一种电池组均衡控制方法及系统与流程

文档序号:13744722阅读:117来源:国知局

本发明涉及一种电池组均衡控制技术领域,具体地,涉及一种基于SOC的锂离子电池组均衡充放电控制方法及系统。



背景技术:

由于锂离子电池具有能量密度高、自放电率低、循环寿命长等优点,目前已广泛应用于储能领域。在离子电池使用过程中,需要将多节单体电池通过串联后为负载提供能量。此时单体电池性能的差异会导致电池组出现不一致性现象,而电池组的不一致性会造成电池组使用性能的下降,导致电池组的可用容量和使用寿命衰减,从而降低纯电动汽车的续驶里程,增加使用成本。因此对于均衡技术进行研究,可以有效改善电池组的不一致性带来的不利影响,避免在使用过程中电池组不一致性的恶化,增加电池的使用寿命,降低使用成本,提升电池的存储性能。

基于电压压差方法判断的均衡策略是在电池静态时或充、放电末期根据单体电池电压信息进行组内、组间均衡,此策略的不足之处在于电池开路电压并不能完全表征电池一致性,而且不涉及SOC修正,所以在电池静态搁置或充放电末期时对电池均衡只能标定电池静态或充放电末期时的荷电态,并不能在充放电过程中(工况)对电池进行一致性评估及基于此工况中电池一致性评估下的SOC估算。

有鉴于上述的缺陷,本设计人,积极加以研究创新,以期创设一种电池系统的均衡控制方法及系统,使其更具有产业上的利用价值。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种电池组均衡控制方法及系统。

本发明的技术方案如下:

一种电池组均衡控制方法,其特征在于,包括:

在一定温度下获取单体电池的充放电数据,所述充放电数据包括单体电池的阻抗、电压以及电流,并通过Ah法计算单体电池的SOC值;

通过电池参数测试模块实时得到电池组中的单体电池的电池电压、阻抗、电流和温度值,计算单体电池的SOC动态值;

对单体电池的SOC动态值进行排序,根据设定的门限值,在相邻单体电池中启动相邻两个电池进行电荷转移消除电量差异。

进一步的,所述对单体电池的SOC动态值进行排序,具体步骤如下:

根据单体电池的SOC动态值,计算出单体电池SOC移动级差值;

检测单体电池的电压值,计算出单体电池电压的移动级差值;

当SOC值的范围为0.3~0.9,且单体电池电压移动极差值大于50mV时,启动相邻电池的电量转移策略,直到相邻两个电池的电量无差异或电压压差小于10mV,停止均衡;

根据均衡后的电压、阻抗、电流及温度值重新修正单体电池SOC值;

实时监测单体电池SOC值和相对应的SOC差值,循环判断直到单体SOC≤0.3或SOC≥0.9;

进一步的,所述循环判断的次数不大于单体电池的数量。

进一步的,所述单体电池为锂离子单体电池。

进一步的,所述电量转移策略具体为通过与相邻电池单体连接的继电器进行充放电。

一种电池组均衡控制系统,其特征在于,包括:

获取单体SOC值模块,在一定温度下获取单体电池的充放电数据,所述充放电数据包括单体电池的阻抗、电压以及电流,并通过Ah法计算单体电池的SOC值;

获取动态SOC值模块,通过电池参数测试模块实时得到电池组中的单体电池的电池电压、阻抗、电流和温度值,计算单体电池的SOC动态值;

均衡模块,对单体电池的SOC动态值进行排序,根据设定的门限值,在相邻单体电池中启动相邻两个电池进行电荷转移消除电量差异。

进一步的,所述对单体电池的SOC动态值进行排序,具体如下:

根据单体电池的SOC动态值,计算出单体电池SOC移动级差值;

检测单体电池的电压值,计算出单体电池电压的移动级差值;

当SOC值的范围为0.3~0.9,且单体电池电压移动极差值大于50mV时,启动相邻电池的电量转移策略,直到相邻两个电池的电量无差异或电压压差小于10mV,停止均衡;

