[发明专利]电池簇SOC和SOH校准方法、系统、设备和存储介质

说明书

本发明公开一种电池簇SOC和SOH校准方法、系统、设备和存储介质，对电池簇中电池单体阻抗大于阈值的电池单体进行一次放电和一次充电，再进行二次放电和二次充电；根据一次放电电流和二次放电时间，计算电池簇剩余电量；根据二次充电电量、一次充电电量和一次充放电损失，计算电池簇健康状态。本发明针对用电池簇中内阻较大的电池单体即阻抗大于阈值的电池单体判断是否停止充放电，由于电池簇中电池簇中内阻较大的电池单体所占比例不超过10％，所以本发明只需要针对电池簇中，相对数量较少的电池进行计算即可实现校正电池簇剩余电量和电池簇健康状态的目的，提高了计算效率。

技术领域

本发明属于储能系统与电池管理系统检测技术领域，具体涉及一种电池簇SOC和SOH校准方法、系统、设备和存储介质。

背景技术

储能技术具有极高的战略地位，世界各国一致都在不断支持储能技术的研究和应用。2018年全球储能电站部署的储能容量约为150GWh，到2030年的储能容量预计将增长到380GWh。同时，由于磷酸铁锂电池成本的下降，新建设的储能电站通常采用磷酸铁锂电池的方案。照此趋势发展，储能电站在线检测技术的应用市场需求会随着新储能电站的建设和旧储能电站的维护而逐年增大。近些年，研究和开发人员对电池单体的研究比较多，包括电池单体的SOC(SOC为荷电状态，也叫剩余电量，State of charge)和SOH(SOH为电池的健康状态，State of health)的算法和测试方法，但是对于储能电池簇的针对性研究相对较少。第一是由于储能电池簇的搭建集成耗费人力物力较多，安全投运周期较长，并网检测工作量大；第二是储能电池簇的并发数据量庞大，包括几百节单体的状态信息，电站远程获取的数据一般实时性不高，对于要求精度实时性较高的计算不能满足要求，所以储能电池簇SOC和SOH的在线计算仍是行业难题。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种电池簇SOC和SOH校准方法、系统、设备和存储介质，该方法能够快速实现对电池簇SOC和SOH的计算。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

电池簇SOC和SOH校准方法，包括以下步骤：

对电池簇进行一次放电和一次充电，再进行二次放电和二次充电；其中，一次放电与二次放电至电池簇中阻抗大于阈值的电池单体电压最小值达到截止电压下限时停止，一次充电与二次充电至电池簇中阻抗大于阈值的电池单体电压最大值达到截止电压上限时停止；

根据一次放电电流和二次放电时间，计算电池簇剩余电量；

根据二次充电电量、一次充电电量和一次充放电损失，计算电池簇健康状态。

进一步的，对电池簇进行一次放电和一次充电，再进行二次放电和二次充电时，阻抗大于阈值的电池单体电压差满足下式：

dV_i(μ_dV+2σ_dV)

式中，dV_i为电压差，μ_dV为电池簇中单体变化值的均值，σ_dV为电池簇中单体变化值的方差。

进一步的，电压差dV_i通过下式计算得到：

dV_i＝V_i’-V_i”

式中，V_i’为充电至电流稳定时的充电电压；V_i”为放电至电流稳定时的放电电压。

进一步的，电池簇中单体变化值的均值μ_dV通过下式计算得到：

式中，N为电池簇中电池个数。

进一步的，电池簇中单体变化值的方差通过下式计算得到：