[发明专利]一种电池单体的状态诊断方法、设备及存储介质

说明书

本发明提供一种电池单体的状态诊断方法、设备及存储介质，通过检测所述电池组中每个电池单体的工作回路是否正常，对异常的工作回路进行维修；检测所述电池组中每个电池单体的荷电状态是否一致，对荷电状态不一致的电池单体进行电量调节；获取并依据充电过程和放电过程中的电池单体的电压变化率以及所述电池组的电压中值和电压标准差，对电池单体的状态进行诊断，确定状态异常的电池单体。提高了储能系统的可用容量，降低了储能电站的维护成本。

技术领域

本发明属于电池储能电站技术领域，具体涉及一种电池单体的状态诊断方法、设备及存储介质。

背景技术

储能技术具有极高的战略地位，世界各国一直都在不断支持储能技术的研究和应用。日本、美国等发达国家电池储能电站技术发展较早，如今已得到了一些应用，中国近些年来在国家政策的支持下也取得了较快的发展。国内外在大规模电池储能电站的运行控制与应用方面均存在着不少成功的实际工程案例。如应用于日本青森县风电场的NGK公司的34MW/245MW·h钠硫电池储能电站,美国SDGE Escondido 30MW/120MW·h锂离子电池储能项目,以及中国张北风光储输示范工程(一期)20MW/84MW·h多类型电池储能电站等。这些工程应用中,电池储能电站的电池类型和应用场景都不尽相同。

电池单体电压是电池单体外特性的直接体现，因此对电池单体电压的故障诊断是最为重要的，电池单体电压过高或过低是最为明显的故障，但是只要电池管理系统能确保电池单体不被滥用，电池单体电压过高或过低的故障是不应该发生的。而电池组区别于电池单体的特点在于电池组内的电池单体电压存在不一致的情况，这是由于制造和使用过程的各电池单体的荷电状态(State of Charge，SOC)，容量，总内阻等不一致性造成的，是无法避免的。

锂电池组在通信基站的使用中长期处于浮充且无人值守状态，电池在长期浮充状态下发生的不可逆的容量损失要远大于电池在静置状态下的不可逆容量损失，造成锂电池组实际使用寿命的缩短，增加电池使用成本；且维护人员无法根据电池组状态判断电池组的使用寿命，因此经常造成意外的基站断电现象，造成了严重的经济损失。而决定锂电池组使用寿命的主要因素是锂电池组中存在自放电大的短板电池，因此为了提高电池组使用寿命，就必须快速识别锂电池组中的异常电池，对其进行维护或更换，从而延长锂电池组使用寿命。

现有技术中对电池储能电站的故障诊断与评估通常通过对电池单体电压、温度等监测信息进行诊断分析，设定由厂家推荐的保护阈值，当出现单体电压过高/过低、温度过高/过低的情况时及时告警，依据储能电池系统的单体电压运行上下限，设置分级告警。单体电池的告警信息主要包括：单体过压、单体欠压、单体过温、单体低温。通过对电池组和电池系统的电压、电流、温度和SOC监测信息进行诊断分析处理，设定相关的保护阈值，当出现电池组及电池系统的电压过高/过低、电流过大、温度过高/过低、SOC过高/过低的情况时及时告警。电池组及电池系统的告警信息主要包括：充电过流、放电过流、压差多大、温差过压、绝缘过压、SOC过低、SOC过高、电芯温度和电压极限告警。该现有技术只采用了阈值保护，未能根据历史数据对系统进行动态监测和保护。

发明内容

本发明提供一种电池单体的状态诊断方法、设备及存储介质，能够动态预测电池状态，降低维护成本，提高储能电站可用率。

第一方面，本发明提供一种电池单体的状态诊断方法，电池组包括N个电池单体，N为大于等于1的整数，包括：

检测所述电池组中每个电池单体的测量回路是否正常，对异常的工作回路进行维修；

检测所述电池组中每个电池单体的荷电状态是否一致，对荷电状态不一致的电池单体进行电量调节；

获取并依据充电过程和放电过程中的电池单体的电压变化率以及所述电池组的电压中值和电压标准差，对电池单体的状态进行诊断，确定状态异常的电池单体。

更进一步地，检测所述电池组中每个电池单体的测量回路是否正常，包括：