[發明專利]電源系統中并聯應用鋰電池組間的負荷分配方法

有效

• 申請號: 201711191668.9
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107910914B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 闞建飛;俞世清
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 鄧麗

1.一種電源系統中并聯應用鋰電池組間的負荷分配方法，其特征在于，包括：鋰電池組和電池管理系統；

所述鋰電池組包括2個子電池組，分別為子電池組B1和子電池組B2，每個子電池組包含一個充電極、一個放電極和一個公用的負極；

充電正極配置單向導電特性的充電控制開關，且電流流向所述鋰電池組，其中，子電池組B1的充電正極配備單向導電特性的充電控制開關K1A，且電流流向子電池組B1，子電池組B1的放電正極配備單向導電特性的放電控制開關K1B，且電流流向外部負載；子電池組B2的充電正極配備單向導電特性的充電控制開關K2A，且電流流向子電池組B2，子電池組B2的放電正極配備單向導電特性的放電控制開關K2B，且電流流向外部負載；

放電正極配置單向導電特性的放電控制開關，且電流流向外部負載；

所述鋰電池組的子電池組配置了各自的電池管理系統BMS，BMS1為子電池組B1的電池管理系統，BMS2為子電池組B2的電池管理系統，且各個BMS間采用CAN2.0B協議相互通信，以便于交換各子電池組的運行控制信息，實現子電池組的負荷分配，所述子電池組的負荷分配包括所述子電池組“放電”或“準備用”狀態轉換控制；

所述電池組的負荷分配包括：步驟201至步驟204，其中：

步驟201：所述鋰電池組發生放電過程的起始事件后，子電池組B2處于“準備用”工況，子電池組B2的載荷90%且保持不變；子電池組B1向負荷供電，BMS1實時監測端口電壓，當端口電壓小于(3.310V～3.320V)×n - R_WI₀×1.25時，判定子電池組B1載荷量下降至80%，由BMS1向BMS2發出切換請求，所述鋰電池組開始第一次負荷切換； BMS2收到BMS1的切換請求后，BMS2控制閉合K2B，子電池組B2轉入主供模式，在BMS2檢測到所述鋰電池組向外提供電流時，向BMS1發出斷開K1B的請求報文；BMS1收到所述斷開K1B的請求報文后，檢測到子電池組B1的電流I₁ 0.2A 時，BMS1控制斷開K1B，子電池組B1轉入“準備用”工況；所述鋰電池組完成所述第一次負荷切換，其中， n為鋰電池組中單體串接數，R_W是所述鋰電池組總的穩態內阻，I₀ 是負荷電流；

所述鋰電池組的負荷分配步驟202：所述鋰電池組完成所述第一次負荷切換后，子電池組B1處于“準備用”工況，子電池組B1的載荷80%且保持不變；子電池組B2向負荷供電，BMS1實時監測端口電壓， BMS2實時監測子電池組B2的端口電壓，當端口電壓小于(3.310V～3.320V)×n - R_WI₀×1.25時，判定子電池組B2載荷量下降至80%，BMS2向BMS1發出切換請求，所述鋰電池組開始第二次負荷切換；BMS1收到BMS2的切換請求后，BMS1控制閉合K1B，子電池組B1轉入主供模式，在BMS1檢測到所述鋰電池組向外提供電流時，向BMS2發出斷開K2B的請求報文；BMS2收到所述斷開K2B的請求報文后，檢測到子電池組B2的電流I₂ 0.2A 時，BMS2控制控制斷開K2B，子電池組B2轉入“準備用”工況；所述鋰電池組完成所述第二次負荷切換；

所述鋰電池組的負荷分配步驟203：所述鋰電池組完成所述第二次負荷切換后，子電池組B2處于“準備用”工況，子電池組B2的載荷80%且保持不變；子電池組B1向負荷供電，BMS1實時監測端口電壓，當端口電壓小于(3.280V～3.290V)×n - R_WI₀×1.25時，判定子電池組B1載荷量下降至30%，BMS1向BMS2發出切換請求，所述鋰電池組開始第三次負荷切換；BMS2收到BMS1的切換請求后，BMS2控制閉合K2B，子電池組B2轉入主供模式，在BMS2檢測到所述鋰電池組向外提供電流時，向BMS1發出斷開K1B的請求報文；BMS1收到所述斷開K1B的請求報文后，檢測到子電池組B1的電流I₁ 0.2A 時，BMS1控制斷開K1B，子電池組B1轉入“準備用”工況；所述鋰電池組完成所述第三次負荷切換；

所述鋰電池組的負荷分配步驟204：所述鋰電池組完成所述第三次負荷切換后，子電池組B1處于“準備用”工況，子電池組B1的載荷30%且保持不變；子電池組B2向負荷供電，BMS2實時監測端口電壓，當端口電壓小于(3.280V～3.290V)×n - R_WI₀×1.25時，判定子電池組B2載荷量下降至30%，BMS2向BMS1發出切換請求，所述鋰電池組開始第四次負荷切換；BMS1收到BMS2的切換請求后，BMS1控制閉合K1B；子電池組B1轉入“熱備用”狀態與子電池組B2同時處于“熱備用”，所述鋰電池組完成所述第四次負荷切換；此狀態下，2個子電池組進入理想二極管并聯工作狀態，外部負荷的分配由2個子電池組的內阻、端口電壓自主分配，2個子電池組載荷量交替下降。