一种双电池系统双电池循环次数控制方法及系统与流程

本发明涉及电动汽车技术，特别涉及一种双电池系统双电池循环次数控制方法及系统。

背景技术：

随着石油资源的逐渐枯竭，电动汽车(Electron-Volt)在近年来得到了很好的发展，尤其是石墨烯作为电池原料在技术上的突破，使得大规模推广电动汽车更加成为可能。电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。其相较于汽油汽车较为节能环保，因此正在被世界各国所推广。

现有的电动汽车基本采用一套独立的电池结构系统，独立的电池结构相对简单。相比较于独立的一套电池系统结构而言双电池系统有很多优越的性能，但是鉴于结构和控制原理更加复杂，使得双电池系统没有被开发。

技术实现要素：

本发明的目的在于：现有技术中没有双电池系统，自然也就没有双电池循环次数控制，导致难以更好实现双电池控制的技术问题，本发明公开了一种双电池系统双电池循环次数控制方法及系统，动态调整双电池使用频率，主动均衡两电池系统性能。

本发明采用的技术方案是这样的：

本发明公开了一种双电池系统双电池循环次数控制方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、电池管理系统对电池充放数据进行记录，其中记录数据包括每次充放电时的荷电状态SOC的变化范围和次数；步骤二、通过逻辑程序对SOC=0%至SOC=100%进行转化计算，得出实际的电池循环次数；步骤三、当监测装置获取到需要充电或者需要供电时，比较两个电池的循环使用次数，选择循环使用次数少的电池优先充电或者放电。

更进一步地，上述方法还包括步骤四、电池管理系统同时检测和算出电池单体的健康程度SOH，通过不同的SOH值调整循环次数的阀值。

更进一步地，上述方法还包括：当两电池包的SOH值相差超过20%时候，两个电池系统的循环次数阀值开始改变，根据两个SOH值及其差值两个变量来设定出两个不同的循环次数，SOH值较大的电池系统循环次数值也较大。

更进一步地，上述方法还包括当两电池系统衰减到额定容量的85%时，此时循环次次数阀值再次往中间靠拢，且相差次数不能超过3次。

更进一步地，上述方法还包括判断充电模式是快充还是慢充，结合充电模式和两个电池的循环使用次数选择对应的电池。

更进一步地，上述方法还包括判断两个电池的电量，结合两个电池的电量和两个电池的循环使用次数选择对应的电池。

更进一步地，上述方法还包括结合两个电池的电量、充电模式和和两个电池的循环使用次数选择对应的电池。

本发明还公开了一种双电池系统双电池循环次数控制系统，其具体包括电池管理系统、逻辑计算单元、检测装置、比较和选择单元；所述电池管理系统用于对电池充放数据进行记录，其中记录数据包括每次充放电时的荷电状态SOC的变化范围和次数；所述逻辑计算单元用于通过逻辑程序对SOC=0%至SOC=100%进行转化计算，得出实际的电池循环次数；所述检测装置用于获取到是否需要充电或者需要供电；所述比较和选择单元用于比较两个电池的循环使用次数，选择循环使用次数少的电池优先充电或者放电。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明解决了双电池系统放电的技术难点，突破了双电池系统在电动汽车上使用的盲区，使在电动汽车上使用双电池系统成为可能。在充电过程中对双电池系统循环使用次数的控制，使两电池系统保持在一定的循环使用次数差值范围内，使两电池性能保持相近，从而提高整个电池系统的性能。在充电过程中对循环使用次数的控制时，对快充和慢充方式采取不同的控制策略，通过循环次数和荷电状态共同决定充电电池，进而整体提高电池的寿命和荷电量，使得电动汽车能够运行更远的距离。

附图说明

图1当判断本次充电方式为快充时的控制策略。

图2为当判断本次充电方式为慢充时的控制策略。

图3为本发明的双电池系统放电控制方法的流程图。

图4为本发明的双电池系统充电控制方法的流程图。

图5为当判断本次充电方式为快充且考虑接受功率的情况下的控制策略。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种双电池系统双电池循环次数控制方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、采用计数器实时监测两个电池的循环使用次数，每个电池充电或者放电一次，其对应的计数器加1；步骤二、当监测装置获取到需要充电或者需要供电时，比较两个电池的循环使用次数，选择循环使用次数少的电池优先充电或者放电。在充电或者放电的过程中对双电池系统循环使用次数的控制，使两电池系统保持在一定的循环使用次数差值范围内，使两电池性能保持相近，从而提高整个电池系统的性能。

