[发明专利]低温下电池储能系统高效率工作方法

权利要求书

1.一种低温下电池储能系统的高效率工作方法，其特征在于，建立多种电池构成的储能系统框架，以各类电池优势互补为基础构建储能系统优化模型，使用求解器求解该优化模型，得到在低温下由多种电池构成的电池储能系统的最优调度方案；

其中，储能系统由钛酸锂电池、磷酸铁锂电池、加热设备组成，先用钛酸锂电池给加热设备充电，提高储能仓内温度，待温度达到一定范围时，再由磷酸铁锂电池执行充放电工作；构建优化模型如下所示：

其中，是磷酸铁锂电池向外输出的功率，是钛酸锂电池向外输出的功率，电系统的平衡模型如下(a1)至(a10)所示：

式中是磷酸铁锂电池内部消耗的电能，η^ES1(T_t)是磷酸铁锂电池输出效率，是磷酸铁锂电池输出的总电能；是磷酸铁锂电池输送给加热设备的功率；是钛酸锂电池内部消耗的电能，η^ES2(T_t)是钛酸锂电池输出效率，是钛酸锂电池输出的总电能；是钛酸锂电池输送给加热设备的功率；

式(a1)(a2)中电池组的效率受温度影响，如式(a5)-(a6)所示：

其中，Tⁱⁿ是储能仓内温度，是拟合系数，此外，两组电池消耗的总电能不能超过其存储的最大电能和两组电池发出的功率不能超过其最大功率和即：

热平衡模型如下(a11)至(a14)所示：

式(a11)表示仓体内增加的热量之和等于热电容C乘以仓体内温度的改变量，Q^ES1表示磷酸铁锂电池发出的热量、Q^ES2表示钛酸锂电池发出的热量、Q^AC表示加热器发出的热量，T^out为仓体外的温度，Tⁱⁿ为仓体内温度，R为热电阻；

两块电池发出的热量和仓体内的温度线性相关，电池放出热量和温度的关系如下：

加热器发出的热量Q^AC正比于其电压电流的乘积，也即正比于加热器消耗的电能L^AC，

式中，都是拟合系数。

2.如权利要求1所述的一种低温下电池储能系统的高效率工作方法，其特征在于：电池采用脉冲式的放电方法。

3.如权利要求1所述的一种低温下电池储能系统的高效率工作方法，其特征在于：在放电过程即将结束的时候，停止向加热设备供电。

4.如权利要求1所述的一种低温下电池储能系统的高效率工作方法，其特征在于：在放电过程中，通过调节加热设备消耗的功率和电池自身输出功率，在考虑制热耗电的同时，把储能仓内温度控制在合适电池工作的程度，从而使电池输出效率最高。