[发明专利]一种动力电池充电电气控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种动力电池充电电气控制系统及方法，该系统包括多条充电支路、数据获取模块、SOC计算模块和充电管理模块；其中，每条充电支路分别对动力电池中的一个电池组充电，SOC计算模块根据各个单体电池的状态参数数据，计算出每个单体电池的SOC值，充电管理模块根据每个单体电池的SOC值，并通过控制相应的功率控制模块，使该功率控制模块对应充电支路能够以最优充电功率对该电池组充电。因此，本发明通过对动力电池的每个电池组单独地差异化充电，并结合电池组内每个单体电池的SOC值，控制充电支路对电池组的充电功率，不仅能够避免在充电时对电池组造成损害，还能提高动力电池的整体充电效率。

技术领域

本发明属于动力电池领域，具体涉及一种动力电池充电电气控制系统及方法。

背景技术

随着电动汽车的迅速发展，动力电池作为电动汽车的关键技术之一，其使用寿命和续航里程至关重要。而在动力电池中，所有单体电池必须以成组的方式为电动汽车提供足够的能量，具体的，单体电池成组时，通过串联来获得高压，通过并联来获得高容量。以特斯拉Model S的电池板为例，其由16个电池组串联而成，每个电池组由6个电池包串联组成，每个电池包由74节18650电芯并联组成。

然而，现有电力电池的充电方式主要是通过充电母线对各个电池组充电，由充电母线分流至各个电池组，各个电池组再进行分流，对每个电池包充电。由于在动力电池中，不仅电池组之间的性能存在差异，电池组中各个电池包也存在差异，虽然，可以在充电方式上采用整体限流限压的方式，能够一定程度上避免对电池组或电池包过充而造成永久性损害，减小动力电池的寿命，但随之而来，将带来充电效率的下降。

因此，需要提出一种既考虑到电池组之间性能差异，又能提高整个动力电池的充电效率的充电方案。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于：提供一种既考虑到电池组之间性能差异，又能提高整个动力电池的充电效率的充电方案。

一种动力电池充电电气控制系统，包括：

多条充电支路；每条所述充电支路上对应设置有功率控制模块，用于控制对应充电支路上的充电功率；

数据获取模块，用于获取待充电的动力电池中每个电池组内所有单体电池的状态参数数据；

SOC计算模块，用于根据每个单体电池的状态参数数据，计算出该单体电池对应的SOC 值；

充电管理模块，用于根据每个电池组内各个单体电池的SOC值，并通过控制相应的所述功率控制模块，使该功率控制模块对应充电支路能够以最优充电功率对该电池组充电。

根据一种具体的实施方式，本发明的动力电池充电电气控制系统中，所述充电管理模块包括匹配单元、运算单元和信号生成单元；其中，

所述匹配单元，用于根据每个单体电池的SOC值，匹配出该单体电池的最优充电功率；

所述运算单元，用于运行粒子群优化算法对每个电池组内各个单体电池的最优充电功率，计算出该电池组对应的最优充电功率；

所述信号生成单元，用于根据每个电池组对应的最优充电功率，生成相应的功率控制信号，以控制相应的所述功率控制模块。

优选地，所述运算单元用于运行所述粒子群优化算法，并以每个电池组的充电效率为适应度函数值，计算每个电池组充电效率最高时对应的充电功率；

其中，所述粒子群优化算法的适应度函数预先通过最小二乘法拟合得到，且所述最小二乘法拟合采用的数据集将所述电池组的SOC值、温度数据、充电功率数据作为变量数据，将所述电池组的充电效率作为因变量数据。