[发明专利]优化电池管理系统

说明书

本发明提供电池的优化电池管理系统和优化电池管理方法，电池包含多个单元。该系统和方法测量所述单元中两个或更多个单元的单元容量，按照单元的单元容量值的顺序对单元进行排序，并且，根据经排序的单元容量值，关于特定负载计算所测量的单元的单元特定支持电流值。然后，将所计算的单元特定电流提供给单元。

技术领域

本发明涉及电池管理系统，具体涉及对在专利文献WO2006/082425中描述的发明做出改进的电池管理系统。

背景技术

像在WO2006/082425A1中描述的那样的电池管理系统有助于获得优化的电池性能。在WO2006/082425A1中描述的电池管理系统能够通过使用由附接在每个串联的电池单元上的DC/DC转换器形成的分布式积分充电器，主动地平衡电池单元容量。

为了能够控制单元容量，在WO2006/082425中描述的发明的实施例公开了通过测量每个单元中的电流，对每个串联的单元的容量进行库伦定量。由于单元的个数和电流强度的原因，这是实施起来昂贵且困难的测量手段。

即使使用高品质的精确匹配的电池单元，大型的多单元电池的操作将提供内部热梯度，这种内部热梯度会迫使单元发生不均匀的老化。因此，在任何电池组的寿命期内，单元会以不同速率老化。尽管电池可以在所有电池单元匹配的情况下安装，但随着时间推移，电池单元将发生漂移，并且将通过正常的操作使用而产生弱电池单元。

与大型多单元电化学能量存储应用相关联的关键技术挑战中的两种是：在电池的操作寿命期内提供精确的电池充电状态确定，以及提供可预测的操作寿命来降低维修倾向性。

本发明力图提供对电池充电状态的确定的改进以及使延长的操作寿命成为可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主动单元平衡系统及方法，该系统及方法既能延长多单元电池组的操作寿命又能扩展多单元电池组的有效容量。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于电池的优化电池管理的方法，所述电池包括多个单元，所述方法包括以下步骤：

测量所述单元中两个或更多个单元的单元容量；

按照所述单元的单元容量值的顺序对所述单元进行排序；

基于经排序的单元容量值，关于特定负载计算所测量的单元的单元特定支持电流值；以及

将所计算的单元特定电流提供给所述单元。

优选地，计算所述单元特定支持电流来向具有较低单元容量值的单元提供较大的电流，以便使不同单元中的单元容量值之间的相对失配最小化。

有利地，通过支持电池组中的较弱的单元，可以通过移除对串联的弱单元（较低容量单元）的限制来增加有效输送的电池容量。此外，通过利用附加电流支持弱单元，使弱单元上的有效应力减少，从而确保每个串联的单元将以相当的速率老化，从而延长电池操作寿命。

优选地，对所述单元进行排序的步骤包括：按照被归一化为最高容量单元的单元容量的顺序进行排序

优选地，测量所述单元中两个或更多个单元的单元容量的步骤包括：对每个单元容量进行库伦定量。

优选地，测量所述单元中两个或更多个单元的单元容量的步骤包括：持续地获取单元容量数据。

优选地，测量所述单元中两个或更多个单元的单元容量的步骤包括：测量所述单元的电流。

优选地，，测量所述单元中两个或更多个单元的单元容量的步骤包括：测量所述电池的充电电流和放电电流，并且将所述电池的充电电流和放电电流与单元充电电流相加，以确定每个单元电流，然后对每个单元电流进行积分，从而获得对单独的单元容量的测量。

有利地，由于单元充电电流具有较小的值，所以其需要更小且更便宜的测量装置。