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基于虚拟防火墙的电化学储能系统热蔓延抑制策略
基于虚拟防火墙的电化学储能系统热蔓延抑制策略
作者未知 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
为减小传统灭火剂消防压力,抑制储能电站热失控的发生和蔓延,针对目前普遍使用的储能舱消防系统,提出一种基于虚拟防火墙联合采样点卡尔曼滤波算法和模型预测控制算法的快速放电策略.首先,制定基于虚拟防火墙的电池分级预警策略,依据电池舱内的气体浓度、温度、荷电状态、温升速率等特征参数情况对电池舱各阶段所需做出的防火动作进行分级并对电池前期预警及后期安全防护进行说明.其次,基于电池热电耦合模型,通过对比扩展卡尔曼滤波算法与采样点卡尔曼滤波算法的估计效果,可得采样点卡尔曼滤波算法可有效提高电池SOC及温度估计...
面向风浪联合发电系统的混合储能控制策略
A Hybrid Energy Storage Control Strategy for Wind and Wave Hybrid Power Generation Systems
朱轩毅黄宣睿肖曦 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
针对风浪联合发电系统中混合储能平抑功率波动的应用场景,采用二阶低通滤波法初步分配超级电容器与锂电池的功率,并提出一种包含功率修正与能量管理模块的新型控制拓扑。功率修正模块综合考虑直流母线电压稳定、储能内阻损耗补偿及功率限幅需求,动态调节功率初值以提升系统稳定性;能量管理模块引入可避免荷电状态(SOC)滞留的变滤波时间常数法,结合能量缓冲区防止超级电容器过充过放。Matlab/Simulink仿真结果验证了该控制策略的有效性与技术合理性。
解读: 该混合储能控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的二阶低通滤波功率分配方法可直接应用于超级电容+锂电池混合储能配置,优化功率响应特性。其功率修正模块中的直流母线电压稳定控制与内阻损耗补偿算法,可增强ST变流器在海上风电等波动性场景的稳定性。变...
基于自适应变参数卡尔曼滤波算法的混合储能控制策略
A Hybrid Energy Storage Control Strategy Based on Adaptive Variable-Parameter Kalman Filter Algorithm
杨航宇 · 刘广忱 · 陈禹 · 马丹 等6人 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
提出一种基于自适应变参数卡尔曼滤波的飞轮-锂电池混合储能功率分配控制方法,用于风电场并网前的功率平抑。将飞轮电机转速与锂电池荷电状态引入卡尔曼增益的数据融合过程,实时调节滤波参数,有效缓解因传统滤波滞后导致的功率突变响应失准问题。通过硬件在环实验验证所提策略的实时控制效果,并采用幅频分析与滑动窗口最大变化值检测评估平抑性能。结果表明,该策略可显著平滑输出功率,高频波动幅值降低80.3%,满足国家风电并网标准。
解读: 该自适应卡尔曼滤波混合储能控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。飞轮-锂电池混合储能架构与阳光电源多元储能技术路线高度契合,其实时调节滤波参数的自适应算法可直接应用于ST储能变流器的功率分配控制模块,解决传统滤波滞后导致的功率突变响应问题。高频波动幅...
基于部分功率变换的并联电池组均衡方法
A Parallel Battery Pack Equalization Method Based on Partial Power Conversion
付超柳开鹏孙玉巍杨逸歆郭庆 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51
针对电池组并联均衡研究不足及能量利用率低的问题,提出一种基于部分功率变换(PPC)的并联电池组均衡拓扑。该拓扑融合双有源桥(DAB)与串联谐振型双有源桥(SR-DAB)变换器,采用PPC结构以显著降低系统损耗、提升效率。以电池荷电状态(SOC)均衡为目标,在SR-DAB单移相控制中引入SOC均衡控制策略,实现充放电过程中的电池组均衡。RT-Box实时仿真结果表明,所提拓扑与控制策略可有效实现并联电池组间均衡,且在不同工况下系统效率均优于全功率处理(FPP)结构。
解读: 该并联电池组部分功率变换(PPC)均衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的DAB与SR-DAB融合拓扑可直接应用于储能系统电池簇间均衡管理,相比传统全功率处理方案可显著降低均衡电路损耗、提升系统效率。基于SOC的均衡控制策略可优化阳光电源储能...