一种双电池系统双电池循环次数控制方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、电池管理系统BMS（Battery Manage System）对电池充放电次进行记录，其中记录数据包括每次充放电时的SOC（State of Charge）值变化范围和次数；步骤二、通过逻辑程序对SOC=0%至SOC=100%进行转化计算，得出实际的电池循环次数。步骤三、当监测装置获取到需要充电或者需要供电时，比较两个电池的循环使用次数，选择循环使用次数少的电池优先充电或者放电。步骤四、电池管理系统（BMS）同时检测和算出电池单体的健康程度SOH（State of Health），通过不同的SOH值调整循环次数的阀值。当两电池包的SOH值相差超过20%时候，两个电池系统的循环次数阀值开始改变，根据两个SOH值及其差值两个变量来设定出两个不同的循环次数，SOH值较大的电池系统循环次数值也较大。步骤五、但两电池系统衰减到额定容量的85%时，此时循环次次数阀值再次往中间靠拢，且相差次数不能超过3次。

更进一步地，上述方法还包括判断充电模式是快充还是慢充，结合充电模式和两个电池的循环使用次数选择对应的电池。

更进一步地，上述方法还包括判断两个电池的电量，结合两个电池的电量和两个电池的循环使用次数选择对应的电池。

更进一步地，上述方法还包括结合两个电池的电量、充电模式和和两个电池的循环使用次数选择对应的电池。

本发明还公开了一种双电池系统双电池循环次数控制系统，其具体包括两个电池的循环使用次数监测单元和电池选择单元；所述两个电池的循环使用次数监测单元用于采用计数器实时监测两个电池的循环使用次数，每个电池充电或者放电一次，其对应的计数器加1；所述电池选择单元用于当监测装置获取到需要充电或者需要供电时，比较两个电池的循环使用次数，选择循环使用次数少的电池优先充电或者放电。在充电或者放电的过程中对双电池系统循环使用次数的控制，使两电池系统保持在一定的循环使用次数差值范围内，使两电池性能保持相近，从而提高整个电池系统的性能。

图1为当判断本次充电方式为快充时的控制策略。

如图2所示，当判断本次充电方式为慢充时的控制策略，使两套电池系统循环次数保持在一定的范围值内。

步骤二还可以具体为：

步骤S202.判断充电模式，当为快充时，继续步骤S203，否则进入步骤S204；

步骤S203.比对两套电池系统的接受功率，选择接受功率高的电池系统优先充电；

步骤S204.比对两套电池系统的循环使用次数，选择循环使用次数少的电池系统优先充电；

步骤S205.比对两套电池系统的荷电状态，选择荷电状态低的电池系统优先充电。

如图3所示的本发明的双电池系统放电控制方法的流程图。在两个电池都充完之后，还涉及到两套电池系统的使用。

本发明公开了一种双电池系统放电控制方法，其具体包括以下的步骤：上电时，监测两套电池系统中的电量并比较后，选择电量更多的电池作为当前使用的电池。在上电时，选择电量更多的电池作为当前使用的电池，如出现使用过程中原电量多的电池电量消耗到另一块电池容量以下。在下一次上电前一般不进行自动切换。当外部环境温度温度过低时，两套电池需要保留5%电量，当电池的电量达到5%电量的使用阈值时，进行放电控制。

本发明公开了还一种双电池系统放电控制系统，其具体包括电池电量监测单元、比较单元和选择单元，所述电池电量监测单元用于监测两套电池系统中的电量；所述比较单元用于比较两套电池系统中的电量并将比较结果发送给选择单元；所述选择单元用于在上电时选择电量更多的电池作为当前使用的电池。

更进一步地，上述系统还包括温度监测单元，所述温度监测单元用于监测两电池的温度并设定不同温度对应的下限放电量阈值，并发送给选择单元；根据温度判断当前电池系统电量低于下限放电电量阈值时，控制两套电池系统的放电量。

