[发明专利]一种微电网中蓄电池储能系统寿命测算方法

摘要

本发明是一种微电网中蓄电池储能系统寿命测算方法，其特点是，包括的内容有对锂电池的充放电深度与循环次数和总吞吐量的对应关系进行分析，建立蓄电池储能系统寿命损耗模型；采用现有工程领域中的疲劳寿命计算法，即“塔顶计数法”对蓄电池储能系统进行充放电循环的截取，计算蓄电池充放电深度，进而得到的充放电循环代入寿命损耗模型中进行电池储能系统寿命测算。具有科学合理，简单适用，预测精度高等优点。

主权项

一种微电网中蓄电池储能系统寿命测算方法，其特征是，它包括以下内容：1)锂电池的充放电深度与循环次数和总吞吐量的对应关系对锂电池的充放电深度与循环次数和总吞吐量的对应分析，得到蓄电池在任意充放电深度下的总吞吐量EZ(x)为：EZ(x)＝NZ(x)ENx                          (1)式中，x为充放电循环深度，定义为：设蓄电池初始荷电状态为SOC1，进行先充电、再放电后荷电状态为SOC2，而后对电池进行先放电、再充电后使荷电状态至SOC1后停止，此时充放电循环深度为|SOC1‑SOC2|，其中SOC1→SOC2记为充放电半周期；NZ(x)为充放电深度为x时的最大循环次数；EN为蓄电池额定容量；测算蓄电池的寿命需要将不同充放电深度下的总吞吐量归算至全充全放下的吞吐量，为此，引入折算系数：α(x)=EZ(1)EZ(X)---(2)]]>α(x)为折算系数，EZ(1)为全充全放时的总吞吐量，EZ(X)为充放电深度为X时的总吞吐量，则对于第i次充放电深度为x时的吞吐量归算后为：Ei(1)＝α(x)Ei(x)                               (3)Ei(1)为第i次充放电折算至全充全放时的吞吐量，Ei(x)为第i次任意x充放电深度下的吞吐量；设蓄电池在一个时段内充放电M次，充放电深度分别为x1,Λxi,Λxm，则归算后的总吞吐量为：EM(1)=Σi=1Mα(xi)Ei(xi)---(4)]]>EM(1)归算后的蓄电池总吞吐量，Ei(xi)为以x为充放电深度第i次充放电的总吞吐量α(xi)，对式(1)‑式(4)建立蓄电池寿命损耗估算模型式(5)：Blifeloss=(1-EM(1)EZ(1))×100%---(5)]]>为电池储能系统寿命损耗系数；2)采用现有工程领域中的疲劳寿命计算法，即“塔顶计数法”计算蓄电池充放电深度①将坐标轴顺时针旋转90°，雨流依次从数据的峰值位置的内侧沿着斜坡往下流；②雨流从某一个峰值点开始流动，当遇到比其起始峰值更大的峰值时要停止流动，并且当雨流遇到上面流下的雨流时，必须停止流动；③根据雨流流动的轨迹取出所有的循环，记下每个循环的幅度；根据塔顶计数图取得全循环2‑3‑2^，5‑6‑5^，半循环1‑2‑2^‑4,4‑5‑5^‑7,7‑8，统计得到蓄电池在工作过程中的充放电深度，从而实现对蓄电池储能系统的寿命测算。