面向新型电力系统储能电站的锂电池荷电状态评估方法研究

作     者：杨涛 文贤馗 谈竹奎 曾鹏 胡明辉 

作者机构：贵州电网有限责任公司电力科学研究院 中能国研(北京)电力科学研究院 

出 版 物：《电测与仪表》 (Electrical Measurement & Instrumentation)

年 卷 期：2022年

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：南方电网有限责任公司科技项目(GZKJXM20210373) 

摘      要：锂电池作为新型电力系统储能电站的重要组成部分，在其工作过程中需要对电池电量即荷电状态实时估计，避免储能锂电池出现过充电与过放电等故障，为储能系统带来安全隐患。为了准确估计电池荷电状态（SOC），文中基于电化学阻抗谱（EIS）对宽温度范围内不同荷电状态的锂电池进行测试和研究，提出了一种基于电化学阻抗谱的宽温度范围下的锂电池SOC估计方法。实验结果表明，在正常工作温度(15～45℃)范围内，10 Hz ～1 000 Hz频带内阻抗幅值在不同温度下可以有效表征电池SOC，而阻抗相位基本不随电池SOC变化而变化。通过对比不同温度与不同SOC下的阻抗幅值与相位，本文选取了10 Hz、100 Hz、1 000 Hz作为特征频率，将三个频率下阻抗幅值及环境温度作为输入参量，结合深度神经网络算法（DNN）实现了锂电池的SOC估计。结果表明，文中建立的SOC估计模型能够将估计误差控制在4%以内，可有效为锂电池SOC估计提供参考，提高新型电力系统储能电站的设备管理水平。