蓄電池充電方法及裝置與流程
2023-06-06 20:16:16
本發明涉及蓄電池技術領域，具體而言，涉及一種蓄電池充電方法及裝置。
背景技術：
現有的蓄電池模型主要有兩種：內阻模型和阻容模型，一般都固定了模型參數。事實上，這些模型參數都是電池狀態的函數，是變化量，固定參數的模型不能滿足電池管理系統的實時性要求，無法全面表徵蓄電池的特性，進而使得基於該模型研究得到的充電方法也存在問題。
目前，蓄電池充電基於馬斯定律(MAS定律)，以最低析氣率為前提，依據蓄電池能接受的最大充電電流，在蓄電池充電過程中，如果以較高充電電流進行充電，將很快達到析氣電壓，會影響蓄電池使用壽命。
技術實現要素：
本發明實施例提供了一種蓄電池充電方法及裝置，以解決現有技術中蓄電池充電方法影響蓄電池使用壽命，固定參數的蓄電池模型不能滿足電池管理系統的實時性要求以及無法全面表徵蓄電池特性的問題。
根據本發明的一個方面，提供了一種蓄電池充電方法，包括：在充電開始時，將預設的蓄電池允許的最大充電電流作為初始充電電流對所述蓄電池進行充電；實時對所述蓄電池的充電電流進行採樣；判斷當前時刻充電電流與預設的蓄電池允許的最小充電電流的大小；如果所述當前時刻充電電流小於所述最小充電電流，將所述最小充電電流賦值給所述當前時刻充電電流，並繼續進行充電電流採樣；如果所述當前時刻充電電流大於或等於所述最小充電電流，對當前時刻的充電電壓進行採樣，並基於預先建立的可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型計算下一時刻充電電流，其中，所述下一時刻充電電流小於所述當前時刻充電電流；判斷所述下一時刻充電電流與所述最大充電電流的大小；如果所述下一時刻充電電流大於所述最大充電電流，將所述最大充電電流賦值給所述下一時刻充電電流，並繼續進行充電電流採樣；如果所述下一時刻充電電流小於或等於所述最大充電電流，基於所述蓄電池等效電路模型對所述蓄電池的儲能電容、電動勢及內阻進行實時修正更新，並繼續進行充電電流採樣。
作為優選，在將預設的蓄電池允許的最大充電電流作為初始充電電流對所述蓄電池進行充電之前，所述方法還包括：建立可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型，其中，所述蓄電池等效電路模型包括：儲能電容、內阻和極化電容，所述內阻與所述極化電容並聯後與所述儲能電容串聯；基於所述蓄電池等效電路模型，給定所述最大充電電流、所述最小充電電流、析氣電壓及內阻動態表達式。
作為優選，基於所述蓄電池等效電路模型對所述蓄電池的儲能電容、電動勢及內阻進行實時修正更新，包括：
採用以下公式計算所述儲能電容：
其中，Cb(tk+1)為下一時刻的儲能電容，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，C10為充電10小時後的名義容量，I10為與C10相對應的充電電流，n為蓄電池單體數；
採用以下公式計算所述電動勢：
其中，Vcb(tk+1)為下一時刻的電動勢，Vcb(tk)為當前時刻的電動勢，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，Cb(tk)為當前時刻的儲能電容，Δt為採樣步長；
採用以下公式計算所述內阻：
其中，R(tk+1)為下一時刻的內阻，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，C10為充電10小時後的名義容量，Vcb(tk)為當前時刻的電動勢。
作為優選，採用以下公式計算下一時刻充電電流：
其中，ibat_ref(tk+1)為下一時刻的蓄電池充電電流，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，n為蓄電池單體數，ubat(tk)為當前時刻的蓄電池充電電壓，Vg為析氣電壓，R(tk)為當前時刻的內阻。
作為優選，所述內阻動態表達式為：其中，R(t0)為採樣起始時刻的內阻，t0為採樣起始時刻，Vg為析氣電壓，ibat_ref(t0)為採樣起始時刻的蓄電池充電電流。
作為優選，所述方法還包括：基於所述蓄電池等效電路模型，如果ubat＜nVg，則採用以下公式計算所述蓄電池的參數：
