[發明專利]云端輔助電池管理系統及方法

在審

• 申請號: 202011309107.6
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112331941A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 汪玉潔;周才杰;陳宗海
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;G06Q10/06;G06N3/12;G06N3/04;G06F30/27;B60L58/10
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;付久春

本發明公開了一種云端輔助電池管理系統及方法，系統包括：片上電池管理子系統，經5G通信單元與電池輔助管理云平臺通信連接，對電池進行運行管理，以及實時采集電池參數和運行時的電池運行數據并發送至電池輔助管理云平臺，以及云平臺發送的電池參數、電池狀態綜合估計結果和均衡策略對電池進行參數與狀態校正和云端輔助電池均衡管理；電池輔助管理云平臺，能接收片上電池管理子系統采集的電池參數和電池運行數據，根據采集的電池參數和電池運行數據對預先建立的電池模型進行估計得出電池狀態綜合估計結果，得出對應的均衡策略，并將電池參數、電池狀態綜合估計結果和均衡策略發送至片上電池管理子系統。能實現云端輔助對電池組進行精確管控。

技術領域

本發明涉及動力電池管理領域，尤其涉及一種云端輔助電池管理系統及方法。

背景技術

鋰電池作為一種清潔環保的儲能器件，憑借其自放電率低、能量密度高、循環壽命長等優點，目前被廣泛地應用于新能源汽車、微電網等領域。但作為儲能系統的核心，鋰電池通常無法單個使用，為了使系統的輸出電壓、功率和能量等級達到一定的要求，鋰電池需要通過串并聯的方式來提高電壓與容量。但由于電池生產階段的差異性，以及電池工作環境的差異性，通常會導致電池組中電池單體的運行狀態的不一致性，這種不一致性給其安全問題帶來了很大的挑戰。目前都是通過鋰電池管理系統(Battery Management System，BMS)對電池組進行管理，以實現電池模型參數與運行狀態的準確估計，還需要制定高效的主動均衡策略，進而實現動力鋰電池的安全、高效管理。

傳統的鋰電池管理系統大多是基于片上系統利用固定算法模式實現電池單元的管理與控制，受限于微處理器的處理能力，傳統鋰電池管理系統難以實現高復雜度算法部署以及大規模電池單元跟蹤。同時，固定算法模式大多基于實驗室數據進行參數標定與匹配，難以實現高準確性的要求。

發明內容

基于現有技術所存在的問題，本發明的目的是提供一種云端輔助電池管理系統及方法，能解決傳統的鋰電池管理系統大多是基于片上系統利用固定算法模式實現電池單元的管理與控制，所存在的難以實現高復雜度算法部署以及大規模電池單元跟蹤以及難以實現高準確性的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明實施方式提供一種云端輔助電池管理系統，包括：

片上電池管理子系統、5G通信單元和電池輔助管理云平臺；其中，

所述片上電池管理子系統，通過所述5G通信單元與所述電池輔助管理云平臺通信連接，能對電池進行運行管理，并實時采集運行時的電池運行數據并通過所述5G通信單元發送至所述電池輔助管理云平臺，以及接收所述電池輔助管理云平臺發送的電池模型參數和云端電池狀態綜合估計結果對片上電池數學模型進行參數與狀態校正，及接收均衡控制策略對所述電池進行云端輔助電池均衡管理；

所述電池輔助管理云平臺，能通過所述5G通信單元接收所述片上電池管理子系統采集的電池運行數據，根據采集的電池運行數據對預先建立的云端電池數學模型進行辨識確定電池模型參數，以及進行估計得出云端電池狀態綜合估計結果，根據所述云端電池狀態綜合估計結果得出對應的均衡控制策略，并將所述電池模型參數、云端電池狀態綜合估計結果和均衡控制策略發送至所述片上電池管理子系統。

本發明實施方式還提供一種云端輔助電池管理方法，采用本發明所述的云端輔助電池管理系統，包括以下步驟：

步驟S1，所述云端輔助電池管理系統的片上電池管理子系統對電池進行運行管理，并采集運行時的電池運行數據，通過所述云端輔助電池管理系統的5G通信單元將所述電池運行數據發送至所述云端輔助電池管理系統的電池輔助管理云平臺；

步驟S2，所述電池輔助管理云平臺接收所述5G通信單元上傳的電池運行數據，對電池運行數據依次進行預處理和轉換處理，并存儲轉換后的所述電池運行數據；