动力电池组及其构成的控制系统和控制方法与流程

文档序号:12750189阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种动力电池组具有至少两个由多个单体电池串联组成的电池组串,其特征是:

每个电池串的第一个电池单体其负极作为该电池串的主负极连接该动力电池组的一电压母线,每个电池串的最后一个电池单体其正极作为该电池串的主正极连接该动力电池组的另一电压母线;

每个电池串的第一个电池单体,其负极通过第一串联开关接一运算放大器的正极,其正极通过第二串联开关连接第二电池单体的负极并通过第一、第二并联开关分别接运算放大器的负极和正极,第一屏蔽开关并联在第一电池单体和第二串联组成串联结构的两端;

其他电池单体结构相同,每个电池单体其正极均通过一串联开关连接下一个电池单体的负极并通过两个并联开关分别接运算放大器的负极和正极,一屏蔽开关并联在该池单体和该电池单体的串联开关所组成串联结构的两端;

一开关一端连接该电池串的主负极,另一端通过一超级电容连接该电池串的主正极,该超级电容的负极接运算放大器的负极。

2.一种具有权利要求1所述动力电池组的动力电池组控制系统,其特征是:

正常工作模式:

该控制系统对电池单体一一进行SOC、内阻和温度测量,

若电池单体A出现以下任一情况,则判断该单体A出现一般异常,系统进入差异分析工作模式,

1)该电池单体A的SOC与其所属电池组平均SOC相比较,SOC偏差范围为20%~40%,

2)该电池单体A内阻大于其所属电池组电池单体平均内阻的20%~40%,

3)该电池单体A温度高于其所属电池组电池单体平均温度的20%~40%;

若电池单体A出现以下任一情况,判断该单体出现特殊异常,则屏蔽电池单体A并输出错误报告,并在其他电池串中都分别选出SOF值最小的电池单体进行屏蔽;

4)该电池单体A的SOC与其所属电池组平均SOC相比较,SOC偏差范围为大于40%;

5)该电池单体A内阻大于其所属电池组电池单体平均内阻的40%;

6)该电池单体A温度高于其所属电池组电池单体平均温度的40%;

若电池单体A未出现一般异常和特殊异常,则对其他电池单体循环进行上述检测;

差异分析工作模式,

A、若动力电池组SOC大于其总电量的30%,并且动力电池组未处于最大功率输出状态,判断该电池单体A故障并屏蔽该故障电池单体A,并在其他电池串中都分别选出SOF值最小的单体进行屏蔽;

B、若动力电池组SOC小于其总电量的30%或动力电池组未处于最大功率输出状态,则进行辅助均衡:

C、若任意电池串C的剩余电量小于其他电池串的剩余电量超过20%,则系统屏蔽该电池串C并输出错误报告

D、若任意电池串C中一般异常电池单体>该电池串总单体数量的10%,则系统直接屏蔽该电池串并输出错误报告。

3.一种具有权利要求2所述动力电池组的动力电池组控制系统,其特征是:

所述辅助均衡采用以下方式:

a、选择电池单体A所属电池串中SOC最高的电池单体B,使用该电池单体B为超级电容充电;

b、断开电池单体B与超级电容的连接;

c、使用超级电容为电池单体A充电。

4.一种具有权利要求2或3所述动力电池组的动力电池组控制系统,其特征是:差异分析工作模式下,被屏蔽的电池串C只有处于跛行回家模式下才会被启动。

5.一种动力电池组控制方法,其特征是,包括:

对动力电池组各电池单体进行SOC、内阻和温度测量;

若某电池单体A出现以下任一情况,判断该单体出现一般异常,对其他电池单体或电池组工作情况进行差异分析处理;

1)该电池单体A的SOC与其所属电池组平均SOC相比较,SOC偏差范围为20%~40%;

2)该电池单体A内阻大于其所属电池组电池单体平均内阻的20%~40%;

3)该电池单体A温度高于其所属电池组电池单体平均温度的20%~40%;

若电池单体A出现以下任一情况,则判断该单体出现特殊异常,屏蔽电池单体A并输出错误报告,并在其他电池串中都分别选出SOF值最小的一电池单体进行屏蔽;

4)该电池单体A的SOC与其所属电池组平均SOC相比较,SOC偏差范围为大于40%;

5)该电池单体A内阻大于其所属电池组电池单体平均内阻的40%;

6)该电池单体A温度高于其所属电池组电池单体平均温度的40%;

若电池单体A未出现一般异常和特殊异常,则对其他电池单体循环进行上述检测;

所述差异分析处理如下:

若动力电池组SOC大于其总电量的30%,并且动力电池组未处于最大功率输出状态,判断该电池单体A故障并屏蔽该故障单体,并在其他电池串中都分别选出SOF值最小的电池单体进行屏蔽;。

若动力电池组SOC小于其总电量的30%或动力电池组未处于最大功率输出状态,则进行辅助均衡:

若任意电池串C的SOC小于其他电池串的SOC超过20%,则系统屏蔽该电池串C并输出错误报告;

若任意电池串C一般异常电池单体>该电池串总单体数量的10%,则系统直接屏蔽该电池串并输出错误报告。

6.如权利要求5所述的动力电池组控制方法,其特征是:

所述辅助均衡采用以下方式:

a、选择电池单体A所属电池串中SOC最高的电池单体B,使用该电池单体B为超级电容充电;

b、断开电池单体B与超级电容的连接;

c、使用超级电容为电池单体A充电。

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