[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

本發明實施例公開了電源系統中并聯應用鋰電池組并聯應用鋰電池組的負荷分配方法，涉及電力電子技術領域，能夠降低電源系統中的電池組的維護成本。本發明包括：所述鋰電池組包括2個子電池組，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。其中，充電正極配置單向導電特性的充電控制開關，且電流流向所述電池組；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；所述的鋰電池組的子電池組配置了各自的電池管理系統(BMS)，且各個BMS間采用CAN2.0B協議相互通信，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(子電池組“放電”或“準備用”狀態轉換控制)。本發明適用于電源系統中并聯應用的電池組。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及電源系統中并聯應用鋰電池組間的負荷分配方法。

背景技術

目前，各類直流電源系統已得到廣泛的應用，為了提高直流電源系統的可靠性，需要在其中加裝大容量電池組。且在實際應用中，通常需要配置2個及以上的電池組并聯運行以提高電池組的可靠性及增加電池組容量。

為了保障大容量電池組并聯后的穩定性，通常需要選用同一廠家的同一型號甚至是同一批次的電池，并在并聯電路架設完畢后，調整2組電池的電壓和載荷量，當調整到電壓和載荷量一致時正式并接入直流電源系統。

但由于因電池組的運行特性無法控制，在實際的工程應用中，由于電池生產商的品控問題，以及各類復雜的環境因素的影響，往往會造成并聯架設完畢的電池組出現未知的電學特性，而2組特性未知的電池組直接并聯后往往難以穩定運行，需要技術人員在后續的維護中不斷進行調整，這無疑增加了維護成本。

發明內容

本發明的實施例提供電源系統中并聯應用鋰電池組并聯應用鋰電池組的負荷分配方法，能夠降低電源系統中的電池組的維護成本。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種電源系統中并聯應用鋰電池組間的負荷分配方法，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，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；

其中，充電正極配置單向導電特性的充電控制開關，且電流流向所述電池組；

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；

所述的鋰電池組的子電池組配置了各自的電池管理系統(BMS)，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了：所述子電池組“放電”或“準備用”狀態轉換控制。

具體的，基于電池組端口電壓的載荷量估算，載荷量80％判定條件為：UBAT(3.310V～3.320V)×n-RWI0×1.25，其中，UBAT為電池組端口電壓，n為電池組中單體串接數，RW是所述電池組總的穩態內阻，I0是負荷電流；

具體的，基于電池組端口電壓的載荷量估算，載荷量30％判定條件為：UBAT(3.280V～3.290V)×n-RWI0×1.25。

所述基于載荷量的分段式負荷分配的方法包括：

所述子電池組載荷量在100％～80％區間為優先放電段；

所述子電池組載荷量在80％～30％區間為適宜放電段；

所述子電池組載荷量在30％以下為限制放電段；

2個子電池組的BMS根據載荷狀態，通過CAN總線，進行狀態信息交換，協議控制，實現負荷分配；

當2個子電池組都處于滿載荷，或者載荷量大于90％時，一個子電池組處于“熱備用”工況，另一個處于“準備用”工況；