并联型蓄电池系统的等效电路建模.pdf

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1、第47卷第1期电力电子技术Vo1．47．No．12013年1月PowerElectronicsJanuary2013并联型蓄电池系统的等效电路建模彭思敏，高孝天，蔡旭1,2，曹云峰(1．上海交通大学，电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海200240；2．上海交通大学，风力发电研究中心，上海200240)摘要：储能系统为风电、光伏等波动性分布式电源接入电网提供了一种有效的方法，通过电池的串／并联可实现储能系统容量的扩大。针对由电池单体并联组成的并联型蓄电池系统，在考虑到电池单体的参数非线性及容量不一致性等特点的同时，利用并联

2、电路工作特性，建立了一种基于内阻、端电压、容量等物理参数的并联型蓄电池系统的等效电路模型。通过电池系统在不同荷电状态(SOC)初始值条件下进行恒流放电时的仿真结果与实验数据对比。证明所提出等效电路模型具有较高的准确性。关键词：蓄电池；建模：等效电路中图分类号：TM912文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)01—0039—02AnAccurateElectricalCircuitModelforBatterySystemBasedonParallelConnectedBatteriesPENGSi．min，GA0X

3、iao．tian，CAIXu一，CA0Yun—feng(1．KLCPTF，ShanghaiJiaoUniversay，Shanghai200240，China)Abstract：Asanalternative，batteryenergystoragesystemisaneffectiveway．Thedistributedresourcescharacterizedwithfluctuationcaninterconnecttothedbytheway，suchaswindenergyandphotovoltaic．Andtheb

4、auerysystemsupplyhighcapacitywhenbatteriesareconnectedinparalle1．Inconsiderationofthenonlinearparametersandthein-consistencyofthecellsandtheoperationofparallelcircuit，theelectricalcircuitbatterymodelofthebatterysystemisdeveloped．Themodelisbasedontheparametersintermsof

5、internalresistance，outputvoltageandavailableca—pacity．Theproposedbatterymodelisverifiedthroughsimulationsandexperimentsatconstantdischargingcurrentwithdiferentinitialstateofcharge(SOC)．Keywords：battery；modeling；electricalcircuitFoundationProject：SupposedbytheNationalH

6、ighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(863Program)(No．2011AA05A110)；Ph．DProgramsFoundationofMinistryofEducationofChina(No．20110073120029)1引言究由电池并联而成的并联型蓄电池系统的精确建模对储能系统的优化、设计及控制至关重要。随着电网的现代化、智能化以及新能源(如风目前。等效电路建模法因具有较多的优点已电、光伏发电)的快速发展，一方面，传统电网面临成为电气领域进行电池建模的主

7、要方法。然而，国着系统负荷率低、投资成本高、环境污染等问题，内外学者的研究对象主要是单体电池[21或用于提另一方面，新能源因其自身的大波动、不连续、多高蓄电池系统端电压的串联型蓄电池系统『引．对于时空等特点。并网及控制问题成为影响其广泛应用于扩大蓄电池系统容量的并联型蓄电池建模研用的瓶颈。大容量储能系统作为集存储、充放为一究甚少。在此利用等效电路法对并联型蓄电池系体的能量双向流动装置，为解决上述问题提供了统进行建模，并通过仿真与实验数据对比以验证一种经济、有效的方式『1】。其准确性。蓄电池系统作为储能系统的主要能量存储部分，其容量

8、的扩大可通过电池的串／并联实现。研2并联型蓄电池系统构成及简化图1示出所研究的并联型蓄电池系统。蓄电基金项目：国家863计划项目(2011AA05AI10)；博士点基池系统由多个电池串(BP)通过并联而成，每个BP金(2011007312oo29)