ubat(t)＝n(Vcb(t)+Vcp(t))，
如果ubat≥nVg，則採用以下公式計算所述蓄電池的參數：
ubat(t)＝n(Vcb(t)+R(t)ibat(t))，
SOC(t)＝1，
Vcb(t)＝2.16V；
其中，ubat為蓄電池電壓，ubat(t)為t時刻的蓄電池電壓，n為蓄電池單體數，Vg為析氣電壓，Vg＝2.35V，Vcb為電動勢，Vcb(t)為t時刻的電動勢，Vcp為極化電壓，Vcp(t)為t時刻的極化電壓，ibat(t)為t時刻的蓄電池電流，Cb(t)為t時刻的儲能電容，R(t)為t時刻的內阻，Cp為極化電容，SOC(t)為t時刻的蓄電池荷電狀態。
根據本發明的另一方面，提供了一種蓄電池充電裝置，包括：充電單元，用於在充電開始時，將預設的蓄電池允許的最大充電電流作為初始充電電流對所述蓄電池進行充電；採樣單元，用於實時對所述蓄電池的充電電流進行採樣；第一判斷單元，用於判斷當前時刻充電電流與預設的蓄電池允許的最小充電電流的大小；第一處理單元，用於在所述當前時刻充電電流小於所述最小充電電流的情況下，將所述最小充電電流賦值給所述當前時刻充電電流，所述採樣單元繼續進行充電電流採樣；第二處理單元，用於在所述當前時刻充電電流大於或等於所述最小充電電流的情況下，對當前時刻的充電電壓進行採樣，並基於預先建立的可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型計算下一時刻充電電流，其中，所述下一時刻充電電流小於所述當前時刻充電電流；第二判斷單元，用於判斷所述下一時刻充電電流與所述最大充電電流的大小；第三處理單元，用於在所述下一時刻充電電流大於所述最大充電電流的情況下，將所述最大充電電流賦值給所述下一時刻充電電流，所述採樣單元繼續進行充電電流採樣；第四處理單元，用於在所述下一時刻充電電流小於或等於所述最大充電電流的情況下，基於所述蓄電池等效電路模型對所述蓄電池的儲能電容、電動勢及內阻進行實時修正更新，所述採樣單元繼續進行充電電流採樣。
作為優選，所述裝置還包括：模型建立單元，用於建立可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型，其中，所述蓄電池等效電路模型包括：儲能電容、內阻和極化電容，所述內阻與所述極化電容並聯後與所述儲能電容串聯；參數給定單元，用於基於所述蓄電池等效電路模型，給定所述最大充電電流、所述最小充電電流、析氣電壓及內阻動態表達式。
作為優選，所述第四處理單元具體用於：
採用以下公式計算所述儲能電容：
其中，Cb(tk+1)為下一時刻的儲能電容，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，C10為充電10小時後的名義容量，I10為與C10相對應的充電電流，n為蓄電池單體數；
採用以下公式計算所述電動勢：
其中，Vcb(tk+1)為下一時刻的電動勢，Vcb(tk)為當前時刻的電動勢，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，Cb(tk)為當前時刻的儲能電容，Δt為採樣步長；
採用以下公式計算所述內阻：
其中，R(tk+1)為下一時刻的內阻，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，C10為充電10小時後的名義容量，Vcb(tk)為當前時刻的電動勢。
作為優選，所述第二處理單元具體用於採用以下公式計算下一時刻充電電流：
其中，ibat_ref(tk+1)為下一時刻的蓄電池充電電流，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，n為蓄電池單體數，ubat(tk)為當前時刻的蓄電池充電電壓，Vg為析氣電壓，R(tk)為當前時刻的內阻。
作為優選，所述內阻動態表達式為：其中，R(t0)為採樣起始時刻的內阻，t0為採樣起始時刻，Vg為析氣電壓，ibat_ref(t0)為採樣起始時刻的蓄電池充電電流。
作為優選，所述裝置還包括：計算單元，用於基於所述蓄電池等效電路模型，在ubat＜nVg的情況下，採用以下公式計算所述蓄電池的參數：
