图。