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面向动态可重构电池网络的锂离子电池电路模型参数估计方法
A Parameter Estimation Method for Lithium-Ion Battery Circuit Models in Dynamic Reconfigurable Battery Networks
| 作者 | 陈爱琢 · 林恩德 · 周杨林 · 于琦 · 李雨欣 · 慈松 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年9月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 9 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 动态可重构电池网络 电池电路模型 参数估计 离散化方法 牛顿 - 拉夫逊方法 |
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针对动态可重构电池网络(DRBN)中传统参数估计方法忽略网络拓扑与输出电流影响的问题,提出一种基于电流观测方程的电池传递函数离散化方法,构建了适用于DRBN的增广参数估计模型。通过牛顿-拉夫逊法求解该模型的增广拉格朗日方程,实现参数最优估计。实验与仿真结果表明,该方法能有效提升DRBN环境下电池模型参数辨识的精度与适用性。
在电池电路模型参数估计领域中,双线性变换结合最小二乘的方法因展现良好性能而得到广泛关注.然而,在以动态可重构电池网络(dynamic reconfigurable battery network,DRBN)为核心的数字储能系统运行过程中,电池与电力电子开关相互耦合,网络中每个电池的电压和电流响应不仅受到其自身状态的影响,而且还受到网络的拓扑状态、网络中其他电池的状态以及网络输出电流的影响.传统的参数辨识方法只利用了单个电池端电压和端电流的信息,而忽略了网络输出电流和网络拓扑变化的信息.因此,难以适用于DRBN中电池的参数辨识问题.为了克服这一问题,以DRBN的电流观测方程为基础,提出适用于DRBN的电池传递函数的离散化方法,构建与之相应的电池电路模型参数估计模型,并通过牛顿-拉夫逊方法求解该模型的增广拉格朗日方程以获得其最优解.最后,通过实验和数值仿真,验证所提方法的有效性.
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SunView 深度解读
该动态可重构电池网络参数估计技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要应用价值。DRBN的拓扑动态重构特性与PowerTitan大型储能系统中的电池簇管理高度契合,传统参数估计方法在拓扑切换时精度下降,该研究提出的基于电流观测方程的增广模型可显著提升动态工况下的参数辨识精度。可直接应用于ST系列储能变流器的BMS算法优化,提升SOC/SOH估算准确性,增强电池均衡控制效果。该方法对iSolarCloud云平台的电池健康状态预测性维护功能也有重要参考价值,可提升储能系统全生命周期的安全性与经济性,支撑阳光电源在大型储能EPC项目中的技术竞争力。