[發明專利]一種電池組的控制系統及方法

有效

• 申請號: 201710560105.6
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107331907B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 楊國青;呂攀;李紅;戴超杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學常州工業技術研究院
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44;B60L58/22;B60L58/24
• 代理公司: 32280 常州市權航專利代理有限公司
• 代理人: 朱鑫樂<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供了一種電池組的控制方法，包括以下步驟：S1、采集電池組中各個單體電池的電壓值V0，計算它們的平均值Va和方差θ；S2、將方差θ與預設值θ0進行比較，當θ＞θ0時進行單體電池的放電均衡：P1、當θ0＜θ＜θ1時，對電壓值V0最高的單體電池進行放電，直到θ＜θ0時停止放電；P2、當θ1＜θ＜θ2時，對電壓值V0大于平均值Va的所有單體電池進行放電，直到θ＜θ0時停止放電；P3、當θ2＜θ時，對電壓值V0大于Vmin的單體電池進行放電，其中Vmin為電壓最小的單體電池的電壓值，直到θ＜θ0時停止放電，這種電池組的控制方法根據單體電池的電壓值之間不同的離散度合理的安排不同的放電均衡方式，整體上提高均衡效率，降低能耗。

技術領域

本發明涉及電池管理技術領域，尤其涉及一種電池組的控制系統及方法。

背景技術

近年來，新能源汽車如電動汽車正快速發展，而動力電池作為電動汽車的心臟，需要高效可靠的管理，這樣才能保障汽車的安全性、經濟性，延長電池的使用壽命。

電池管理系統（BMS）是一種能夠對蓄電池進行監控和管理的電子裝置，通過對電壓、電流、溫度以及SOC（電池荷電狀態）等參數采集、計算，進而控制電池的充放電過程，實現對電池的保護，提升電池的性能和壽命。

由于電池單體的差異，各個電池單體在充放電過程中狀態會有所區別，因此，現有的先進電池管理系統都包含均衡模塊，采用的均衡策略包括主動均衡和被動均衡。現有的均衡策略普遍采用一刀切的方式，沒有針對不同電池種類、連接方式、輸入輸出功率要求和電池安裝使用環境等因素相適應的進行調整，導致要么均衡效率低，要么能量消耗大，發熱嚴重。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了解決現有的電池均衡方法均衡效率低、能量消耗大、發熱嚴重的問題，本發明提供了一種電池組的控制系統及方法來解決上述問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種電池組的控制方法，包括以下步驟：

S1、采集電池組中各個單體電池的電壓值V0，計算它們的平均值Va和方差θ；

S2、將方差θ與預設值θ0進行比較，當θ＞θ0時進行單體電池的放電均衡：

P1、當θ0＜θ＜θ1時，對電壓值V0最高的單體電池進行放電，直到

θ＜θ0時停止放電；

P2、當θ1＜θ＜θ2時，對電壓值V0大于平均值Va的所有單體電池進行放電，直到θ＜θ0時停止放電；

P3、當θ2＜θ時，對電壓值V0大于Vmin的單體電池進行放電，其中Vmin為電壓最小的單體電池的電壓值，直到θ＜θ0時停止放電。

作為優選，還包括以下步驟：

第一步，在溫度為F1、恒濕為R1的環境下，選用由N1個同一種類的單體電池組成的電池組進行放電均衡實驗，電池組的輸出功率為W1，將δ0、δ1和δ2分別作為θ0、θ1和θ2的初始值，然后按照所述步驟S2進行放電均衡，周期T之后檢測電池組的SOH并記錄；

第二步，更換一個與第一步中相同的且未經實驗的電池組，在溫度為F1、恒濕為R1的環境下，進行放電均衡實驗，電池組的輸出功率為W1，更改第一步中的θ0、θ1和θ2，然后按照所述步驟S2進行放電均衡，周期T之后檢測電池組的SOH并記錄；

第三步，進行多次上述放電均衡實驗后得到SOH最優的θ0、θ1和θ2，建立工作模式一，將溫度F1、濕度R1、電池數量N1、電池種類和輸出功率W1作為工作模式一的條件，將SOH最優的θ0、θ1和θ2作為工作模式一的結果；

第四步，改變溫度、濕度、電池數量、電池種類和輸出功率中的一項或幾項再次重復第一步到第三步，得到工作模式二、工作模式三、工作模式四等若干工作模式。