[发明专利]一种电池主动均衡方法

说明书

本发明公开了一种电池主动均衡方法，其特征在于，包括：根据电池包各个单体SOC值，计算电池包平均SOC值；将每个单体SOC值与平均SOC值进行比较；若单体SOC与平均SOC差值大于等于第一阈值，则主控制器向均衡控制器发送放电指令；若单体SOC值与平均SOC差值小于等于第二阈值，则主控制器向均衡控制器发送充电指令。本发明均衡优化方法基于电池电荷状态进行均衡，而非基于电池电压，故基于SOC的均衡方法可适用于多种电池类型，同时，本发明均衡方法可帮助电池包均衡单体工作温差，从而使电芯电化学特性尽量保持一致，减少不均衡现象的产生。

技术领域

电池主动均衡技术领域，具体是一种电池均衡方法。

背景技术

现有主动均衡技术主要通过检测电池电压差异或容量差异，并通过电子元器件(DC/DC或电容器)来实现单体与单体、单体与模组、模组与单体之间的能量交换，从而将电荷从电量较高的地方转移至电量较低处，实现电池包均衡。但这些方法无法从根源上消除电池差异性。由于电池包在使用过程中始终在不停的充放电，处于不同位置的单体电芯会工作在不同的温度之下，进而造成内部化学性质差异，久而久之，则表现出电池电压或容量差异。所以，主动均衡技术不仅需要专注于平衡电池之间显性差异，更需要均衡整包工作环境温度，从根本上阻止电池的不平衡现象的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种电池均衡方法，不仅可在一定范围内均衡电池显性容量差异，更将电池差异影响因子纳入考虑范围，在均衡容量差异的同时，尽可能的降低主动均衡能量耗散，从而降低单体温度和温差，从根本上阻止不均衡现象的产生。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种电池主动均衡方法，其特征在于，包括：

根据电池包各个单体SOC值，计算电池包平均SOC值；

将每个单体SOC值与平均SOC值进行比较；若单体SOC与平均SOC差值大于等于第一阈值，则主控制器向均衡控制器发送放电指令；若单体SOC值与平均SOC差值小于等于负第二阈值，则主控制器向均衡控制器发送充电指令。

主控制器接收采集的电池包总电流；

计算单体均衡电流；

构建代价函数J：

其中代表SOC差异项，当SOC差异越大时，其值越大；t代表时间；c为单体电池编号；N为电池串联个数，SOC_c(t)为编号为c的电池在t时刻的SOC值；为t时刻所有电池的SOC平均值。

其中代表功率耗散项，当功耗越大时，其值越大；P_{c_loss}代表c电池功耗；R_bat为电池内阻；i_c(t)为t时刻电池净流出电流。

T为工况持续时间；P、Q分别为SOC差异项、功耗项的权重值。

建立线性约束条件：

SOC(0)＝SOC_initial

SOC_min≤SOC(k)≤SOC_max

i_{dc_min}≤i_c,balancing(k)≤i_{dc_max}

i_{c_min}≤i_c(k)≤i_{c_max}

c∈{1,2...N},k∈{0,ΔT，2ΔT...T}