[发明专利]一种面向并联动力电池组的智能调度系统及其调度方法

权利要求书

1.一种面向并联动力电池组的智能调度系统，连接在并联动力电池组与外负载之间，其特征在于，包括控制系统、数据采集模块、电气隔离模块、开关模块和电路保护模块，所述并联动力电池组包括两个或两个以上并联的动力电池组，所述开关模块、电路保护模块的数量与所述动力电池组的数量相同，每个动力电池组与一个开关模块、一个电路保护模块串联，与外负载形成电气回路，所述控制系统与数据采集模块相连形成控制回路，所述电气隔离模块设置在所述电气回路与所述控制回路之间，所述控制系统通过所述电气隔离模块与所述开关模块连接，所述数据采集模块通过所述电气隔离模块与所述电气回路连接。

2.根据权利要求1所述的面向并联动力电池组的智能调度系统，其特征在于，所述控制系统为微处理器，所述控制系统包括数据处理模块、数据储存模块、逻辑判断模块、算法优化模块和通信模块。

3.根据权利要求2所述的面向并联动力电池组的智能调度系统，其特征在于，所述通信模块设置有通信端口。

4.根据权利要求3所述的面向并联动力电池组的智能调度系统，其特征在于，所述通信端口为RS232、RS485或CANBUS。

5.根据权利要求1所述的面向并联动力电池组的智能调度系统，其特征在于，所述并联动力电池组通过输出总线与外负载连接，所述输出总线上设置有控制开关。

6.一种面向并联动力电池组的智能调度系统的调度方法，其特征在于，在考虑当前电池状态参数、负载状态参数和工作环境状态参数的多输入参数下，对并联动力电池组进行智能调度。

7.根据权利要求6所述的面向并联动力电池组的智能调度系统的调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、采集数据，计算参数

通过数据采集模块采集实时电压、实时电流、实时温度、开关状态和电池的振动、形变、湿度的参数，并计算分析电池状态参数、负载状态参数和工作环境状态参数；所述电池状态参数包括剩余电量SOC和健康状态SOH，所述负载状态参数包括电气回路中的总输出功率P和并联动力电池组总输出功率的变化量△P，所述工作环境状态参数包括温度、振动、形变和湿度；

S101、安全状态分析

通过控制系统中的逻辑判断模块对工作环境状态参数分析，评估各个动力电池组的安全状态；

S102、模式判断

判断当前需要的智能调度模式，即电量均衡模式或快速放电模式；

S103、调用对应模式优化程序

在控制系统中的逻辑判断模块调用对应的模式优化程序，对当前电池状态和负载状态参数分析得出开关模块的下一状态量；

S104、开关模块执行优化结果

控制系统将智能调度输出结果传给开关模块，开关模块执行优化结果。

8.根据权利要求7所述的面向并联动力电池组的智能调度系统的调度方法，其特征在于，步骤S101具体方式如下：

以形变极限、湿度极限、最大安全电流、最大安全电压、最小安全电压、温度极限参数划分出多维封闭空间，称之为电池状态安全区；只要当某一个动力电池组的形变极限或湿度极限参数在电池状态安全区以外，对整个智能调度系统进行全部切断处理，发出警报；当全部动力电池组的形变极限和湿度极限参数都在电池状态安全区以内，且在某一个动力电池组的最大安全电流参数、最大安全电压参数、最小安全电压参数、温度极限参数中任意一个参数不在电池状态安全区以内时，对该动力电池组进行切断停机处理，并发出警报。

9.根据权利要求7所述的面向并联动力电池组的智能调度系统的调度方法，其特征在于，步骤S102中，

所述电量均衡模式为：在各动力电池组剩余电量差异过大时开启均衡模式，在满足负载功率和电路安全的前提下尽可能少的开启开关模块的开关，且优先开启当前剩余电量较多的动力电池组的电路开关；

所述快速放电模式为：在满足负载功率和电路安全的前提下尽可能少的开启开关模块的开关，且优先开启当前剩余电量较少的动力电池组的电路开关。

10.根据权利要求7所述的面向并联动力电池组的智能调度系统的调度方法，其特征在于，步骤S103具体方式如下：

在电量均衡模式下，当全部动力电池组工作在电池状态安全区以内时，对当前电池状态参数和负载状态参数分析得出开关模块的下一状态量，具体如下：S103a1、首先由N个动力电池组的剩余电量（SOC）和温度T决定N个动力电池组的放电优级，其中，K=f₁（SOC，T），K越大，优先级越高，函数关系式f₁由工程经验所得；S103a2、由负载总功率和N个动力电池组的最大安全输出电流决定此刻至少需要M(1≤M≤N)组动力电池组进行供电；S103a3、在满足负载要求和安全放电的前提下，按照高优先级先放电原则进行对动力电池组放电进行调度；

在快速放电模块下，当全部动力电池组工作在电池状态安全区以内时，对当前电池状态参数和负载状态参数分析得出开关模块的下一状态量，具体如下：S103b1、首先由N个动力电池组的剩余电量（SOC）和温度T决定N个动力电池组的放电优先级，其中，K=f₂（SOC，T），K越大，优先级越高，函数关系式f₂由工程经验所得；S103b2、由负载总功率和N个动力电池组的最大安全输出电流决定此刻至少需要M(1≤M≤N)组动力电池组进行供电；S103b3、在满足负载要求和安全放电的前提下，按照高优先级先放电原则进行对动力电池组放电进行调度。