[发明专利]一种多电感主动均衡控制的配电网蓄电池维护方法

权利要求书

1.一种多电感主动均衡控制的配电网蓄电池维护方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立包含蓄电池二阶改进等效电路仿真模型、电池荷电状态计算模块、温度计算模块，电池健康状态计算模块的电池模型；

S2、构建电池SOC、SOH和温度的多因素自适应均衡函数，在不同电流工况下，分析多因素迭加作用时单体电池的不一致性变化情况；

S3、采用向量计算与条件判断来确定均衡单元的控制开关动作，调节单体电池流过的总电流；

S4、在不同电流工况下，外层计算电池组SOC标准差作为均衡效果的一致性分析依据，判断是否触发电池组系统的主动均衡控制；

S5、触发内层基于动态区间自适应粒子群优化的电池组主动均衡控制策略，通过区间变电流法划分多阶段的电流值动态区间，分别计算所述电池SOC、SOH和温度的自适应均衡函数指标值动态区间，构建基于动态区间的电池组主动均衡函数；

S6、基于当前时刻各个电池采样的电流值，计算出电池组主动均衡函数值作为初始值，采用动态自适应粒子群算法寻优下一时刻各个电池的电流区间值，通过条件判断来确定电池组各个均衡单元控制开关动作决策组合。

2.根据权利要求1所述的一种多电感主动均衡控制的配电网蓄电池维护方法，其特征在于：

所述S1中，所述建立的单体电池组模型为：

将配电网中运行的电池组中各个单体电池进行等效电路的仿真建模，应用采样得到的流过电池的电流计算出各个单体电池的相关指标值，所述蓄电池二阶改进等效电路仿真模型是在二阶模型的基础上再增加一个电容；所述二阶模型是在一阶模型上增加一组RC回路；所述一阶模型含一个电压源和一个RC并联电路；

SOC计算模块的计算公式为：

其中，SOC₀为电池荷电状态的初始值；C_A为电池的可用额定容量，放电时电流为正值，充电时电流为负值；

所述温度计算模块的公式为：

其中，m为电池质量；c_p为电池比热容；R为电池内阻；h_c为电池热量交换系数；T_a为环境温度；S为电池外表面面积；

通过所述公式(2)能够得出电池电流与温度之间的关系；

SOC计算模块的公式为：

其中，SOH_i为电池阻抗衰减率；根据不同电池相关实验数据得到α、H、T_a、ε的数值。

3.根据权利要求1所述的一种多电感主动均衡控制的配电网蓄电池维护方法，其特征在于：

所述S2中，构建电池SOC、SOH和温度的多因素自适应均衡函数为：

采用单向极差的数学表达式量化单体电池的SOC、SOH和温度的不均衡度，再通过增加自适应控制量来平衡多因素之间的差异性，分别添加SOC_min、SOC_max、SOH_min、SOH_max和T_min、T_max；

单体电池多因数自适应均衡度函数为：

其中，i为电池组中各单体电池编号i＝1，２，…，n；λ₁，λ₂，λ₃分别为SOH、SOC、T在均衡中所占权重，且λ₁+λ₂+λ₃＝1，t为充放电时间；

由δ_i，SOC、δ_i，SOH和δ_i，T构成了一个与电流密切相关的n维向量δ，电池组均衡问题转化成对向量δ进行相应的运算；所述公式(4)至公式(6)随着均衡电流的改变而自动调节控制参数δ_i。