可重构网络式储能系统电池荷电状态估计方法

1.可重构网络式储能系统电池荷电状态估计方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、在实验平台测试电池初始状态不同温度下的开路电压和荷电状态基准关系；步骤2、在图数据库中以电池作为顶点，电力电子开关器件作为边，建立可重构电池网络图模型；步骤3、利用深度优先遍历访问可重构电池网络图模型中各顶点和边，改变电力电子开关器件的状态，获取不同开关状态下电池网络拓扑结构；步骤4、搭建电池网络热仿真模型，分析正常运行情况下电池模组温度分布情况及相关影响因素，以在线运行时电池储能系统外部要求的输出电压和系统输出功率为约束条件，以待估计的电池单体温度为控制目标，断开待估计的单体电池的前提下通过改变电池网络拓扑结构将估计的组串电池温度优化控制至实验环境下的温度T℃；所述以在线运行时电池储能系统外部要求的输出电压和系统输出功率为约束条件具体表示为：1）电池网络输出约束；可行路径上电池模组的总输出电压、电流与负载需求电压、电流之间应满足： (2)式中， 为可行路径上的总输出电压、电流， 为可行路径需满足的负载电压、电流， 表示允许的电压、电流浮动比；（2）系统输出功率约束；在可行路径下可重构电池网络输出功率需满足负载正常运行功率： (3)式中， 为电池拓扑输出总功率， 为系统负载所需最小功率， 为电池拓扑可输出最大功率；所述以待估计的电池单体温度为控制目标，断开待估计的单体电池的前提下通过改变电池网络拓扑结构将待估计的电池单体温度优化控制接近实验环境下的温度T℃，具体表示为： (1)式中， 为电池模组中实际测量的单体电池温度， 为步骤1中基准温度， 为允许的温度浮动比；步骤5、利用高频电力电子开关开断控制电池网络拓扑结构获取最优网络连接方式，将电池网络拓扑结构中任意一个电池作为待估计电池，通过待估计电池两端电压传感器测量单体电池两端的开路电压；步骤6、将所获取当前温度T下的开路电压与步骤1中获取的开路电压和荷电状态基准曲线建立映射关系，获得获取待估计的电池单体荷电状态。 2.根据权利要求1所述可重构网络式储能系统电池荷电状态估计方法，其特征在于，步骤1具体过程为：步骤1.1、将电池充满电，静置10分钟，此时荷电状态=1，测量电池的开路电压；步骤1.2、用1C电流对电池进行放电，放电持续6min，静置10分钟，此时荷电状态=0.9，测量电池的开路电压；步骤1.3、重复步骤1.2，分别在荷电状态=0.8，0.7，0.6，0.5，0.4，0.3，0.2，0.1时，测量电池的开路电压；步骤1.4、测试结束，将电池充满。 3.根据权利要求1所述可重构网络式储能系统电池荷电状态估计方法，其特征在于，步骤2具体过程为：步骤2.1、顶点集 表示电池，每个电池包括其性能特征，即容量、温度、全充电/截止电压；步骤2.2、边集 表示电力电子开关的通断情况，边的状态为0时表示器件断开，边的状态为1时表示器件导通，表示从初始电池 到终端电源 的电压变换路径，m表示通过穷举搜索的可行能量变换路径总数， ；步骤2.3、每个顶点的权重 是相应顶点集正常工作的功率密度，由最坏条件能源确定，即所谓的“木桶效应”。 4.根据权利要求1所述可重构网络式储能系统电池荷电状态估计方法，其特征在于，步骤3具体过程为：步骤3.1、将需要遍历的顶点作为结点，访问初始结点v，并标记结点v为已访问；步骤3.2、查找结点v的一个邻接结点w；步骤3.3、若结点w存在，则执行步骤3.4，如果w不存在，则返回步骤3.1，将从v的下一个结点继续；步骤3.4若结点w未被访问，对结点w进行深度优先遍历递归即把w当做另一个v，返回步骤3.1，直至遍历完所有的结点；步骤3.5、基于图遍历结果赋予步骤2中边缘集 不同值，参与遍历的边状态设为1即表示该路径电力电子开关导通，未遍历为0，以此来改变电力电子开关器件的状态；在图模型下访问边状态为1的路径，获取不同开关状态下的最优电池网络拓扑结构。 5.根据权利要求1所述可重构网络式储能系统电池荷电状态估计方法，其特征在于，步骤5中所述利用高频电力电子开关开断控制电池网络拓扑结构获取最优网络连接方式具体过程为：利用高频电力电子开关开断控制电池网络拓扑结构使待估计的电池单体温度优化控制与实验环境下的温度差值最小即为最优网络连接方式。