[發明專利]一種基于最優控制變分法的電池組負載均衡調度方法在審
| 申請號： | 202110822566.2 | 申請日： | 2021-07-21 |
| 公開（公告）號： | CN113659651A | 公開（公告）日： | 2021-11-16 |
| 發明（設計）人： | 劉金輝 | 申請（專利權）人： | 蘇州元啟動力科技有限公司 |
| 主分類號： | H02J7/00 | 分類號： | H02J7/00 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 215000 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 最優 控制 變分法 電池組 負載 均衡 調度 方法 | ||
本申請涉及一種基于最優控制變分法的電池組負載均衡調度方法，屬于電池監控技術領域，該方法包括：實時獲取目標電池組中各個串聯電池組的狀態數據；計算每個串聯電池組的狀態數據的期望值；基于狀態數據和期望值建立狀態空間；基于狀態空間和期望值，確定每個串聯電池組在每次電流任務到達后的最優控制；在最優控制滿足預設要求時，按照最優控制控制目標電池組負載均衡；設計了一種基于主動均衡的電池組組間補充充電策略，該策略的主動均衡電路利用求構造的泛函變分函數形式實現各個電池組間在工作時的能量轉移，在整個均衡期間都有較快的均衡速度和均衡效率，實現了最大程度的零壓差均衡。
【技術領域】
本申請涉及一種基于最優控制變分法的電池組負載均衡調度方法，屬于電池監控技術領域。
【背景技術】
隨著能源資源的匱乏和環境問題的日益加劇，新能源電動汽車逐漸成為汽車行業的重點發展方向。鋰電池因具備比功率高、能量容量大、無記憶效應、循環壽命長、自放電率低和無污染等眾多優點，在電動汽車中應用最為廣泛，但單節鋰電池的電壓、電流、容量等參數較小，因此需將多節電池串并聯形成電池組才能滿足高能量和大功率的需求。
受生產工藝和外界環境等因素影響，串聯電池組中各單體電池難免出現不一致性，這種不一致性會降低電池組的可用容量和使用壽命，在一些極端的情況下甚至會發生爆炸的危險。
【發明內容】
為消除電池組中各單體電池的不一致性，本申請提供了一種基于最優控制變分法的電池組負載均衡調度方法，設計了一種基于主動均衡的電池組組間補充充電策略。該策略的主動均衡電路利用求構造的泛函變分函數形式實現各個電池組間在工作時的能量轉移，在整個均衡期間都有較快的均衡速度和均衡效率，實現了最大程度的零壓差均衡。本申請提供如下技術方案：
一種基于最優控制變分法的電池組負載均衡調度方法，所述方法包括：
實時獲取目標電池組中各個串聯電池組的狀態數據；
計算每個串聯電池組的狀態數據的期望值；
基于所述狀態數據和所述期望值建立狀態空間；
基于所述狀態空間和所述期望值，確定每個串聯電池組在每次電流任務到達后的最優控制；
在所述最優控制滿足預設要求時，按照所述最優控制控制所述目標電池組負載均衡。
可選地，所述狀態數據包括電壓變化速率、溫度均衡率和各個支路電流占總電流的貢獻率，
所述基于所述狀態數據和所述期望值建立狀態空間，包括：
確定所述狀態數據是否超過當前閾值；
在所述狀態數據超過所述當前閾值時，確定所述期望值是否超過所述當前閾值；
在所述期望值未超過所述當前閾值時，基于所述狀態數據和所述期望值建立狀態空間。
可選地，所述方法還包括：
在所述期望值超過所述當前閾值時，修改所述當前閾值，并再次執行所述確定所述狀態數據是否超過當前閾值的步驟。
可選地，所述基于所述狀態數據和所述期望值建立狀態空間通過下式表示：
其中，h表示狀態變量，所述狀態變量為處理每次單位電流變化所引起的電壓差變化值；λi(t)為每個串聯電池組在t時刻收到串聯電池組xi的充電電流值，且λi(t)服從泊松分布；為t時刻到達λi(t)個電流出現點時所引起的電池組組內壓差變化；A為預設常數，表示狀態空間。
可選地，所述基于所述狀態空間和所述期望值，確定每個串聯電池組在每次電流任務到達后的最優控制，包括：
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