[发明专利]一种直流微网中储能系统虚拟电池内阻的计算方法

摘要

本发明提出一种直流微网中储能系统虚拟电池内阻的计算方法，属于直流微网控制领域。该方法将储能系统中每个储能单元与该储能单元DC/DC控制器作为一个整体，等效为一个满足Rint等效电路模型的虚拟电池；分别获得获得每个储能单元不同SOC值对应的端电压、放电内阻和充电内阻，得到放电内阻、充电内阻与端电压分别随SOC变化的一维查表函数；实际工作时，通过储能单元的SOC获取对应的放电内阻、充电内阻与端电压，再结合DC/DC控制器输出电压，根据储能单元的充放电状态，计算储能单元的虚拟电池内阻。本发明充分考虑了储能单元的自身特性，保证系统运行过程中不同储能单元之间的均衡与功率分配。

主权项

1.一种直流微网中储能系统虚拟电池内阻的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将储能系统中每个储能单元与该储能单元DC/DC控制器作为一个整体，等效为一个满足Rint等效电路模型的虚拟电池，其中等效电路模型电阻R_v为储能单元虚拟电池的内阻；2)分别对储能系统中每个储能单元进行混合动力脉冲能力特性HPPC实验测试，获得每个储能单元不同荷电状态SOC值对应的端电压、放电内阻和充电内阻；所述HPPC测试方法为：将储能单元放电至每个SOC值处后搁置3小时获得该SOC值对应的端电压；将储能单元放电至每个SOC值处并搁置3小时后，对储能单元施加1C倍率下的10s恒流放电脉冲和10s恒流充电脉冲，通过施加脉冲电流前后的电压变化差值除以脉冲电流值得到该SOC值对应的放电内阻和充电内阻，得到放电内阻、充电内阻与端电压分别随SOC变化的一维查表函数；3)在直流微网的实际工作过程中，在线获取每个储能单元DC/DC控制器的输出电压U_out；4)在直流微网的实际工作过程中，在线获取电池管理系统BMS估计得到的每个储能单元的SOC值；5)利用步骤4)的结果，通过步骤2)得到的放电内阻、充电内阻与端电压分别随SOC变化的一维查表函数，得到该储能单元当前时刻SOC值对应的放电内阻、充电内阻与端电压值；6)判断储能单元当前时刻的充放电状态：若储能单元处于放电状态，则储能单元内阻r_b满足式(1)；若储能单元处于充电状态，则储能单元内阻r_b满足式(2),其中，r_b,discharge和r_b,charge分别为储能单元的放电内阻和充电内阻；r_b＝r_d,discharge     (1)r_b＝r_b,charge    (2)7)在线计算得到储能单元的虚拟电池内阻，表达式如下：其中，U_b0为储能单元端电压，α_v为虚拟电池内阻比例系数。