恭喜青岛前沿发展技术有限公司张丽娟获国家专利权
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龙图腾网恭喜青岛前沿发展技术有限公司申请的专利一种电池储能系统在线式运行安全态势感知方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN113991777B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202111246575.8,技术领域涉及:H02J7/00;该发明授权一种电池储能系统在线式运行安全态势感知方法是由张丽娟;王成设计研发完成,并于2021-10-26向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种电池储能系统在线式运行安全态势感知方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种电池储能系统在线式运行安全态势感知方法,由于电池系统的不一致性是导致储能系统运行劣化的主要因素,而且不同充放电倍率对电池运行安全的影响程度也有所差异,因而提出了针对储能系统不同充放电区间电压、温度、容量等运行数据的不一致性,对电池储能系统各储能单元运行的安全性进行在线评估预测的方法。该方法不需要对电池内阻等难以在线测量的参数进行采集,同时也避免了复杂的建模过程,综合考虑了不同充放电倍率下,电池不一致性对电池安全运行的影响,提前对非安全运行状态的储能单元进行预警,从而提高储能系统运行的安全性,避免储能系统安全事故的发生。
本发明授权一种电池储能系统在线式运行安全态势感知方法在权利要求书中公布了:1.一种电池储能系统在线式运行安全态势感知方法,包括数据采集单元和电池储能系统,所述电池储能系统包括储能变流器PCS、电池单元和电池管理单元BMS,所述数据采集单元、储能变流器PCS和电池单元分别与电池管理单元BMS电连接,所述数据采集单元从电池管理单元BMS进行运行参数的采集,其特征在于,针对电池储能系统具有不同充放电倍率,对电池储能系统安全运行关键参数进行一致性分析,对存在安全运行隐患的储能单元提出预警,从而提高储能系统运行安全性,包括以下步骤: S1:运行参数实时采集: 利用数据采集单元从电池管理单元BMS采集运行参数,参数类型包括充电电流ICHAR、放电电流IDISCHAR、单体电池电压Ui、单体电池温度Ti、单体电池电量信息Si、单体电池所在单元Ni和电池单元内单体电池编号NOi; S2:充放电倍率分区: 根据电池储能系统的额定充电电流和额定放电电流,将充放电倍率均划分为0-0.5C,0.5C-1C,1C-1.5C以及1.5C以上,其中C为充放电倍率; S3:充放电倍率分区权重系数分配: 根据电池储能系统充放电倍率对电池寿命影响曲线,进行安全运行权重系数Qii∈1,2,3,4的归一化处理及分配,划分为四个区间,公式如下所示: Q1=11; 式中,Q1为区间1权重,区间1为0-0.5C]区间; 式中,Q2为区间2权重,区间2为0.5-1C]区间;C为充放电倍率;CYCLE-LIFE为该充放电倍率下的电池循环寿命; 式中,Q3为区间3权重,区间3为1-1.5C]区间;C为充放电倍率;CYCLE-LIFE为该充放电倍率下的电池循环寿命; 式中,Q4为区间4权重,区间4为1.5C以上区间;C为充放电倍率;CYCLE-LIFE为该充放电倍率下的电池循环寿命; S4:对各充放电倍率分区内各节电池参数不一致性计算: 计算电池组内各节电池的电压、容量和温度的不一致性系数,其中电压不一致性系数为Udif[i],容量不一致性系数为Sdif[i],温度不一致性系数为Tdif[i]; S5:对充放电倍率分区内各节电池安全趋势计算: 根据步骤S3中得到的充放电倍率分区权重系数以及S4中得到的电压不一致性系数Udif[i],容量不一致性系数Sdif[i]和温度不一致性系数Tdif[i],计算各充放电倍率分区内各节电池安全趋势,公式如下所示: TRE1[i]=Q1×Udif[i]+Sdif[i]+Tdif[i]5 式中,TRE1[i]为区间1的安全趋势; Q1=1; Udif[i]为电压不一致性系数; Sdif[i]为容量不一致性系数; Tdif[i]为温度不一致性系数; TRE2[i]=Q2×Udif[i]+Sdif[i]+Tdif[i]6 式中,TRE2[i]为区间2的安全趋势; Udif[i]为电压不一致性系数; Sdif[i]为容量不一致性系数; Tdif[i]为温度不一致性系数; TRE3[i]=Q3×Udif[i]+Sdif[i]+Tdif[i]7 式中,TRE3[i]为区间3的安全趋势; Udif[i]为电压不一致性系数; Sdif[i]为容量不一致性系数; Tdif[i]为温度不一致性系数; TRE4[i]=Q4×Udif[i]+Sdif[i]+Tdif[i]8 式中,TRE4[i]为区间4的安全趋势; Udif[i]为电压不一致性系数; Sdif[i]为容量不一致性系数; Tdif[i]为温度不一致性系数; S6:对静置区间内各节电池安全趋势计算: 当电池储能系统处于静置,即既不充电也不放电区间,通过电池管理单元BMS对电池单元进行均衡充放电,均衡完毕后,计算静置区间的安全趋势,公式如下所示: TRE5[i]=Q1×Udif[i]+Sdif[i]9 式中,TRE5[i]为静置区间的安全趋势; Q1=1; Udif[i]为电压不一致性系数; Sdif[i]为容量不一致性系数; S7:安全预警: 在电池储能系统工作过程中,电池储能系统根据运行要求经历区间1-区间4中的任何一个或几个区间进入静置区间,在任一区间,当某节电池的任一不一致性系数超过设定限值,发出预警信号; 在任一区间,当某节电池的安全趋势预测值超过设定限值,发出预警信号; 当电池储能系统充放电经历设定的所有区间时,计算每节电池的安全趋势预测值之和,当超过设定限值时,发出预警信号; 其中,N到N+1个静置区间为从上一个静置区间即在步骤S6中电池单元均衡充放电完毕后,经历区间1-区间4中的任何一个或几个区间后再次进入静置区间的过程。
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