[发明专利]基于预测的微电网储能电池主动均衡方法

说明书

基于预测的微电网储能电池组主动均衡方法，涉及电池管理技术，特别涉及微电网的储能电池组的管理，尤其是基于预测对微电网储能电池组进行主动均衡的方法，通过微电网日发电量数据、微电网日负荷数据、电网调度数据进行综合分析计算，预测下一时间段T内的电量需求情况，结合电池组充放电电流与各电芯SOC信息计算分析得出均衡控制策略，并生成PWM控制波形，调节控制电路中IBGT器件的通流能力，达到针对每一个电芯进行主动均衡的目的。采用本发明，对即将发生的状态进行预测，提前准备好均衡环境，到达下一个时间段时，根据每个电芯的具体参数设定充放电电流，实现精准、主动均衡。

技术领域

本发明涉及电池管理技术，特别涉及微电网的储能电池组的管理，尤其是基于预测对微电网储能电池组进行主动均衡的方法。

背景技术

储能电池是微电网的重要组成部分，其使用寿命是制约微电网发展的一个重要因素，如何延长其使用寿命是一个难题，其根本原因是多级串联下的电池不均横，需要针对电池不均衡问题设计出相应的解决方案。

在现有的技术中，电池充放电均衡多采用被动均衡的管理方法，一般通过电阻放电的方式，对电压较高的电池进行放电，以热量的形式释放电量，这样整个系统的电量受制于容量最少的电池，如果各串联电池的容量相同就可以避免这种情况，实际上即使电池初始容量相同，也会随着充放电次数增加，电池老化程度不同，逐渐出现容量不同，且差距会越来越大，这是由于电池本身的性质差异引起，并随着工作时间增长而放大差异，目前是无法避免的，只能通过均衡的手段来延长整个系统的使用寿命。

电压较高的电池将大部分能量以热量的形式被浪费，这对大容量的储能电池来说是不允许的。

也有通过并联电容主动均衡的方案，即在每一节电池上都并联一个超级电容，通过开关，电容即可以并联到本身电池上，又可以并联到相邻的电池上，当某一节电池电压过高时，1、串联回路电流一致，但在某一电池加一个并联支路，这个支路会分走电池上通过的电流，即在整体一致的情况下调节单个电池的情况，2、电池本身会随着工作时间老化，而电池老化程度不同，体现到同样的工作情况下两端电压不同，先将电容并联到电压高的电池上，电池放电，电容电压与该电池电压一致后再将该电容切换到相邻的电池，电容给电池充电，实现电量转移，而电容并不消耗电量，可实现与能耗转移，但该方法实现起来控制比较复杂，且需要庞大的开关阵列，结构复杂、组装难度高，效率低，且超级电容的成本不比电池低。

随着技术的发展，本领域中主动均衡技术也有应用。

中国专利201811187147.0披露了一种基于电池健康状态和荷电状态的电池组主动均衡方法，中国专利201710077127.7披露了一种电池组主动均衡电路及方法，类似的申请都关注电池本身的状态，但对环境因素基本没有考虑。

发明内容

本发明的目的是设计一种能精准控制、能量损耗低、结构简单、易于实现且成本低、效率高的微电网储能电池充放电控制系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：基于预测的微电网储能电池组主动均衡方法，m个电芯串联成一个单元，p个单元并联在一起组成微电网储能电池组，均衡方法通过连接电池组的控制电路完成，

均衡方法包括以下步骤：

步骤A、每隔T分钟采集一次电池组中各个电芯的电压信息及充放电状态，并将获取的信息和时间进行存储。

步骤B、获取最近Q小时的微电网日发电量数据、微电网日负荷数据、电网调度数据。

步骤C、根据电池组中各电芯电压信息、微电网日发电量数据、微电网日负荷数据、电网调度数据进行综合分析计算，预测下一时间段T内的电量需求情况，包括：

步骤C1、计算

。