微电网系统中梯次利用电池混合储能系统能量管理策略

发布时间：2021-03-27 01:31

　　退役电动汽车电池梯次利用作微电网储能电池时,存在性能差异等问题。本文在研究由梯次利用电池和超级电容构成的混合储能基础上,对微电网的能量管理进行研究,提出了微电网中混合储能在不同运行模式下的混合储能分配策略,并在混合储能分配策略的基础上采取微电网能量管理策略。本文基于微电网能量管理协调策略详细分析了微电网的工作模式,给出了各种工作模式下的能量管理策略。本文主要工作有以下几点:首先,研究了梯次利用动力电池不一致和在成组中存在的问题,设计了梯次利用电池模块化成组储能系统方式。分析了储能单元梯次利用电模块的控制方式,结合微电网的控制方式,设计了独立的模块控制系统。根据传统均衡方式是在初始荷电状态（State of Charge,SOC）容量一致的情况下才能达到较好的均衡效果,考虑到梯次利用动力电池的容量不一致性,在传统均衡控制的基础上,本文进行了改进研究,设计了容量不一致下的改进型SOC均衡控制方法。其次,为了满足微电网中功率供求平衡关系,本文构建由梯次利用电池和超级电容构成的混合储能,利用储能系统去平抑微电网的功率波动。本文还在传统下垂控制算法的基础上采用了基于储能电池SOC的混合下垂控制策... 

【文章来源】：湖北工业大学湖北省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

动力电池生命周期示意图

传统动

湖北工业大学硕士学位论文7成商或汽车生产厂家集成化，然后用作电动汽车的动力来源，该过程可视为动力电池的初次应用。随着电动汽车的使用，当电池真实容量低于其额定容量的80%时，则可从电动汽车上替换下去进行重组再用到如储能场景中，发挥其二次使用价值。2.2梯次利用电池性能分析2.2.1传统电池成组问题动力电池单体电压等级较低，难以满足如电动汽车等直流电压等级和容量较高的应用场所。通常需要将数量高达万节的电池单体采用串并联的模式来满足电压、容量等级需求，大致可以分为先并联后串联、先串联后并联两种模式，其示意图如图2.2所示。但是电池间会存在差异性问题，各单体电池在充放电过程中会出现不均衡现象，长此以往会使电池整体使用寿命明显下降。（a）先并后串电池成组方式（b）先串后并电池成组方式图2.2传统动力电池组成方式电池各单体参数的有差异，而该不一致主要来源于两个方面，一方面由于厂家生产电池过程中存在工艺和杂质等细微的差别，使电池之间的极板、电芯等有所差异，最终体现在生产出的电池存在容量、内阻的差异；另一方面由于电池在工作过程的差异，也会使各节电池在使用过程中衰减也会有所不同，并随着使用年限增加而差异愈发明显，最终使电池间的容量、内阻、初始SOC等关键参数差异更为显著。


本文编号：3102619