[发明专利]一种锂离子电池组均衡控制方法

权利要求书

1.一种锂离子电池组均衡控制方法，其特征在于： 

步骤1，数据处理与单体SOC计算值；结合Ah法计算剩余容量的方法，定义锂离子电池单体SOC计算表达式如下： 

式中，SOC(t)为实时单体电池SOC值，SOC(t₀)为初始SOC值，h为充放电系数，I(t)为电池充放电电流； 

步骤1-1，结合锂离子电池二阶电路等效模型，建立数学模型方程为： 

式中，R_f、C_f和R_s、C_s分别表示极化参数和浓差参数，V_f和V_s表示极化电压和浓差电压； 

步骤1-2，通过锂离子电池测试仪得到准确的内阻参数值，由表达式(2)和(3)得出极化内阻和浓差内阻上的动态电压计算值； 

步骤1-3，通过电池参数测试模块得到的电池电压、电流和温度值，由表达式(3)得到单体电池SOC动态计算表达式： 

式中，V_SOC为电池等效电路总电压，其表示电池SOC值的函数关系； 

步骤1-4，由表达式(4)，结合步骤1-2测量的单体电池电压/电流参数值，计算实时单体电池SOC值； 

步骤2，利用步骤1得到的单体电池实时SOC值进行单体电池充放电均衡； 

步骤2-1，根据步骤1得到的SOC值进行单体电池排序，设置SOC最低门限值为0.4进行判断； 

步骤2-2，检测SOC值大于0.4的单体电池数量n，若n≤6，实行均衡控制初始化程序； 

步骤2-3，根据步骤2-2初始化后，计算每个单体电池间SOC值差值；单体电池SOC值小于1(SOC≤1)，且差值大于0.2(ΔSOC≥0.2)，开启均衡控制电路的相应继电器；以放电均衡为例，设单体电池SOC值分别为SOC(Bi),i＝1,2,...,6； 

(1)计算相邻单体电池SOC差值： 

ΔSOC(1,2)＝SOC(B1)-SOC(B2) 

ΔSOC(2,3)＝SOC(B2)-SOC(B3) 

...... 

(2)利用抗差滤波器对计算得到的差值ΔSOC(k,k+1)进行判断，消除伪误差值；设量测差值为ΔSOC(i)，i＝1,2,...5差值的权系数为{P_i}，则根据最小二乘法得到门限计算公式：ΣP_iΔSOC²(i)＝min 

(3)引入抗差计算方法中的M估计准则，门限计算公式为：Σρ(ΔSOC(i))＝min 

令权因子计算公式为： 

(4)重新计算单体电池SOC值差值权系数，可得当满足最小二乘估计门限公式如下，可判断误差值为有效误差： 

(5)剔除伪误差值，若ΔSOC(i)≥0.2的差值数大于2个，即需要均衡放电的单体电池多于3个，则对ΔSOC(·)进行从大到小的排序，差值较大的2个单体电池首先进行均衡策略控制；(6)对需要进行均衡策略控制的2个单体电池进行再次SOC值大小判断，若SOC(Bi)较大，开启相应继电器开关； 

(7)实时监测其它单体电池SOC值和相对应的ΔSOC(·)，循环进行判断直到SOC≤0.4，进行单体电池放电或充电补充，完成均衡充放电的目的； 

步骤2-4，判断循环次数i是否超过电池串联最大值，若是等待，若不是，继续计算单体电池SOC值和SOC差值，进行下一个均衡控制开关的控制步骤。