一种多箱体电池组协同控制方法与流程

本发明涉及电池组协同控制，具体涉及一种多箱体电池组协同控制方法。

背景技术：

1、电池组通常是多个单体电池通过串并联的方式组合在一起的。由于电池组中各单体电池的初始容量、内阻和自放电率存在一定的差异，因此，随着电池组使用时间的增加，各单体电池之间的电池差异也会不断增大，便会造成电池组使用寿命的衰减。为了解决上述问题，可以通过电池管理系统的均衡功能对电池组进行主动均衡。

2、然而，现有电池组主动均衡方法通常只有在电池组内所有单体电池的电压都大于预设电压值，且电池组中，单体电池的最高电压与最低电压之间的差值大于预设电压差值时，才会进行主动均衡。由此可见，现有电池组的协同控制方法存在不能根据实际情况对各单体电池进行灵活均衡，协同控制效果较差，无法有效缓解电池组使用寿命的衰减。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种多箱体电池组协同控制方法，能够有效克服现有技术所存在的电池组协同控制效果较差，以及无法有效缓解电池组使用寿命衰减的缺陷。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种多箱体电池组协同控制方法，包括以下步骤：

6、s1、采集串联电池组的工作电流以及各单体电池的工作电压，并基于工作电流识别电池组当前工况；

7、s2、根据电池组当前工况执行相应的协同控制策略；

8、s3、实时获取各单体电池的当前容量，基于各单体电池的当前容量确定均衡前各单体电池的使用寿命；

9、s4、对各单体电池进行筛选获取目标单体电池，并在均衡时间内基于预设均衡量对目标单体电池进行均衡；

10、s5、获取均衡后各单体电池的使用寿命，并与均衡前各单体电池的使用寿命进行比较，基于比较结果判断是否需要对电池组继续进行均衡。

11、优选地，s2中根据电池组当前工况执行相应的协同控制策略，包括：

12、基于工作电流识别电池组处于放电状态，且放电时存在单体电池的工作电压小于预设放电电压阈值时，则执行主动均衡策略；

13、基于工作电流识别电池组处于充电状态，且充电时存在单体电池的工作电压大于预设充电电压阈值时，则执行被动均衡策略。

14、优选地，所述执行主动均衡策略的过程，包括：

15、响应于电池组处于放电状态，且存在单体电池的工作电压小于预设放电电压阈值，打开主动均衡开关，接入外部电源；

16、通过外部电源对工作电压小于预设放电电压阈值的单体电池进行充电，直至单体电池的工作电压达到预设放电电压阈值。

17、优选地，所述执行被动均衡策略的过程，包括：

18、响应于电池组处于充电状态，且存在单体电池的工作电压大于预设充电电压阈值，打开被动均衡开关，接入被动均衡电阻；

19、通过被动均衡电阻对工作电压大于预设充电电压阈值的单体电池进行分压，直至单体电池的工作电压达到预设充电电压阈值。

20、优选地，s3中实时获取各单体电池的当前容量，基于各单体电池的当前容量确定均衡前各单体电池的使用寿命，包括：

21、建立电池可用容量评估模型，将各单体电池的当前容量输入电池可用容量评估模型，并对输出结果进行分析；

22、对分析结果进行估算获得各单体电池的可用容量估算值，基于各单体电池的可用容量估算值与额定容量的比值来衡量均衡前各单体电池的使用寿命。

23、优选地，所述电池可用容量评估模型为一阶rc电池模型，所述估算方法为安时计量法或卡尔曼滤波法。

24、优选地，s4中对各单体电池进行筛选获取目标单体电池，并在均衡时间内基于预设均衡量对目标单体电池进行均衡，包括：

25、在电池组的剩余电量处于满充状态时，采集各单体电池的工作电压；

26、筛选工作电压大于基准电压的单体电池作为目标单体电池，并在均衡时间内基于预设均衡量对目标单体电池进行均衡。

27、优选地，所述均衡时间采用下式计算：