ubat(t)＝n(Vcb(t)+Vcp(t))，
以及在ubat≥nVg的情況下，採用以下公式計算所述蓄電池的參數：
ubat(t)＝n(Vcb(t)+R(t)ibat(t))，
SOC(t)＝1，
Vcb(t)＝2.16V；
其中，ubat為蓄電池電壓，ubat(t)為t時刻的蓄電池電壓，n為蓄電池單體數，Vg為析氣電壓，Vg＝2.35V，Vcb為電動勢，Vcb(t)為t時刻的電動勢，Vcp為極化電壓，Vcp(t)為t時刻的極化電壓，ibat(t)為t時刻的蓄電池電流，Cb(t)為t時刻的儲能電容，R(t)為t時刻的內阻，Cp為極化電容，SOC(t)為t時刻的蓄電池荷電狀態。
應用本發明的技術方案，在充電開始時，以最大充電電流進行充電，然後通過實時採樣、判斷與計算的步驟，實時修正蓄電池相關參數，進而實時更新蓄電池電壓值，逐漸減小充電電流，便於更精確的實施充電，從而儘可能提高蓄電池荷電狀態，同時可以實現蓄電池的快速充電和智能充電，且不會影響蓄電池使用壽命；另外，可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型能夠全面表徵電池特性，具有更高的電池模擬精度，能夠滿足蓄電池管理系統的實時性要求。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的限定。在附圖中：
圖1是本發明實施例的蓄電池充電方法的流程圖；
圖2是本發明實施例的可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型的示意圖；
圖3是本發明實施例的蓄電池充電曲線示意圖；
圖4是本發明實施例的蓄電池充電裝置的結構框圖；
圖5是本發明實施例的光伏發電系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但不作為對本發明的限定。
本發明實施例提供了一種蓄電池充電方法，能夠實現快速智能充電，且能夠儘可能的提高蓄電池荷電狀態。
如圖1所示，該方法包括以下步驟：
步驟S101，在充電開始時，將預設的蓄電池允許的最大充電電流作為初始充電電流對蓄電池進行充電；
步驟S102，實時對蓄電池的充電電流進行採樣；採樣持續整個充電過程，直到充電結束；
步驟S103，判斷當前時刻充電電流與預設的蓄電池允許的最小充電電流的大小；
步驟S104，如果當前時刻充電電流小於最小充電電流，將最小充電電流賦值給當前時刻充電電流，並返回步驟S102繼續進行充電電流採樣；
步驟S105，如果當前時刻充電電流大於或等於最小充電電流，對當前時刻的充電電壓進行採樣，並基於預先建立的可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型計算下一時刻充電電流，其中，下一時刻充電電流小於當前時刻充電電流；
步驟S106，判斷下一時刻充電電流與最大充電電流的大小；
步驟S107，如果下一時刻充電電流大於最大充電電流，將最大充電電流賦值給下一時刻充電電流，並返回步驟S102繼續進行充電電流採樣；
步驟S108，如果下一時刻充電電流小於或等於最大充電電流，基於蓄電池等效電路模型對蓄電池的儲能電容、電動勢及內阻進行實時修正更新，為下一時刻電流採樣及判斷做準備，並返回步驟S102繼續進行充電電流採樣。
上述實施例的方案，在充電開始時，以最大充電電流進行充電，然後通過實時採樣、判斷與計算的步驟，實時修正蓄電池相關參數，進而實時更新蓄電池電壓值，逐漸減小充電電流，便於更精確的實施充電，從而儘可能提高蓄電池荷電狀態，同時可以實現蓄電池的快速充電和智能充電，且不會影響蓄電池使用壽命；另外，可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型能夠全面表徵電池特性，具有更高的電池模擬精度，能夠滿足蓄電池管理系統的實時性要求。
等效電路模型具有以下優勢：可寫出解析的數學方程，便於分析和應用；模型參數辨析試驗容易執行。由蓄電池試驗可知電池主要具有歐姆特性、極化特性及自放電等特性。因此，利用等效電路模型可以更好更全面的表徵蓄電池特性。