高压无变压器电池储能系统的自适应最优SOC平衡控制
Self-Adaptive and Optimal SOC Balancing Control for High Voltage Transformerless Battery Energy Storage System
Xiqi Wu · Rui Li · Chao Huang · Hui Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
荷电状态(SOC)均衡对于高压无变压器(HVT)电池储能系统(BESS)充分利用其全部能量容量具有重要意义。然而,传统方法在选择合适的均衡系数时面临挑战,保守的参数会导致均衡速度不足,而取值过大则会导致电池过流和子模块过调制。为克服这一挑战,本文通过理论分析揭示了过流和过调制的机理,并推导了对应四种临界边界条件的四个最大系数。因此,本文提出了一种具有自适应均衡系数的最优SOC均衡控制方法,该方法具有自适应性。35kV/25MW/50MWh的实验结果验证了所提控制方法的有效性,并将其性能与保守方法...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,该论文提出的自适应SOC平衡控制技术具有重要的工程应用价值。当前公司在高压级联储能系统(如PowerTitan系列)中,SOC均衡一直是影响系统容量利用率和循环寿命的核心技术难点。 该技术的创新在于突破了传统均衡控制中平衡系数选择的两难困境。过去我们的工程实践中,保...
电动汽车电池SOC和SOH估计的数据驱动方法综述
Data-Driven Approaches for Estimation of EV Battery SoC and SoH: A Review
Shahid Gulzar Padder · Jayesh Ambulkar · Atul Banotra · Sudhakar Modem 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
电动汽车EV技术已在交通行业奠定坚实基础。荷电状态SoC和健康状态SoH的精确评估对解决EV中的续航焦虑和意外故障问题至关重要。本文检查各种方法,包括库仑计数CC和开路电压OCV等传统方法、先进滤波器方法和现代数据驱动方法。讨论不同方法的广泛评估以及优缺点识别。使用机器学习算法的数据驱动估计在复杂电池管理系统中展现卓越准确性和适应性。电压、电流、时间和温度VCTT等外部电池参数以及阻抗和超声波数据等内部电池参数是数据驱动方法的主要组成部分。本研究中机器学习算法在预测和维持电动汽车电池寿命方面展现...
解读: 该SOC和SOH估计综述对阳光电源BMS技术路线规划有全面参考价值。阳光车载OBC和储能BMS需要准确的SOC/SOH估计算法。数据驱动方法相比传统方法的优势支持阳光引入机器学习技术。VCTT外部参数和阻抗内部参数的综合应用与阳光多传感器融合策略一致。该综述强调持续进步和开创性技术的必要性,可指导阳...
基于动态可重构电池储能系统的新型SOC一致性评估方法
A novel SOC consistency evaluation method based on dynamic reconfigurable battery energy storage system
Congjia Zhang · Yanglin Zhoua · Xiangjin Wangb · Min Liub 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396
摘要 退役电动汽车(EV)电池在储能系统(ESS)中的梯次利用对资源循环利用和环境保护具有重要意义。然而,退役电池模块之间显著的一致性差异给电池储能系统(BESS)带来了安全隐患。由于复杂的工作条件以及磷酸铁锂(LiFePO4)模块较为平坦的开路电压-荷电状态(OCV-SOC)曲线,传统BESS的荷电状态(SOC)一致性评估面临挑战。为此,本文提出一种基于动态可重构电池系统(DRBS)的新型SOC一致性评估方法。首先,得益于DRBS能够将模块从系统中断开,可实现快速在线OCV估计。然后,将OCV...
解读: 该动态重构电池储能系统的SOC一致性评估方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过模块在线断开实现快速OCV估算,可优化退役电池梯次利用场景下的BMS算法。变异系数法克服磷酸铁锂电压平台特性,可集成至iSolarCloud平台实现预测性维护,提升储能电站安全...
