一种电池仓并联的电池性能测试方法与流程

本发明属于电池测试，特别涉及一种电池仓并联的电池性能测试方法。

背景技术：

1、随着储能技术的不断发展，电力系统对储能电池的需求也在增加。解释性的，储能电池主要是指用于太阳能发电设备、风力发电设备以及可再生能源储蓄能源的蓄电池。

2、为了保证储能电池的产品质量和功用，电池生产厂家和电池使用方都需要对电池性能进行测试。

3、现有传统的测试方法包括单电池仓测试方法和多通道电池仓测试方法；其中，现有传统的单电池仓测试方法测试效率低，降低了生产效率；现有传统的多通道电池仓测试方法所需的电网容量和能耗都很大。因此，亟需设计出一种新的电池测试方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电池仓并联的电池性能测试方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明提供的技术方案，可对多个电池仓同时进行并联测试，能够有效提高电池测试效率，并可减少对电网容量的需求，减小测试能耗。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供的一种电池仓并联的电池性能测试方法，包括：

4、将两个电池仓a、b并联，使用多电池仓间的协调控制方法对两个电池仓a、b进行功率控制，进行功率控制测试、能效测试并获得测试结果；其中，对电池仓a、b的测试同时发令，且保持电池仓a、b的时钟同步；

5、其中，所述多电池仓间的协调控制方法中，如果两个电池仓a、b都处于充电状态或放电状态，则对两个电池仓a、b的功率协调控制，使得在试验过程中pa+pb＜pmax；如果两个电池仓a、b中的一个电池仓处于充电状态，另一个电池仓处于放电状态，则对两个电池仓a、b进行对拖实验，保持pa+pb＜pmax；pa为电池仓a的有功功率，pb为电池仓b的有功功率，pmax为电网容量。

6、本发明的进一步改进在于，所述进行功率控制测试、能效测试并获得测试结果的步骤中，

7、所述功率控制测试中，有功功率调节能力测试步骤如下：

8、将电池仓a、电池仓b与公共电网相连；

9、pamax+pbmax＜pmax时，电池仓a与电池仓b同时充电或同时放电，逐级调节电池仓a有功功率pa设定值从0到最大值pamax，逐级调节电池仓b有功功率pb从0到最大值pbmax；若pbmax＞pamax则电池仓a已经完成实验，电池仓b继续调节功率到pbmax，反之则电池仓b完成实验后电池仓a继续调节到pamax；其中，pamax代表电池仓a的最大充放电功率，pbmax代表电池仓b的最大充放电功率，pmax为电网容量；

10、pamax+pbmax＞pmax时，利用对拖实验进行测试，电池仓a充或放电，逐级调节电池仓a有功功率pa设定值从0到最大值pamax，电池仓b放或充电，逐级调节电池仓b有功功率pb设定值从0到最大值pbmax；若pbmax＞pamax则电池仓a已经完成实验，电池仓b继续调节功率到pbmax，反之则电池仓b完成实验后电池仓a继续调节到pamax；

11、在电池仓并网点测量时序功率，记录实测曲线并计算有功功率的控制精度、响应时间和调节时间。

12、本发明的进一步改进在于，所述进行功率控制测试、能效测试并获得测试结果的步骤中，

13、所述功率控制测试中，无功功率调节能力测试步骤如下：

14、将电池仓a、电池仓b与公共电网相连；

15、调节电池仓a、电池仓b运行在输出最大感性无功功率工作模式，或者运行在输出最大容性无功功率工作模式；其中，

16、pamax+pbmax＜pmax时，电池仓a与电池仓b同时充电或同时放电，逐级调节电池仓a有功功率pa设定值从最大值pamax到0，逐级调节电池仓b有功功率pb从最大值pbmax到0，若pbmax＞pamax则电池仓a已经完成实验，电池仓b继续调节功率到0，反之则电池仓b完成实验后电池仓a继续调节到0；其中，pamax代表电池仓a的最大充放电功率，pbmax代表电池仓b的最大充放电功率，pmax为电网容量；

17、pamax+pbmax＞pmax时，利用对拖实验进行测试，电池仓a充或放电，逐级调节电池仓a有功功率pa设定值从最大值pamax到0，电池仓b放或充电，逐级调节电池仓b有功功率pb设定值从最大值pbmax到0；

18、在电池仓并网点实测有功功率和无功功率的实际值，以有功功率为横坐标，无功功率为纵坐标，绘制储能系统功率包络线。

19、本发明的进一步改进在于，所述进行功率控制测试、能效测试并获得测试结果的步骤中，

20、所述功率控制测试中，功率因数调节能力测试步骤如下：

21、将电池仓a、电池仓b与公共电网相连；

22、pamax+pbmax＜pmax时，电池仓a与电池仓b同时充电或同时放电，逐级调节电池仓a有功功率pa设定值从0到最大值pamax，逐级调节电池仓b有功功率pb从0到最大值pbmax；若pbmax＞pamax则电池仓a已经完成实验，电池仓b继续调节功率到pbmax，反之则电池仓b完成实验后电池仓a继续调节到pamax；其中，pamax代表电池仓a的最大充放电功率，pbmax代表电池仓b的最大充放电功率，pmax为电网容量；

