[發明專利]一種電池組均衡控制方法及系統

在審

• 申請號: 201610192038.2
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105762869A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 吳松堅
• 申請（專利權）人: 張家港綠鋰動力技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 楊明

技術領域

本發明涉及一種電池組均衡控制技術領域，具體地，涉及一種基于SOC的鋰離子電池組均衡充放電控制方法及系統。

背景技術

由于鋰離子電池具有能量密度高、自放電率低、循環壽命長等優點，目前已廣泛應用于儲能領域。在離子電池使用過程中，需要將多節單體電池通過串聯后為負載提供能量。此時單體電池性能的差異會導致電池組出現不一致性現象，而電池組的不一致性會造成電池組使用性能的下降，導致電池組的可用容量和使用壽命衰減，從而降低純電動汽車的續駛里程，增加使用成本。因此對于均衡技術進行研究，可以有效改善電池組的不一致性帶來的不利影響，避免在使用過程中電池組不一致性的惡化，增加電池的使用壽命，降低使用成本，提升電池的存儲性能。

基于電壓壓差方法判斷的均衡策略是在電池靜態時或充、放電末期根據單體電池電壓信息進行組內、組間均衡，此策略的不足之處在于電池開路電壓并不能完全表征電池一致性，而且不涉及SOC修正，所以在電池靜態擱置或充放電末期時對電池均衡只能標定電池靜態或充放電末期時的荷電態，并不能在充放電過程中(工況)對電池進行一致性評估及基于此工況中電池一致性評估下的SOC估算。

有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種電池系統的均衡控制方法及系統，使其更具有產業上的利用價值。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種電池組均衡控制方法及系統。

本發明的技術方案如下：

一種電池組均衡控制方法，其特征在于，包括：

在一定溫度下獲取單體電池的充放電數據，所述充放電數據包括單體電池的阻抗、電壓以及電流，并通過Ah法計算單體電池的SOC值；

通過電池參數測試模塊實時得到電池組中的單體電池的電池電壓、阻抗、電流和溫度值，計算單體電池的SOC動態值；

對單體電池的SOC動態值進行排序，根據設定的門限值，在相鄰單體電池中啟動相鄰兩個電池進行電荷轉移消除電量差異。

進一步的，所述對單體電池的SOC動態值進行排序，具體步驟如下：

根據單體電池的SOC動態值，計算出單體電池SOC移動級差值；

檢測單體電池的電壓值，計算出單體電池電壓的移動級差值；

當SOC值的范圍為0.3～0.9，且單體電池電壓移動極差值大于50mV時，啟動相鄰電池的電量轉移策略，直到相鄰兩個電池的電量無差異或電壓壓差小于10mV，停止均衡；

根據均衡后的電壓、阻抗、電流及溫度值重新修正單體電池SOC值；

實時監測單體電池SOC值和相對應的SOC差值，循環判斷直到單體SOC≤0.3或SOC≥0.9；

進一步的，所述循環判斷的次數不大于單體電池的數量。

進一步的，所述單體電池為鋰離子單體電池。

進一步的，所述電量轉移策略具體為通過與相鄰電池單體連接的繼電器進行充放電。

一種電池組均衡控制系統，其特征在于，包括：

獲取單體SOC值模塊，在一定溫度下獲取單體電池的充放電數據，所述充放電數據包括單體電池的阻抗、電壓以及電流，并通過Ah法計算單體電池的SOC值；

獲取動態SOC值模塊，通過電池參數測試模塊實時得到電池組中的單體電池的電池電壓、阻抗、電流和溫度值，計算單體電池的SOC動態值；

均衡模塊，對單體電池的SOC動態值進行排序，根據設定的門限值，在相鄰單體電池中啟動相鄰兩個電池進行電荷轉移消除電量差異。

進一步的，所述對單體電池的SOC動態值進行排序，具體如下：

根據單體電池的SOC動態值，計算出單體電池SOC移動級差值；

檢測單體電池的電壓值，計算出單體電池電壓的移動級差值；

當SOC值的范圍為0.3～0.9，且單體電池電壓移動極差值大于50mV時，啟動相鄰電池的電量轉移策略，直到相鄰兩個電池的電量無差異或電壓壓差小于10mV，停止均衡；

根據均衡后的電壓、阻抗、電流及溫度值重新修正單體電池SOC值；

實時監測單體電池SOC值和相對應的SOC差值，循環判斷直到單體SOC≤0.3或SOC≥0.9。

進一步的，所述循環判斷的次數不大于單體電池的數量。

進一步的，所述單體電池為鋰離子單體電池。

進一步的，所述電量轉移策略具體為通過與相鄰電池單體連接的繼電器進行充放電。

借由上述方案，本發明至少具有以下優點：