在步驟S101之前，上述方法還可以包括：建立可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型，其中，蓄電池等效電路模型包括：儲能電容、內阻和極化電容，內阻與極化電容並聯後與儲能電容串聯；基於該蓄電池等效電路模型，給定最大充電電流、最小充電電流、析氣電壓及內阻動態表達式。該可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型能夠全面模擬電池特性，從而能夠滿足蓄電池管理系統的實時性要求。
圖2是本發明實施例的可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型的示意圖，在圖2中，ibat為蓄電池電流，ubat為蓄電池電壓，Vcp為極化電壓，Vcb為電動勢，R為內阻，Cb為儲能電容，Cp為極化電容，Cp＝2000F。
例如，給定的初始條件可以為：最小充電電流最大充電電流析氣電壓Vg＝2.35V，初始充電電流ibat_ref(t0)＝ibmax。其中，C10為充電10小時後的名義容量，t0為採樣起始時刻。
當蓄電池充電電壓達到析氣電壓時，內阻動態表達式如式(1)所示：
其中，R(t0)為採樣起始時刻的內阻，t0為採樣起始時刻，Vg為析氣電壓，Vg＝2.35V，ibat_ref(t0)為採樣起始時刻的蓄電池充電電流。
蓄電池等效電路模型中蓄電池內阻是隨SOC(State of Charge，荷電狀態)動態修正的，當蓄電池SOC為0時，以ibmax＝C10/5的電流進行充電，SOC最終只能達到68％；而如果以ibmin＝C10/100的電流進行充電，SOC最終可以達到95％，但此時犧牲一定的充電時間，即充電時間較長。其中，C10為充電10小時後的名義容量，ibmax為最大充電電流，ibmin為最小充電電流。
為了提高SOC，應確保充電電壓低於析氣電壓，表達式如下：
ibat_ref(t0+Δt)R(t0+Δt)≤ibat_ref(t0)R(t0)且ubat(t0)＜nVg (2)
即：
當蓄電池內阻變化率減小時，式(3)可以簡化為：
其中，ibat_ref(t0+Δt)為t0+Δt時刻的蓄電池電流，t0為採樣起始時刻，Δt為採樣步長，通常為ms級，R(t0+Δt)為t0+Δt時刻的內阻，ibat_ref(t0)為t0時刻的蓄電池電流，R(t0)為t0時刻的內阻，ubat(t0)為t0時刻的蓄電池電壓，n為蓄電池單體數，Vg為析氣電壓，Vg＝2.35V。
在一個實施例中，步驟S108基於蓄電池等效電路模型對蓄電池的儲能電容、電動勢及內阻進行實時修正更新，具體包括如下步驟：
採用式(5)計算儲能電容：
其中，Cb(tk+1)為下一時刻的儲能電容，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，C10為充電10小時後的名義容量，I10為與C10相對應的充電電流，n為蓄電池單體數；
採用式(6)計算電動勢：
其中，Vcb(tk+1)為下一時刻的電動勢，Vcb(tk)為當前時刻的電動勢，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，Cb(tk)為當前時刻的儲能電容，Δt為採樣步長；
採用式(7)計算內阻：
其中，R(tk+1)為下一時刻的內阻，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，C10為充電10小時後的名義容量，Vcb(tk)為當前時刻的電動勢。
步驟S105可以採用式(8)計算下一時刻充電電流：
其中，ibat_ref(tk+1)為下一時刻的蓄電池充電電流，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，n為蓄電池單體數，ubat(tk)為當前時刻的蓄電池充電電壓，Vg為析氣電壓，R(tk)為當前時刻的內阻。
充電曲線示意圖如圖3所示，橫坐標為SOC，縱坐標為電壓，從圖3中可以看出，充電開始以ibmax＝C10/5進行恆流充電，當第一次達到析氣電壓Vg時，按照式(8)計算得出下一時刻的充電電流，如圖3所示為C10/20，以C10/20恆流充電，當再次達到析氣電壓Vg時，再次按照式(8)計算下一時刻的充電電流，如圖3所示為C10/100，以C10/100恆流充電。縱覽整個過程，以析氣電壓為基準，充電電流逐漸減小。