本发明还公开了上述放电控制方法对应的双电池系统的充电控制方法，其具体包括以下的步骤：一种双电池系统充电控制方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、在电动汽车内设置一充电控制系统和两套电池系统，两套电池系统分别连接充电控制系统；所述充电控制系统分别监测两套电池系统中电池的使用参数以及作出充电模式判断；步骤二、根据步骤一中充电控制系统检测到的参数以及充电模式选择出优先充电的其中一套电池系统，充电控制系统发出控制信号，导通被选中的电池系统和外部充电设备；步骤三、当步骤二中选中的电池系统充电完成后，充电控制系统判断是否继续给另外一套电池系统进行充电，是，则导通另外一套电池系统和和外部充电设备，否则，结束充电。通过上述方法，实现单独的一个充电装置对两套电池系统进行充电，简化了设备，使得电动汽车能搭载两套电池系统，提高了电池系统的使用寿命，延长了电动汽车一次充电的行使公里数。同时，即使其中一个电池出现故障，电动汽车还是可以正常行驶，提高了电池系统的使用寿命，也使得用户的满意度提高。

如图4所示的本发明的双电池系统充电控制方法的流程图。本发明公开了一种双电池系统充电控制方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、在电动汽车内设置一充电控制系统和两套电池系统，两套电池系统分别连接充电控制系统；所述充电控制系统分别监测两套电池系统中电池的使用参数以及充电模式；步骤二、根据步骤一中充电控制系统检测到的参数以及充电模式选择出优先充电的其中一套电池系统，充电控制系统发出控制信号，导通被选中的电池系统和外部充电设备；步骤三、当步骤二中选中的电池系统充电完成后，充电控制系统判断是否继续给另外一套电池系统进行充电，是，则导通另外一套电池系统和和外部充电设备，否则，结束充电。通过上述方法，实现单独的一个充电装置对两套电池系统进行充电，简化了设备，使得电动汽车能搭载两套电池系统，提高了电池系统的使用寿命，延长了电动汽车一次充电的行使公里数。同时，即使其中一个电池出现故障，电动汽车还是可以正常行驶，提高了电池系统的使用寿命，也使得用户的满意度提高。

步骤二中充电控制系统根据检测到的参数选择出优先充电的其中一套电池系统的过程具体如下：

S21.首先比较两套电池系统的使用次数，选出使用次数较少的电池，当两套电池系统的使用次数差值小于设定的阈值，比如20次，则优先对使用次数较少的电池进行充电，否则继续步骤S22。

S22.判断循环次数少的电池系统的荷电状态（SOC）是否处于充电高效区，在本发明中，（充电高效区是电池充电效率相对高的一段电池状态范围，根据电池SOC判断。如果只有其中一个电池包处于高效区，则优先充电，在这种情况下，相同时间内充电机所做功也就越多。）是，则继续步骤S23，否，则直接给循环次数少的电池系统进行充电。

步骤S23.判断本次充电方式属于慢充或是快充。如为慢充则允许对循环次数少的电池进行充电；如为快充，则允许对处于高效区的电池进行充电。

步骤S24.如为快充，则对选择的电池进行充电至80%时即停止。由电池特性和出于安全考虑，充电至80%时即停止。

优先选中的电池系统充电完成后，充电控制系统判断是否继续给另外一套电池系统进行充电，是，则导通另外一套电池系统和和外部充电设备，否则，结束充电。

当判断结果是继续给另外一套电池系统时，充电控制系统通过开关管执行高压下电，断开当前充电电池。然后通过另外一个开关管接通另一套电池系统。

具体步骤三包括：

步骤S31.充电控制系统执行高压上电流程（预充及主接触器接通）；预充是为了防止电瞬间电流过大，保护电路。接触器是电路元器件的标准零件，高压上电是指PCU和主电路通电。

步骤S32.充电控制系统重启，重新开始充电过程，并将该套电池充电至100%。

步骤S33.第二套电池系统完全充满后，充电控制系统再次切换电池，对首先充电的电池进行80%-100%的充电，在两套电池都充电完成后，执行高压下电，PCU和主电路断电。

本发明通过对双电池系统接受功率的比对优先选择接受功率高的电池系统进行充电。对双电池系统循环次数的比对使两套电池系统循环次数保持在一定的范围值内。

如图5所示，图5为当判断本次充电方式为快充且考虑接受功率的情况下的控制策略。优先选择接受功率高的电池系统进行充电，同时使两套电池系统循环次数保持在一定的范围值内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。