[發(fā)明專利]利用隱含馬爾科夫模型進(jìn)行動(dòng)力電池主動(dòng)均衡判斷的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710299671.6
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN107221971B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李寶
• 申請（專利權(quán)）人: 北京歐鵬巴赫新能源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H01M10/42
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發(fā)明公開了一種利用隱含馬爾科夫模型進(jìn)行動(dòng)力電池主動(dòng)均衡判斷的方法，Pack包括8個(gè)模塊,每個(gè)模塊中有12個(gè)單體電池，所述每個(gè)單體電池四種電池平衡方式：沒有進(jìn)行平衡過程、單體到電池包的平衡、單體到模塊的平衡、模塊到單體的平衡。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明從最優(yōu)能量的角度，根據(jù)隱含馬爾科夫模型的算法，制訂了合理的主動(dòng)平衡的控制策略，結(jié)合基于反激變壓器的平衡硬件，實(shí)現(xiàn)了在充放電時(shí)，電池包的主動(dòng)平衡控制。本發(fā)明提高了動(dòng)力電池包在平衡過程中的能量利用效率，延長了電池包的使用能量及壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池均衡控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用隱含馬爾科夫模型進(jìn)行動(dòng)力電池主動(dòng)均衡判斷的方法。

背景技術(shù)

目前動(dòng)力產(chǎn)品主動(dòng)平衡采用的是反激變壓器的方案，可以實(shí)現(xiàn)單體到模組，模組到單體，單體到Pack三種平衡方式。為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)電池包所有單體SOC的一致性。從控制策略的角度，實(shí)現(xiàn)的方式比較多，目前國內(nèi)的類似解決方案都是簡單的以單體的電壓作為平衡判斷條件，在充電的時(shí)候單體電壓或單體電壓差超過預(yù)先設(shè)定的閾值的時(shí)候開啟平衡，啟動(dòng)平衡。

目前的平衡策略只是從單個(gè)單體的角度來考慮的，還是從防止單個(gè)單體過充的思維上來考慮主動(dòng)平衡。由于主動(dòng)平衡的電流較大(本發(fā)明中的平衡電流是3A)，沒有從整個(gè)電池包轉(zhuǎn)移能量消耗的角度制定整體的最優(yōu)主動(dòng)平衡的控制策略，造成了能量的浪費(fèi)。基于此，研究一種利用隱含馬爾科夫模型進(jìn)行動(dòng)力電池主動(dòng)均衡判斷的方法，很好的解決了這個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用隱含馬爾科夫模型進(jìn)行動(dòng)力電池主動(dòng)均衡判斷的方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：利用隱含馬爾科夫模型進(jìn)行動(dòng)力電池主動(dòng)均衡判斷的方法，Pack包括8個(gè)模塊,每個(gè)模塊中有12個(gè)單體電池，所述每個(gè)單體電池包括四種電池平衡方式：沒有進(jìn)行平衡過程、單體到電池包的平衡、單體到模塊的平衡、模塊到單體的平衡；

該方法包括以下步驟：

(1)所述沒有進(jìn)行平衡過程轉(zhuǎn)換為單體到電池包的平衡的標(biāo)定量，記為P1，即模塊的soc均值與Pack的soc均值之差P1時(shí)，進(jìn)入單體到電池包的平衡，該標(biāo)定量使得平衡過程優(yōu)先判斷是否進(jìn)行單體到電池包的平衡還是單體到模塊的平衡，如果不考慮單體到電池包的平衡，而只考慮單體到模塊的平衡，則不需要該標(biāo)定量；

(2)當(dāng)判斷不進(jìn)行單體到電池包的平衡后，從沒有進(jìn)行平衡過程轉(zhuǎn)換為單體到模塊的平衡或模塊到單體的平衡的判斷條件標(biāo)定量記為P2，即模塊中單體的soc值與整個(gè)模塊的soc均值偏差的絕對值P2時(shí)，進(jìn)入單體到模塊的平衡或模塊到單體的平衡，該標(biāo)定量決定了模塊內(nèi)部進(jìn)行平衡的條件；

(3)由單體到模塊的平衡或模塊到單體的平衡轉(zhuǎn)換到?jīng)]有進(jìn)行平衡過程的條件中的標(biāo)定量記為P3，即在進(jìn)行模塊內(nèi)部平衡的模塊，如果模塊中單體的soc值與整個(gè)模塊的soc均值偏差的絕對值P3時(shí)，則退出平衡；

(4)關(guān)于同一個(gè)模塊中不同源單體或目標(biāo)單體進(jìn)行替換的限值為一個(gè)標(biāo)定量，即當(dāng)|模塊中別的單體的SOC與模塊的SOC均值的差值|-|目前正在平衡的單體的SOC與模塊的SOC均值的差值|P4時(shí)，則將別的單體來代替目前正在平衡的單體；

(5)于平衡次數(shù)的問題給定一個(gè)平衡次數(shù)的標(biāo)定量P5，單體到電池包的平衡，單體到模塊的平衡，模塊到單體的平衡，這三種平衡方式中平衡電流的大小P6，這個(gè)值的大小直接影響到平衡的快慢，太小則導(dǎo)致需要平衡很長時(shí)間，太大則導(dǎo)致會(huì)矯枉過正，也達(dá)不到平衡，電池的主動(dòng)平衡過程符合馬爾可夫模型的特點(diǎn)，即該過程中，只用當(dāng)前的狀態(tài)來預(yù)測將來，過去即以前的歷史狀態(tài)對于預(yù)測將來即當(dāng)前以后的未來狀態(tài)是無關(guān)的，然后利用馬爾可夫決策過程來得到最優(yōu)的主動(dòng)平衡控制決策。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述馬爾可夫決策包括以下步驟：