28、t＝q1·q2/i

29、其中，t为均衡时间，q1为目标单体电池的当前容量，q2为预设均衡量，i为均衡电流。

30、优选地，s5中获取均衡后各单体电池的使用寿命，并与均衡前各单体电池的使用寿命进行比较，基于比较结果判断是否需要对电池组继续进行均衡，包括：

31、若均衡后各单体电池的使用寿命均大于均衡前各单体电池的使用寿命，则停止对电池组进行均衡；否则，对均衡后使用寿命不大于均衡前使用寿命的单体电池继续进行均衡。

32、(三)有益效果

33、与现有技术相比，本发明所提供的一种多箱体电池组协同控制方法，具有以下有益效果：

34、1)采集串联电池组的工作电流以及各单体电池的工作电压，并基于工作电流识别电池组当前工况，根据电池组当前工况执行相应的协同控制策略，从而能够根据电池组当前工况选择执行主动均衡策略/被动均衡策略，实现对电池组的灵活协同控制，保证电池组协同控制的效果；

35、2)实时获取各单体电池的当前容量，基于各单体电池的当前容量确定均衡前各单体电池的使用寿命，对各单体电池进行筛选获取目标单体电池，并在均衡时间内基于预设均衡量对目标单体电池进行均衡，获取均衡后各单体电池的使用寿命，并与均衡前各单体电池的使用寿命进行比较，基于比较结果判断是否需要对电池组继续进行均衡，从而能够根据均衡前后各单体电池的使用寿命对电池组进行协同控制，使得本申请协同控制方法能够有效缓解电池组使用寿命的衰减，延长电池组的使用寿命。

技术特征：

1.一种多箱体电池组协同控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的多箱体电池组协同控制方法，其特征在于：s2中根据电池组当前工况执行相应的协同控制策略，包括：

3.根据权利要求2所述的多箱体电池组协同控制方法，其特征在于：所述执行主动均衡策略的过程，包括：

4.根据权利要求2所述的多箱体电池组协同控制方法，其特征在于：所述执行被动均衡策略的过程，包括：

5.根据权利要求1所述的多箱体电池组协同控制方法，其特征在于：s3中实时获取各单体电池的当前容量，基于各单体电池的当前容量确定均衡前各单体电池的使用寿命，包括：

6.根据权利要求5所述的多箱体电池组协同控制方法，其特征在于：所述电池可用容量评估模型为一阶rc电池模型，所述估算方法为安时计量法或卡尔曼滤波法。

7.根据权利要求5所述的多箱体电池组协同控制方法，其特征在于：s4中对各单体电池进行筛选获取目标单体电池，并在均衡时间内基于预设均衡量对目标单体电池进行均衡，包括：

8.根据权利要求7所述的多箱体电池组协同控制方法，其特征在于：所述均衡时间采用下式计算：

9.根据权利要求7所述的多箱体电池组协同控制方法，其特征在于：s5中获取均衡后各单体电池的使用寿命，并与均衡前各单体电池的使用寿命进行比较，基于比较结果判断是否需要对电池组继续进行均衡，包括：

技术总结
本发明涉及电池组协同控制，具体涉及一种多箱体电池组协同控制方法，采集串联电池组的工作电流以及各单体电池的工作电压，并基于工作电流识别电池组当前工况；根据电池组当前工况执行相应的协同控制策略；实时获取各单体电池的当前容量，基于各单体电池的当前容量确定均衡前各单体电池的使用寿命；对各单体电池进行筛选获取目标单体电池，并在均衡时间内基于预设均衡量对目标单体电池进行均衡；获取均衡后各单体电池的使用寿命，并与均衡前各单体电池的使用寿命进行比较，基于比较结果判断是否需要对电池组继续进行均衡；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的电池组协同控制效果较差，以及无法有效缓解电池组使用寿命衰减的缺陷。

技术研发人员：吴鹏
受保护的技术使用者：合肥国盛电池科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16