[发明专利]以电荷量差值为均衡判据的锂电池组均衡控制方法

权利要求书

1.以电荷量差值为均衡判据的锂电池组均衡控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一、构建均衡拓扑电路

以电感作为储能元件的双向能量流拓扑电路，该电路包括β层电池单元组，β1，各层电池单元组之间以串联的方式连接，每层电池单元组包括n个单体电池包，每层内的单体电池包以串联的方式连接，各层的各单体电池包表示为每层内单体电池包包括i节单体电池，一个电感和至多16个Mosfet管，该电感正负极通过至多16个Mosfet管分别与i节单体电池的正负极相串联，该电路以电感实现能量的转移，通过控制Mosfet管的通断以及通断时间来控制均衡电流的大小和方向，将能量从较高的单体电池包转移至较低的单体电池包，同时，将能量从较高的单体电池转移至较低的单体电池，其中，表示第β层第n个单体电池包的电荷量均值，表示第i节单体电池电荷量值；

步骤二、主动均衡控制策略

以串联电池单元组中各相邻单体电池包值差值和各单体电池包中各相邻单体电池值差值作为均衡判据，首先对每层中的各单体电池包中的值和各单体电池包中的各单体电池值进行降序排列，其次求出排序后的单体电池包间各相邻值的差值和排序后的各单体电池包中单体电池各相邻值的差值，将各差值分别与对应的阈值作比较，可得出不同的组合状态，不同的组合状态对应不同的均衡动作，若单体电池包间各相邻值之间的差值在相应阈值内，即代表单体电池包间电荷量值均衡完成，若未完成均衡，均衡拓扑电路会在不同组合状态间进行反复切换，通过控制Mosfet管的通断以及通断时间来控制单体电池包间的均衡电流的大小和方向，直到单体电池包间各相邻值之间的差值在相应阈值内，待单体电池包完成SOC值均衡后，各单体电池包中各单体电池间进行均衡，若各单体电池包中各单体电池间相邻值之间的差值在相应阈值内，即代表整个串联电池单元组完成均衡，若未完成均衡，均衡拓扑电路会在不同组合状态间进行反复切换，通过控制Mosfet管的通断以及通断时间来控制每个单体电池包内的单体电池间的均衡电流的大小和方向，直到单体电池包内各单体电池各相邻值之间的差值在相应阈值内。

2.如权利要求1所述的以电荷量差值为均衡判据的锂电池组均衡控制方法，其特征在于：值的具体计算方法为，共有u节单体电池需要均衡，u＞4，令表示第β层电池单元组中各单体电池电荷量，

1)当u是4的整数次幂倍，那么令

u＝4^α+1 (1)

此时有：

式中，n＝1,2,...,u/4,β＝1,2,...,α

式中，α表示电池单元组的总层数，β表示第β层电池单元组，n表示每一层中第n个单体电池包，i表示每个单体电池包的第i节单体电池，表示第β层第n个单体电池包中各单体电池电荷量值的和，表示第β层第n个单体电池包的电荷量均值；

2)当u不是4的整数次幂倍，那么令

u＝4·w+v (4)

式中，w≥1且w∈整数，|v|≤4

w≥(4^α-1)_max (5)

此时有：

式中，n＜w+1且n∈正整数，β＝1,2,...,α

式中，n＝w+1且n∈正整数，v≠0,β＝1,2,...,α

式中，n＜w+1

式中，n＝w+1且v≠0

当v≠0时，w+1为单体电池包的总个数，当v＝0时，w为单体电池包的总个数，v为第w+1个单体电池包中单体电池个数。