上述實施例所描述的蓄電池充電方法是一種電流跟蹤算法，在充電開始時，以最大充電電流進行充電，隨後依據電流跟蹤算法逐漸減小充電電流，以儘可能的提高SOC。下面結合具體實施例對該方法進行說明。
1.充電之前的準備工作：建立如圖2所示的蓄電池等效電路模型，並給定初始條件：最小充電電流最大充電電流析氣電壓Vg＝2.35V，初始充電電流ibat_ref(t0)＝ibmax。其中，C10為充電10小時後的名義容量，t0為起始時刻。
2.對充電電流(也稱為蓄電池電流)進行實時採樣，判斷是否滿足ibmin≤ibat_ref(tk)，其中ibat_ref(tk)為當前時刻充電電流。如果滿足，則執行步驟4，如果不滿足，則執行步驟3。
3.令ibat_ref(tk)＝ibmin，即將最小充電電流賦值給採樣得到的當前時刻充電電流，然後轉入步驟2繼續採樣。
4.採樣當前時刻充電電壓ubat(tk)。
5.按照式(8)計算下一時刻充電電流ibat_ref(tk+1)。
6.判斷是否滿足ibat_ref(tk+1)＞ibmax，如果滿足，則執行步驟8，如果不滿足，則執行步驟7。
7.根據式(5)至(7)更新儲能電容、電動勢和內阻，然後轉入步驟2繼續採樣。
8.令ibat_ref(tk+1)＝ibmax，即將最大充電電流賦值給計算得到的下一時刻充電電流，然後轉入步驟2繼續採樣。
上述智能充電方案採用了參數辨識，實時修正儲能電容、電動勢和內阻值，以便達到實時修正蓄電池電壓的目的。方案關鍵在於析氣電壓，充放電策略中採用的解析判斷條件均與析氣電壓相關，因此需要實時更新蓄電池電壓值，便於更精確的實施充放電策略。
在一個實施例中，上述方法還可以包括：基於上述蓄電池等效電路模型，如果ubat＜nVg，則採用式(9)至(11)計算蓄電池的參數：
ubat(t)＝n(Vcb(t)+Vcp(t)) (9)
如果ubat≥nVg，則採用式(12)至(14)計算蓄電池的參數：
ubat(t)＝n(Vcb(t)+R(t)ibat(t)) (12)
SOC(t)＝1 (13)
Vcb(t)＝2.16V (14)
其中，ubat為蓄電池電壓，ubat(t)為t時刻的蓄電池電壓，n為蓄電池單體數，Vg為析氣電壓，Vg＝2.35V，Vcb為電動勢，Vcb(t)為t時刻的電動勢，Vcp為極化電壓，Vcp(t)為t時刻的極化電壓，ibat(t)為t時刻的蓄電池電流，Cb(t)為t時刻的儲能電容，R(t)為t時刻的內阻，Cp為極化電容，SOC(t)為t時刻的蓄電池荷電狀態。
式(8)由ubat≥nVg情況下的式(12)推導而來，此時Vcb(t)達到析氣電壓Vg。
基於同一發明構思，本發明實施例還提供了一種蓄電池充電裝置，可以用於實現上述實施例所描述的方法。該裝置的實施可以參見上述方法的實施，重複之處不再贅述。以下所使用的，術語「單元」可以實現預定功能的軟體和/或硬體的組合。儘管以下實施例所描述的系統較佳地以軟體來實現，但是硬體，或者軟體和硬體的組合的實現也是可能並被構想的。
圖4是本發明實施例的蓄電池充電裝置的結構框圖，如圖4所示，該裝置包括：充電單元41、採樣單元42、第一判斷單元43、第一處理單元44、第二處理單元45、第二判斷單元46、第三處理單元47和第四處理單元48。下面對各單元進行詳細說明。
充電單元41，用於在充電開始時，將預設的蓄電池允許的最大充電電流作為初始充電電流對蓄電池進行充電；
採樣單元42，用於實時對蓄電池的充電電流進行採樣；
第一判斷單元43，用於判斷當前時刻充電電流與預設的蓄電池允許的最小充電電流的大小；
第一處理單元44，用於在當前時刻充電電流小於最小充電電流的情況下，將最小充電電流賦值給當前時刻充電電流，採樣單元42繼續進行充電電流採樣；
第二處理單元45，用於在當前時刻充電電流大於或等於最小充電電流的情況下，對當前時刻的充電電壓進行採樣，並基於預先建立的可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型計算下一時刻充電電流，其中，下一時刻充電電流小於當前時刻充電電流；
第二判斷單元46，用於判斷下一時刻充電電流與最大充電電流的大小；
