[發明專利]單體動力電池精確管理實現方法和系統及智能電池模塊

有效

• 申請號: 201110141322.4
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN102810878B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 孟貞生
• 申請（專利權）人: 蘇州潤源電氣技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司61114
• 代理人: 李罡

1.一種實現單體動力電池精確管理的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

(a)智能電池模塊或芯片植入或固定于單體新電池，并寫入唯一標識碼或地址碼；

(b)初始化單體新電池的智能電池模塊；

(c)單體新電池和智能電池模塊連接智能充放電設備，單體新電池可按設定或規范要求充滿電，然后完成單體新電池啟用前的自學習操作；

(d)智能電池模塊向電池運營數據中心上傳單體電池自學習后的參數和電池出廠時的設計參數，完成單體電池在所述電池運營數據中心的注冊登記；

(e)電池運營數據中心根據其數據庫內注冊的單體電池的各種參數，完成數據庫內單體電池的配組，完成配組后的電池組等待接入啟用；

(f)完成配組的電池組接入電動汽車或儲能系統啟用后，系統主機控制單元與每個智能電池模塊建立數據交換通道并管理其運行；

(g)電池組在運行期間，每個智能電池模塊實時計量并同步上傳自身荷電水平和電壓值，智能電池模塊在電池組運行期間還估算自身容量衰減水平的變化，其中以上的電池數據作為系統主機控制單元管理電池組的依據，也作為電池組在自充放電模式下充電/放電樁或自備充放電機管理電池組充放電和與電網雙向結算費用的依據；

(h)電池組在運行期間每次充電或放電，以電池組內實時電壓最高或最低的單體電池作為充電或放電的截止標準；

(i)電池組運行期間單體電池電壓最高者和最低者的荷電水平差值超過設定閾值，系統主機控制單元則發出維護報警或下電指令；

(j)電池組下電或離線后，所述電池組與智能充放電設備連接，單體電池的智能電池模塊上傳電池標識碼、最新荷電水平和容量衰減水平，作為本組電池更換所需支付電費和電池使用損耗費的依據；

(k)智能充放電設備對電池組中每個單體電池完成荷電水平至100％的精確補充電，其中每個單體電池在完成荷電水平達到100％的充電過程中自學習更新自身參數，并通過智能充放電設備向電池運營數據中心上傳每個單體電池自學習后的數據；

(m)電池運營數據中心接收單體電池數據后決定電池組重新啟用或單體電池重新配組，所述電池數據包括每個單體電池的實際容量和容量衰減水平的偏差值；

(n)已完成補充電或重新配組后的電池組等待啟用；

其中，如果在步驟(m)中判定需要重新配組單體電池，則電池運營數據中心根據其內存儲的單體電池最新數據，重新完成單體電池的配組；

如果在步驟(m)中判定重新啟用電池組，則因已完成補充電而直接待用。

2.按照權利要求1所述的實現單體動力電池精確管理的方法，其特征在于：所述電池精確管理方法在更換電池模式下操作，所述初始化步驟(b)包括輸入當前時間、命令電池智能模塊開始正常工作，輸入包括單體電池制造商或品牌、出廠或制造完成日期、電池類型、標稱容量、使用壽命、容量溫度系數、自放電系數在內的電池出廠時的設計參數，并將上述參數由智能電池模塊存儲在其非易失性存儲器內，以及所述自學習操作(c)，其包括由智能充/放電設備對單體電池完成一個按照設定標準認可的滿充電操作，該單體電池智能模塊確認自身荷電水平為100％后向智能充/放電設備發出全放電然后再全充電的操作指令，從而由智能電池模塊完成對一個單體電池從全放電再到全充電或從全充電到全放電的自學習過程，所述智能電池模塊計算全放電和全充電過程單體電池所放出和充入的實際容量并且由此計算并存儲得出的充電/放電比率數據。

3.按照權利要求1或2所述的實現單體動力電池精確管理的方法，其特征在于：注冊登記步驟(d)進一步包括：完成自學習后的單體新電池智能模塊通過主處理器讀取、經由自身數據總線串口或通過連接中的智能充放電設備，向電池運營數據中心上傳電池出廠時的設計參數，以及經過自學習步驟所確認的單體電池實際容量和充電/放電比率數據，完成智能單體新電池的注冊登記，以及所述配組步驟(e)進一步包括電池運營數據中心或電池運營網絡數據庫存儲并根據注冊的單體電池的出廠設計參數數據，并按照實際容量、容量衰減水平、充電/放電比率數據和自放電系數來篩選已注冊登記的單體電池，從而配置成上述參數容差水平能夠達到要求的電池組，這里，對于剛出廠的新電池，其容量衰減水平SOH＝1。