23、pamax+pbmax＞pmax时，利用对拖实验进行测试，电池仓a充或放电，逐级调节电池仓a有功功率pa设定值从0到最大值pamax，电池仓b放或充电，逐级调节电池仓b有功功率pb设定值从0到最大值pbmax；若pbmax＞pamax则电池仓a已经完成实验，电池仓b继续调节功率到pbmax，反之则电池仓b完成实验后电池仓a继续调节到pamax；

24、调节电池仓a和电池仓b功率因数从超前第一预设值开始，连续调节至滞后第二预设值，调节幅度为第三预设值，测量并记录电池仓a和电池仓b实际输出的功率因数。

25、本发明的进一步改进在于，所述第一预设值为0.9，所述第二预设值为0.9，所述第三预设值为0.1。

26、本发明的进一步改进在于，所述进行功率控制测试、能效测试并获得测试结果的步骤中，

27、所述能效测试中，三循环充放电测试步骤如下：

28、将电池仓a、电池仓b充满，并将电池仓a、电池仓b与公共电网相连；

29、pamax+pbmax＜pmax时，电池仓a、电池仓b同时放电，调节电池仓a有功功率pa设定值为最大值pamax，调节电池仓b有功功率pb为最大值pbmax，放电至放电终止条件时停止放电；之后，电池仓a、电池仓b同时充电，调节电池仓a有功功率pa设定值为最大值pamax，调节电池仓b有功功率pb为最大值pbmax，充电至充电终止条件时停止充电；其中，pamax代表电池仓a的最大充放电功率，pbmax代表电池仓b的最大充放电功率，pmax为电网容量；

30、pamax+pbmax＞pmax时，利用对拖实验进行测试，电池仓a充或放电，调节电池仓a有功功率pa设定值为最大值pamax，电池仓b放或充电，调节电池仓b有功功率pb设定值为最大值pbmax；充或放电至充电终止条件或放电终止条件时停止充电/放电；

31、测量电池仓a、电池仓b充电过程中的能量ec、辅助能耗wc和正常工作充电总时间tc，以及电池仓a和电池仓b放电过程中的能量ed、辅助能耗wd和正常工作充电总时间td。

32、本发明的进一步改进在于，所述三循环充放电测试步骤中，重复实验多次，计算平均值作为最终结果。

33、本发明的进一步改进在于，所述进行功率控制测试、能效测试并获得测试结果的步骤中，

34、所述能效测试中，额定能量转换效率测试步骤如下：

35、将电池仓a、电池仓b放电至最低工作soc，并将电池仓a、电池仓b与公共电网相连；

36、pamax+pbmax＜pmax时，电池仓a、电池仓b同时充电，调节电池仓a有功功率pa设定值为最大值pamax，调节电池仓b有功功率pb为最大值pbmax，充电至充电终止条件时停止充电；之后，电池仓a与电池仓b同时放电，调节电池仓a有功功率pa设定值为最大值pamax，调节电池仓b有功功率pb为最大值pbmax，放电至放电终止条件时停止放电；

37、pamax+pbmax＞pmax时，利用对拖实验进行测试，电池仓a充或放电，调节电池仓a有功功率pa设定值为最大值pamax，电池仓b放或充电，调节电池仓b有功功率pb设定值为最大值pbmax；充电或放电至充电终止条件或放电终止条件时停止充电/放电；

38、测量电池仓a和电池仓b一次充电过程中的能量ec和辅助能耗wc。

39、本发明的进一步改进在于，所述额定能量转换效率测试步骤中，重复实验多次，计算平均值作为最终结果；

40、根据获得的ec、wc、ed、wd，计算获得能量转换效率η。

41、本发明的进一步改进在于，还包括：

42、基于测试结果，进行拟合分析，获得电池仓a、b之间的异同；其中，

43、对于功率控制测试，分析不同电池仓实测功率曲线、控制精度、响应时间和调节时间的异同；对于能效测试，对比不同电池仓额定充电能量、额定放电能量和能量转换效率的异同。

44、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

45、针对单电池仓测试方法测试效率低的问题，本发明采用了多电池仓并联测试技术手段，具有多通道、效率高的特点，提高了电池测试的效率。针对传统的多通道电池仓测试方法所需的电网容量和能耗都很大的问题，本发明采用了多电池仓间的协调控制方法能够对多个电池仓并联测试进行功率控制，对于电池仓总功率大于电网容量情况，采用对拖实验进行测试，减少对电网容量的需求。综上，本发明方法可对多个电池仓同时进行功率控制测试和能效测试并联测试，能够有效提高电池测试效率，并可减少对电网容量的需求，减小测试能耗。