第三處理單元47，用於在下一時刻充電電流大於最大充電電流的情況下，將最大充電電流賦值給下一時刻充電電流，採樣單元42繼續進行充電電流採樣；
第四處理單元48，用於在下一時刻充電電流小於或等於最大充電電流的情況下，基於蓄電池等效電路模型對蓄電池的儲能電容、電動勢及內阻進行實時修正更新，採樣單元42繼續進行充電電流採樣。
通過上述實施例的方案，在充電開始時，以最大充電電流進行充電，然後通過實時採樣、判斷與計算，實時修正蓄電池相關參數，進而實時更新蓄電池電壓值，逐漸減小充電電流，便於更精確的實施充電，從而儘可能提高蓄電池荷電狀態，同時可以實現蓄電池的快速充電和智能充電，且不會影響蓄電池使用壽命；另外，可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型能夠全面表徵電池特性，具有更高的電池模擬精度，能夠滿足蓄電池管理系統的實時性要求。
上述裝置還可以包括：模型建立單元，用於建立可動態修正電壓的蓄電池等效電路模型，其中，蓄電池等效電路模型包括：儲能電容、內阻和極化電容，內阻與極化電容並聯後與儲能電容串聯；參數給定單元，用於基於蓄電池等效電路模型，給定最大充電電流、最小充電電流、析氣電壓及內阻動態表達式。
內阻動態表達式可以為：
其中，R(t0)為採樣起始時刻的內阻，t0為採樣起始時刻，Vg為析氣電壓，ibat_ref(t0)為採樣起始時刻的蓄電池充電電流。
上述第四處理單元38具體用於：
採用以下公式計算儲能電容：
其中，Cb(tk+1)為下一時刻的儲能電容，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，C10為充電10小時後的名義容量，I10為與C10相對應的充電電流，n為蓄電池單體數；
採用以下公式計算電動勢：
其中，Vcb(tk+1)為下一時刻的電動勢，Vcb(tk)為當前時刻的電動勢，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，Cb(tk)為當前時刻的儲能電容，Δt為採樣步長；
採用以下公式計算內阻：
其中，R(tk+1)為下一時刻的內阻，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，C10為充電10小時後的名義容量，Vcb(tk)為當前時刻的電動勢。
上述第二處理單元35具體用於採用以下公式計算下一時刻充電電流：
其中，ibat_ref(tk+1)為下一時刻的蓄電池充電電流，tk+1為下一時刻，ibat_ref(tk)為當前時刻的蓄電池充電電流，tk為當前時刻，n為蓄電池單體數，ubat(tk)為當前時刻的蓄電池充電電壓，Vg為析氣電壓，R(tk)為當前時刻的內阻。
上述裝置還可以包括：計算單元，用於基於蓄電池等效電路模型，在ubat＜nVg的情況下，採用以下公式計算蓄電池的參數：
ubat(t)＝n(Vcb(t)+Vcp(t))，
以及在ubat≥nVg的情況下，採用以下公式計算蓄電池的參數：
ubat(t)＝n(Vcb(t)+R(t)ibat(t))，
SOC(t)＝1，
Vcb(t)＝2.16V；
其中，ubat為蓄電池電壓，ubat(t)為t時刻的蓄電池電壓，n為蓄電池單體數，Vg為析氣電壓，Vg＝2.35V，Vcb為電動勢，Vcb(t)為t時刻的電動勢，Vcp為極化電壓，Vcp(t)為t時刻的極化電壓，ibat(t)為t時刻的蓄電池電流，Cb(t)為t時刻的儲能電容，R(t)為t時刻的內阻，Cp為極化電容，SOC(t)為t時刻的蓄電池荷電狀態。
另外，光伏發電系統由於受季節、天氣和時間這些外部因素的影響，輸出功率有顯著的間歇性和波動性，因此，可以在光伏發電系統中安裝儲能裝置，保持系統功率的動態平衡，並利用蓄電池吸收和發出功率的特性，保證為光伏發電系統提供可靠、穩定、不間斷的電能。例如，該儲能裝置可以採用蓄電池，例如，採用成本低、易推廣、製造技術最成熟的鉛酸蓄電池，光伏發電系統的結構示意如圖5所示，DC/DC表示直流-直流轉換器，DC/AC表示直流-交流轉換器。帶蓄電池的光伏併網系統可以實現功率的平抑控制及併網、離網運行模式。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。