[实用新型]一种电池状态实时估算的装置

说明书

本实用新型提出了一种电池状态实时估算的装置，所述的装置包括电池能量管控系统、电池单体或者模组，在电池单体或者模组的两端并联有电压测量装置，在电池单体或者模组的一端与控制开关串联连接，控制开关的另一端与电流测量装置串联连接，所述的电池能量管控系统通过信息交互装置与电压测量装置、电流测量装置连接，电池能量管控系统通过信息交互装置与温度测量装置连接，电池能量管控系统能够通过调整控制开关的通断实现电池单体或者模组的接入或断开。本实用新型能够实现对电池状态的实时，低成本和高精确度的估算，从而从范式和方法上解决了目前电池状态实时估算面临的一系列问题，成为各种类型的电池组高效安全运行的重要基础。

技术领域

本实用新型涉及电池状态实时估算技术领域，尤其涉及一种基于智能动态可重构电池网络的电池状态实时估算的装置。

背景技术

电池组已广泛应用于电信机房、轨道交通、电力、数据中心、建筑等领域，可用于备用或应急电源、削峰填谷、电力滤波等。 SOC(StateofCharge，荷电状态)是电池状态的重要参数，为用户使用和系统能量管理提供可靠依据，如何准确而又可靠的获得电池SOC 值是电池管理系统最基本也是最重要的任务。作为电池组动态管理的基础，电池的状态估算的重要性得到工业界和学术界的广泛认可。但是，传统电池状态估算方法(包括常见的库伦积分等)存在缺陷，造成以下应用问题：

1)电池动态非线性效应被忽略。电池在使用过程中存在许多动态非线性效应，尤其是电池电量的动态非线性效应和非线性电路特性。然而，现有电池状态估算方法忽略了这些非线性特性，造成了 SOC估算不准确和不可靠。

2)电池状态估算准确性与算法计算复杂度存在矛盾。具体来说，现有电池状态估计算法中，精确度越高的估算方法其计算复杂度越高。许多拥有高精确度的估算方法要求长时间的复杂机器学习过程，或是需要大量的电池数据，如系统结构，电池单体电化学构成和电池组使用历史等等，造成电池状态估算方法很难实际应用。

3)现有电池组物理上的固定串并联成组连接方式造成电池状态估计算法的估算误差积累，造成电池状态估算不准的问题，带来一系列应用问题，如电池组使用寿命、安全性、可靠性和成本及梯次利用。

4)现有技术中不但缺少电池的状态估算方法，依托于电池的状态估算方法的系统也是本领域技术人员亟待研发解决的。

实用新型内容

针对如何实现电池状态的快速可靠的估算；如何充分利用可重构电池网络的系统能力进行电池状态的实时估算；如何降低估计算法的计算复杂度符合现实实时需求；如何在动态环境下满足估算方法的准确性、实时性和可靠性，以及实现该估算方法的装置系统。本实用新型提出了一种电池状态实时估算装置，基于给定电池单体的电化学特性和动态可重构电池网络的系统能力，通过调整控制开关的通断实现电池单体或者模组的接入或断开，进而完成电池网络拓扑动态管控和隔离故障电池等功能。本实用新型能通过估算装置够实现对电池状态进行实时、低成本和高精确度的估算，从而从范式和方法上解决了目前电池状态实时估算面临的一系列问题，成为各种类型的电池组高效安全运行的重要基础。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池状态实时估算的装置，包括电池能量管控系统、电池单体或者模组，在电池单体或者模组的两端并联有电压测量装置，所述电压测量装置被配置为测量电池单体或者模组两端的电压，在电池单体或者模组的一端与控制开关串联连接，控制开关的另一端与电流测量装置串联连接，所述的电池能量管控系统通过信息交互装置与电压测量装置、电流测量装置连接，电池能量管控系统通过信息交互装置与温度测量装置连接，温度测量装置被配置为测量电池单体或者模组的环境温度，电池能量管控系统能够通过调整控制开关的通断实现电池单体或者模组的接入或断开。

优选的，所述的电池单体或模组的接入与断开由一个控制开关控制；电压测量装置、电流测量装置和温度测量装置能够通过电压、电流和温度测量电路将电池相关信息采集并发送到电池能量管控系统。