考虑分布式储能SOC均衡与多智能体合作博弈的主动配电网协调优化调度
Coordinated Optimal Dispatch in Active Distribution Network Considering SOC Equalization of Distributed Energy Storage and Multi-Agent Cooperative Game
Ruoxi Cheng · Chengfu Wang · Guoying Wang · Chunling Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
在主动配电网(ADN)中,分布式储能(DES)荷电状态(SOC)不均衡,再加上多个利益相关者的利益相互交织,极大地增加了系统协调与调度的复杂性。对此,提出一种考虑分布式储能荷电状态均衡和多主体合作博弈的主动配电网协调优化调度方法。首先,提出一种基于荷电状态均衡的分布式储能功率分配策略。该策略将分布式储能单元划分为优先充电组和优先放电组,通过组间和组内双层分配实现储能单元间充放电功率的均衡优化。其次,为准确描述主动配电网能量交易过程中配电网运营商、分布式储能运营商和负荷聚合商之间的经济交互,提出一...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。SOC均衡控制技术可直接应用于分布式储能集群管理,解决多台储能设备并联运行时的SOC不一致问题,有效避免过充过放,延长电池寿命。多智能体合作博弈机制可集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块,实现多储能站点...
考虑荷电状态和功率爬坡率的飞轮-电池混合储能系统能量管理
Power Management of Hybrid Flywheel-Battery Energy Storage Systems Considering the State of Charge and Power Ramp Rate
Seyede Masoome Maroufi · Shahab Karrari · Karthik Rajashekaraiah · Giovanni De Carne · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
飞轮和锂离子电池在功率和能量特性上具有互补性,能够为电网提供服务,增强功率响应、提高能量容量和循环能力,并延长系统使用寿命。实时功率管理以及考虑储能组件的荷电状态(SoC)和爬坡率,对于优化性能至关重要。然而,为确保管理策略准确高效,仍需进一步改进荷电状态校正技术,并进行严格、实际的测试。本文针对混合飞轮和电池储能系统,提出了一种基于移动平均法(MA)和模糊逻辑的功率管理方法。该方法将飞轮的荷电状态和电池的爬坡率分别视为两种技术中最受关注的变量,在两种技术之间实现功率的最优分配。该系统通过集成移...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角看,该论文提出的飞轮-电池混合储能功率管理技术具有重要的战略参考价值。当前我司储能产品以锂电池为主,面临高频充放电场景下电池寿命衰减和功率响应速度受限的挑战。飞轮储能的高功率密度、快速响应特性与锂电池的高能量密度形成天然互补,这为构建新一代混合储能系统提供了技术路径。 该...
电池储能系统辅助的离网型风能转换系统在恶劣电池荷电状态条件下的运行
BESS Assisted Off-Grid Wind Energy Conversion System Operated Under Adverse Battery-SoC Conditions
Sheshadri Shekhar Rauth · Debaprasad Kastha · Prabodh Bajpai · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
为孤岛微电网供电的风力发电系统(WECS)通常会并入电池储能系统(BESS)作为能量缓冲装置。为确保安全和长使用寿命,此类系统中的电池组(BB)不得过度充电或深度放电。本文针对集成了电池储能系统的基于双馈感应发电机(DFIG)的孤岛风力发电系统,提出了一种可重构运行策略。当电池组的荷电状态(SoC)接近上限时,转子侧变流器采用改进的电压控制器调节直流母线电压,同时使双馈感应发电机偏离最大功率点运行。当电池组的荷电状态接近下限时,提出了一种基于最小用户不适因子的减载策略,以便电池储能系统能在不深度...
解读: 该BESS辅助离网WECS的SoC越限保护策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的发电机转矩与负载功率协调控制方法,可直接应用于阳光电源离网型储能系统的能量管理策略优化,特别是在风光储微电网场景中,通过动态调节源荷功率平衡来避免电池过充过放,延长...
