[發(fā)明專利]一種用于電池簇間均衡的虛擬內(nèi)阻控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110990934.4
• 申請(qǐng)日: 2021-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113659683A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝茂軍;張自學(xué);鄒軍;王曉文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川科陸新能電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J7/34
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.一種用于電池簇間均衡的虛擬內(nèi)阻控制方法，其特征在于，包括均衡策略和調(diào)節(jié)裝置（5）控制兩部分，所述均衡策略包括如下步驟：

S1：通過(guò)電池管理模塊BMS（9）配置各電池簇（2）初始輸出電壓和最大充、放電電流；

S2：依次啟動(dòng)單個(gè)調(diào)節(jié)裝置（5），并投入到直流母線（1）；

S3：實(shí)時(shí)采樣直流母線（1）的電壓和各電池簇（2）的電壓、輸出電流，并計(jì)算所有已投入電池簇（2）的平均輸出電流；

S4：對(duì)比已投入電池簇（2）的輸出電流與平均輸出電流的大小，選擇是否運(yùn)行均衡策略；

S5：通過(guò)電池管理模塊BMS（9）統(tǒng)計(jì)各個(gè)電池簇（2）的荷電狀態(tài)SOC，并計(jì)算所有SOC的平均值SOCa；

S6：通過(guò)判定用電設(shè)備的運(yùn)行功率是否超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，選擇是否進(jìn)行均衡處理；

S7：判定各個(gè)電池簇（2）的荷電狀態(tài)SOC與SOCa的偏差超過(guò)預(yù)設(shè)閾值范圍的狀態(tài)，調(diào)整調(diào)節(jié)裝置（5）輸出電壓；

S8：判定是否已經(jīng)完成所有電池簇（2）的均衡處理，若未完成則重復(fù)步驟S5至步驟S8；否則退出本次均衡處理；

所述調(diào)節(jié)裝置（5）控制包括如下步驟：

A：實(shí)時(shí)采樣各電池簇（2）的調(diào)節(jié)裝置（5）的輸出電流、輸出電壓和輸入電壓；

B：電池管理模塊BMS（9）通過(guò)通信的方式對(duì)調(diào)節(jié)裝置（5）的輸出電壓給定和虛擬電阻進(jìn)行配置；

C：輸出電流與虛擬電阻的乘積得到下垂電壓，輸出電壓給定與下垂電壓作差得到輸出電壓參考；

D：輸出電壓參考與輸出電壓的偏差，經(jīng)PI調(diào)節(jié)器后輸出控制量，將該控制量限制于最大放電電流和最大充電電流之間，得到輸出電流參考；

E：輸出電流參考與輸出電流的偏差偏差，經(jīng)PI調(diào)節(jié)器后輸出控制量，將該控制量限制于最大調(diào)節(jié)偏差和最小調(diào)節(jié)偏差之間，得到PWM調(diào)制度偏差；

F：輸出電壓與輸入電壓相除得到PWM調(diào)制度基值，PWM調(diào)制度偏差疊加上PWM調(diào)制度基值后得到PWM調(diào)制度，該P(yáng)WM調(diào)制度與載波實(shí)時(shí)比較，調(diào)整輸出脈寬驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)節(jié)裝置（5）輸出電壓的調(diào)整。

2.如權(quán)利要求1所述的一種用于電池簇間均衡的虛擬內(nèi)阻控制方法，其特征在于，步驟S4具體包括如下步驟：

S41：分別對(duì)比已投入電池簇（2）的輸出電流與平均輸出電流的大小，是否超出預(yù)設(shè)閾值，若超出閾值則表明該電池簇（2）與其他電池簇存在環(huán)流，則進(jìn)行步驟S42；否則進(jìn)行步驟S43；

S42：當(dāng)電池簇（2）輸出電流大于平均輸出電流，則降低本電池簇（2）的輸出電壓；當(dāng)電池簇（2）輸出電流小于平均輸出電流，則升高本電池簇（2）的輸出電壓，然后重復(fù)步驟S3和步驟S4；

S43：判斷是否已經(jīng)投入所有電池簇（2）的調(diào)節(jié)裝置（5），如果已完全投入，則將所有調(diào)節(jié)裝置（5）的最大充、放電電流配置為可運(yùn)行的最大值，運(yùn)行均衡策略；否則進(jìn)行步驟S2。

3.如權(quán)利要求1所述的一種用于電池簇間均衡的虛擬內(nèi)阻控制方法，其特征在于，步驟S6通過(guò)判定用電設(shè)備的運(yùn)行功率是否超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，若是則進(jìn)行均衡處理；否則退出本次均衡。

4.如權(quán)利要求1所述的一種用于電池簇間均衡的虛擬內(nèi)阻控制方法，其特征在于，步驟S7具體包括如下步驟：

S71：判定各個(gè)電池簇（2）的荷電狀態(tài)SOC是否小于SOCa的預(yù)設(shè)閾值范圍，若是則降低該電池簇（2）的調(diào)節(jié)裝置（5）的輸出電壓；

S72：判定各個(gè)電池簇（2）的荷電狀態(tài)SOC是否大于SOCa的預(yù)設(shè)閾值范圍，若是則升高該電池簇（2）的調(diào)節(jié)裝置（5）的輸出電壓；

S73：判定各個(gè)電池簇（2）的調(diào)節(jié)裝置（5）的輸出電壓是否超過(guò)最高或最低限制，若是則將本電池簇（2）的調(diào)節(jié)裝置（5）的輸出電壓限制于最高和最低限制范圍內(nèi)。

5.如權(quán)利要求1、2或4任意一項(xiàng)所述的一種用于電池簇間均衡的虛擬內(nèi)阻控制方法，其特征在于，所述調(diào)制裝置（5）包括旁路開(kāi)關(guān)（6）和調(diào)壓直流變換器（7）。

6.如權(quán)利要求1所述的一種用于電池簇間均衡的虛擬內(nèi)阻控制方法，其特征在于，所述電池管理模塊BMS（9）與調(diào)制裝置（5）相連接。