根据均衡后的电压、阻抗、电流及温度值重新修正单体电池SOC值;

实时监测单体电池SOC值和相对应的SOC差值,循环判断直到单体SOC≤0.3或SOC≥0.9。

进一步的,所述循环判断的次数不大于单体电池的数量。

进一步的,所述单体电池为锂离子单体电池。

进一步的,所述电量转移策略具体为通过与相邻电池单体连接的继电器进行充放电。

借由上述方案,本发明至少具有以下优点:

本发明通过实施修正锂离子电池组中单体电池的SOC值,可预防电池管理系统中基于SOC值控制的误操作,解决电池组由于单体电池荷电状态不一致造成的过充过放,以及由电池过充过放带来的安全隐患,提高电池组的寿命和性能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

参见图1,本发明一较佳实施例所一种电池组均衡控制方法,具体包括三个步骤,其中步骤1为在一定温度下获取单体电池的充放电数据,所述充放电数据包括单体电池的阻抗、电压以及电流,并通过Ah法计算单体电池的SOC值;步骤2为通过电池参数测试模块实时得到电池组中的单体电池的电池电压、阻抗、电流和温度值,计算单体电池的SOC动态值;步骤3为对单体电池的SOC动态值进行排序,根据设定的门限值,在相邻单体电池中启动相邻两个电池进行电荷转移消除电量差异。

具体步骤3的详细步骤:根据单体电池的SOC动态值,计算出单体电池SOC移动级差值;检测单体电池的电压值,计算出单体电池电压的移动级差值;当SOC值的范围为0.3~0.9,且单体电池电压移动极差值大于50mV时,启动相邻电池的电量转移策略,直到相邻两个电池的电量无差异或电压压差小于10mV,停止均衡;根据均衡后的电压、阻抗、电流及温度值重新修正单体电池SOC值;实时监测单体电池SOC值和相对应的SOC差值,循环判断直到单体SOC≤0.3或SOC≥0.9。本方法中循环判断的次数不大于单体电池的数量,防止过度循环工作。本方案中单体电池为锂离子单体电池。电量转移策略具体为通过与相邻电池单体连接的继电器进行充放电。

本发明一较佳实施例所一种电池组均衡控制系统,包括:获取单体SOC值模块,在一定温度下获取单体电池的充放电数据,所述充放电数据包括单体电池的阻抗、电压以及电流,并通过Ah法计算单体电池的SOC值;获取动态SOC值模块,通过电池参数测试模块实时得到电池组中的单体电池的电池电压、阻抗、电流和温度值,计算单体电池的SOC动态值;均衡模块,对单体电池的SOC动态值进行排序,根据设定的门限值,在相邻单体电池中启动相邻两个电池进行电荷转移消除电量差异。具体均衡模块工作方法如下:根据单体电池的SOC动态值,计算出单体电池SOC移动级差值;检测单体电池的电压值,计算出单体电池电压的移动级差值;当SOC值的范围为0.3~0.9,且单体电池电压移动极差值大于50mV时,启动相邻电池的电量转移策略,直到相邻两个电池的电量无差异或电压压差小于10mV,停止均衡;根据均衡后的电压、阻抗、电流及温度值重新修正单体电池SOC值;实时监测单体电池SOC值和相对应的SOC差值,循环判断直到单体SOC≤0.3或SOC≥0.9。本系统中所述循环判断的次数不大于单体电池的数量。本系统中单体电池为锂离子单体电池。本系统中电量转移策略具体为通过与相邻电池单体连接的继电器进行充放电。

本发明的有益效果如下:

本发明通过实施修正锂离子电池组中单体电池的SOC值,可预防电池管理系统中基于SOC值控制的误操作,解决电池组由于单体电池荷电状态不一致造成的过充过放,以及由电池过充过放带来的安全隐患,提高电池组的寿命和性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

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