，电池组以恒定功率10kW充电，直至出现至少一个电池单体电压达到用户设定的电池单体电压上限值3.6V，记录充电截止前一刻所有的电池单体电压值Uc= {u cl, uc2,...，uc200}，U。内所有的元素值不大于3.6V ;
[0048](5)电池组以恒定功率10kW放电，直至出现至少一个电池单体电压达到用户设定的电池单体电压下限值2.5V，记录放电截止前一刻所有的电池单体电压值Ud={udl, ud2,…，ud2J，UdR所有的元素值不小于2.5V，并记此步骤所放出的电能为E ;
[0049](6)以步骤(3)的一维数组U?为自变量，数列SOC为因变量，采用线性插值法计算步骤(4)的U。中每一个元素对应的值，形成长度为200的一维数组SOCc= {S0Ccl, SOCc2,...，SOCc200I，SOCc内所有的元素值不大于100 ;
[0050](7)以步骤⑵的一维数组IV为自变量，数列SOC为因变量，采用线性插值法计算步骤(5)的Ud中每一个元素对应的值，形成长度为200的一维数组SOC d= {SOC dl, SOCd2,…，SOCd200I，SOCd内所有的元素值不小于O ;
[0051](8)将步骤(6)的S0C。减步骤(7)的SOC d，得到的一维数组定义为AS0C，计算A SOC的最大值Λ SOCnax, Δ SOCniaxS 100，以及最大值Λ SOC _对应的电池序号I ;
[0052](9)以恒定功率10kW对电池组充电，充电的电能为Ε/2 ；
[0053](10)对所有满足SOCd^SOCel (其中k = I?200)的电池单体进行单独放电，放电功率为500W，放出的电能为(SOCd1-SOCel)/100*Ecr,对所有满足S0Cdk〈S0Cd^电池单体进行单独充电，充电功率为500W，吸收的电能为(SOCdl-SOCdk)/100*Edr，完成修复后，电池组的可用容量(以额定功率放电的电能计算)增加值约为(100-ASOCniaxVKK^E13
[0054]以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，本发明不仅仅局限于上述实施例，凡在本发明的精神和原则之内所做的局部改动、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于储能电站的电池组可用容量修复方法，其特征在于，该修复方法包括以下步骤: (1)设储能电站的电池组由N个电池单体串联形成，电池组的额定充放电功率为P，则每个电池单体的额定充放电功率P/N，在电池单体成组前，从所有的电池单体中随机抽取η个电池单体分别进行充放电，充放电的步骤如下: (1-1)对η个电池单体分别以恒定功率Ρ/Ν充电，直至η个电池单体的电压分别达到用户设定的电池单体电压上限值u_x; (1-2)对步骤(1-1)中的η个电池单体以恒定功率Ρ/Ν放电，直至η个电池单体的电压分别达到用户设定的电池单体电压下限值ud_，以5秒为周期，记录放电过程的电池单体电压值，将放电过程的电压记录数据组成一个数组，记为UdHk= {udr|k !,Udrlk2j^jUdrlkldJ, S中，dr表示放电过程的记录数据，k表示电池单体的序号，k = I?n，Udrjk:表示放电过程的第k个电池单体的第I个记录数据，Udrlk ldk表示放电过程的第k个电池单体的第Idk个记录数据，Idk等于放电过程的第k个电池单体的数组长度，并将放电过程的第k个电池单体的累计放电能量，记为Edr|k(k = I?η)； (1-3)对步骤(1-2)中的η个电池单体以恒定功率Ρ/Ν充电，直至η个电池单体的电压分别达到步骤(1-1)中的用户设定的电池单体电压上限值Uaiiax，以5秒为周期记录充电过程的电池单体电压值，将该电池单体电压值组成一个一维数组，记为U?|k ={ucr|k !, ucr|k 2,…，u?|k ldJ，其中，Cr表示放电过程的记录数据，k表示电池单体的序号，k =I?n，ura|k:表示充电过程的第k个电池的第I个记录数据，uCT|k ldi表示充电过程的第k个电池的第Ick个记录数据，Ick等于充电过程的第k个电池的数组长度，并将充电过程的第k个电池单体的累计充电能量记为E?|k，k = I?η ; (1-4)对步骤(1-3)中的η个电池单体以恒定功率Ρ/Ν放电，直至η个电池单体电压分别达到步骤(1-2)中的用户设定的电池单体电压下限值叫_; (2)建立一个长度为步骤(1-2)中的Idk的递减等差数列Adk={100，100-d dk,...，心，0}，其中，(^为公差，(1&= 100/(Idk-1)，并建立一个长度为101的递增等差数列SOC1= !01= {0，1，2，":100},以数列Adk为自变量，以上述步骤(1-2)中的放电过程的电压记录数据数组IUlk为因变量，采用线性插值法，分别计算SOC ! = 1M中每一个元素对应的值，得到η 个长度为 101 的一维数组 Udr|k’ = {udr|k。’ , Udrjk /，...,Udrlk 100，}，k = I ?n，求 η 个一维数组UdHk’中各对应元素的平均值，得到长度为101的放电过程的平均电压记录数据数组Udr= {u dr0, udrl,…，UitlJ，并计算步骤(1-2)中的 平均值 E &，k = I ?η ; (3)建立一个长度为步骤(1-3)中的Ick的递增等差数列Adi,Ack= {0，Cldi, 2dck,…,100-dck, 100}，其中，Cldi为公差，dck= 100/(Ick-1),以数列Ack为自变量，以上述步骤(1-3)中的充电过程的电压记录数据数组U?|k为因变量，采用线性插值法，分别计算步骤(2)中的SOC1 = 101中每一个元素对应的值，得到η个长度为101的一维数组U?|k’ ={ucr|k。’，Ucrjk /，…，U。+ 100> }，k = I?n，求η个一维数组U。+’中各对应元素的平均值，得到长度为101的充电过程的平均电压记录数据数组Uct= {ucr0, ucrl,…，uCTl。。}，并计算步骤(1-3)中的E?|k的平均值E cr，k = I?η ; (4)由步骤(I)中的N个电池单体串联形成的电池组以恒定功率P充电，直至N个电池单体中出现一个电池单体的电压达到步骤(1-1)中用户设定的电池单体电压上限值u_x，电池组截止充电，记录充电截止时刻的电池组中N个电池单体的电压值U。= {u cl, uc2,…，Ucn}; (5)使步骤(4)的充电后的电池组以恒定功率P放电，直至N个电池单体中出现一个电池单体的电压达到步骤(1-2)用户设定的电池单体电压下限值ud_，电池组截止放电，记录放电截止时刻的电池组中N个电池单体的电压值Ud= {u dl, ud2,…，udN}，并记录放电过程电池组所放出的电能，记为E ; (6)以步骤(3)中的长度为101的充电过程的平均电压记录数据数组U?为自变量，以步骤(2)中的SOC1 = 1Μ为因变量，采用线性插值法，计算步骤(4)中的充电截止时刻电池组中的N个电池单体电压值U。中每一个元素对应的值，得到充电截止时刻电池组中N个电池单体的 SOC 值 SOCc, SOCc= {SOC cl, SOCc2,...，SOCcJ ； (7)以步骤⑵中的长度为101的放电过程的平均电压记录数据数组IV为自变量，以步骤⑵中的SOChm为因变量，采用线性插值法，计算步骤⑶中的放电截止时刻电池组中N个电池单体电压值仏中每一个元素对应的值，得到放电截止时刻的电池组中N个电池单体的 SOC 值 SOCd, SOCd= {SOC dl, SOCd2,...，SOCJ ; (8)将步骤(6)中的充电截止时刻电池组中的N个电池单体的SOC值S0C。减去步骤(7)中放电截止时刻的电池组中N个电池单体的SOC值SOCd，将差值记为AS0C，计算ASOC的最大值Δ SOCnax,以及与该最大值Δ SOCniJf对应的电池单体序号1，I < I < N，电池单体I在数组SOCc中的值为SOC cl，在数组SOCd中的值为SOC dl; (9)使上述步骤(5)的电池组以恒定功率P充电，电池组充电的电能为步骤(5)中放电过程电池组所放出的电能E的一半，即E/2 ; (10)对上述步骤(6)中的充电截止时刻电池组中N个电池单体的SOC值S0C。中的SOCdi进行判断，k = I?N，若SOCdi大于上述步骤⑶中的SOC el，则对电池单体k进行单独放电，放电功率为P/N，放出的电能为(SOCd1-SOCJ/100*E?，其中E?为步骤⑶中的计算值，若SOCdi小于或等于上述步骤(8)中的SOCel，则停止电池单体k的单独放电；对上述步骤⑵中的放电截止时刻电池组中N个电池单体SOC值SOCd中的SOC &进行判断，若SOC dk小于步骤(8)中的SOCdl，则对电池单体k进行单独充电，充电功率为P/N，放出的电能为(SOCdl-SOCdk)/100*E&，其中Et为步骤⑵中的计算值，若S0Cdl/J、于或等于步骤⑶中的SOCdl，则停止电池单体k的单独充电。
【专利摘要】本发明涉及一种用于储能电站的电池组可用容量修复方法，属于电网电池储能技术领域。本方法以电池单体在恒定功率下的充放电电压序列为基础，建立电压与剩余能量的对应关系，并依此将电池组在全充全放结束前时刻的各电池单体电压映射为剩余能量，进而以可用容量最小的电池为参照，对其余电池进行单独的充电或放电，以实现电池组可用容量最大化修复，增加电池组的可充放电能量，延长电池组的使用寿命，提高储能电站的经济效益。
【IPC分类】H01M10/44
【公开号】CN105206885
【申请号】CN201510570939
【发明人】杨代铭, 陆超, 袁志昌, 齐国光, 黄磊, 李圣勇
【申请人】张家港智电可再生能源与储能技术研究所有限公司, 张家港智能电力研究院有限公司, 清华大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月9日