增强风力发电机可调度性的储能系统容量迭代启发式优化方法
An Iterative Heuristic Optimization Method for the Optimum Sizing of Battery Energy Storage System
Shubham Kashyap · Tirthadip Ghose · IEEE Access · 2025年1月
本研究旨在设计方法优化支持风能系统WES的储能系统BESS容量,以增强能源市场中的功率承诺灵活性。方法涉及三个关键步骤:(i)估算额定kW,(ii)初始化BESS额定kWh,(iii)基于启发式规则迭代调整BESS容量以防止负荷周期后SOC限制违规。为BESS生成三个真实负荷周期,其中一个基于最大误差值生成,其他负荷周期基于印度泰米尔纳德邦Agasthianpalli风电场预测误差正态分布曲线的均值和1σ生成。提出两个简单有效的启发式规则优化BESS容量,确保每天开始时最大SOC并全天维持SOC...
解读: 该储能容量优化技术直接对应阳光电源风储一体化解决方案。阳光在风电配储项目中需要精确计算储能容量以实现风电平滑输出和可调度性。该研究的启发式优化方法考虑SOC管理和负荷周期,可集成到阳光EMS系统的容量规划模块。在风电场储能配置中,该方法可优化阳光ST储能系统容量,平衡投资成本和调度收益。研究的双场景...
基于温度相关扩展卡尔曼滤波与深度学习的锂离子电池荷电状态与健康状态联合估计方法
A State-of-Charge and State-of-Health Joint Estimation Method of Lithium-Ion Battery Based on Temperature-Dependent Extended Kalman Filter and Deep Learning
Shiquan Wang · Kai Ou · Wei Zhang · Ya-Xiong Wang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
准确估算荷电状态(SOC)和健康状态(SOH)对于改进电池管理技术至关重要。然而,电池会受到温度和老化的影响,导致其呈现出更难以表征的非线性关系。本文提出了一种基于温度相关扩展卡尔曼滤波器(EKF)和深度学习的锂离子电池SOC - SOH联合估算方法。首先,创建包含温度和容量变量的电池模型状态矩阵、控制矩阵和观测矩阵,以便在本地端使用EKF进行实时SOC估算。其次,利用卷积神经网络(CNN)和注意力机制提取并加权电池老化特征,并结合门控单元解决长序列记忆问题,从而在远程计算平台上进行SOH估算。...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角看,这项基于温度依赖扩展卡尔曼滤波与深度学习的SOC-SOH联合估算技术具有显著的工程应用价值。该技术直击储能系统电池管理的核心痛点——在复杂温度环境和电池老化条件下实现精准状态估计,这对我司大规模储能电站和户用储能产品的安全性、经济性至关重要。 技术架构上,论文提出的"...
一种基于中间介质的创新吸附式热能储存
STES)概念用于建筑电转热/冷应用:从实验动态到运行性能分析
Mohamed G.Gado · Valeria Palom · Vincenza Brancato · Andrea Frazzi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327
摘要 本研究提出了一种用于建筑电转热与电转冷应用的创新吸附式热能储存(STES)系统,该系统采用液态制冷剂分配方式以及吸附反应器的直接蒸发/冷凝机制,避免了传统吸附技术中复杂且昂贵的真空阀门需求。系统采用一种浸渍型复合吸附剂CaCl₂@SG_25,并在实验室尺度上对其吸附等温线与动力学特性进行了研究。开发了一个动态模型,用于分析该STES系统在不同季节下的充放电运行模式,重点关注设计参数(如吸附动力学)和边界条件(如充电功率、冷凝/蒸发入口温度)。研究考察了关键运行指标,包括吸附特性、荷电状态(...
解读: 该吸附式储热技术为阳光电源储能系统拓展了热能存储新路径。其199 kWh/m³的能量密度和104%往返效率,可与ST系列PCS协同构建电转热/冷综合能源系统。液态制冷剂分配技术简化了系统复杂度,适合集成到PowerTitan储能方案中,为建筑光储热一体化提供季节性储能支撑。SOC管理策略和自放电率控...