[发明专利]基于众数原理的电池一致性在线评价方法及检测电路

权利要求书

1.一种基于众数原理的电池一致性在线评价方法，其特征在于，所述的评价方法包括下列步骤：

1）采集每个单体电池的电压；

2）找出所有单体电池电压数据中的最大值和最小值；

3）依据众数原理将最大值和最小值之间的数据区间平均分成N等分数据空间，N用实整数定义，数值大小与电池组中的电池数量有关，一般取5～10；计算所有单体电压数据落在每个等分数据空间中的个数，个数最多的等分数据空间中的单体电压数据称之为众数，该等分数据区间称为众数空间；

4）用“不一致程度”来量化地表示众数空间和非众数空间内电池一致性的好坏，取值范围定义为-1.0～+1.0，不一致性程度用实数分别定义，实数数值的绝对值越大表示对应电池的一致性越差；众数空间的电池不一致程度定义为“0.0”，确定为一致性好，表示电池的电压差异小、一致性高。不一致性程度为负数，表示所对应的非众数空间的单体电池电压数据小于众数空间对应的单体电池电压数据，不一致性程度为正数，表示所对应的非众数空间的单体电池电压数据大于众数空间对应的单体电池电压数据；以众数空间为中点，距离众数空间之间越远的非众数空间内包含的电池的一致性越差；

5）将众数空间内的单体电池电压的平均值作为待均衡电池的均衡目标值，将需要更换的电池的不一致程度的限值定义为“更换设定值”，不一致性程度超过更换设定值的电池确定为更换对象；将需要均衡的电池的不一致程度的限值定义为“均衡设定值”，低于更换设定值但是大于均衡设定值的电池则确定为待均衡电池。

2.应用权利要求1所述基于众数原理的电池一致性在线评价方法的检测电路，其特征在于，所述的检测电路为继电器阵列切换检测单体电池电压电路，所述的电路包括继电器阵列电路（1）、隔离电路（2）、差分放大电路（3）、控制电路（4）；电池和继电器阵列电路（1）相联，继电器阵列电路（1）分别与隔离电路（2）和控制电路（4）相联，隔离电路（2）和差分放大电路（3）相联，差分放大电路（3）和控制电路（4）相联。

3.按照权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述的继电器阵列电路（1）由一组继电器（S1、S2……Sn-1、Sn）和电压测量直流母线正极（BUS+）和负极（BUS-）构成；单体电池（B1、B2……Bn-1、Bn）的正负极一一对应地连接到所述继电器（S1、S2……Sn-1、Sn）的一端，所述继电器（S1、S2……Sn-1、Sn）的另一端分别与电压测量直流母线正极（BUS+）和负极（BUS-）相联；继电器（S1、S2……Sn-1、Sn）受控制电路（4）控制，在同一时刻只允许其中任何一个继电器工作，将对应的单体电池电压接入电压测量直流母线正极（BUS+）和负极（BUS-）。

4.按照权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述的隔离电路（2）中，电压测量直流母线正极（BUS+）和第一电阻（R1）连接，电压测量直流母线负极（BUS-）与第二电阻（R2）连接，第一电阻（R1）和第二电阻（R2）串联；第一电容（C1）和第二电阻（R2）并联；第三电阻（R3）的一端和第一电容（C1）相连，第三电阻（R3）的另一端和隔离芯片（U1）的输入端2引脚相连；第二电容（C2）和隔离芯片（U1）的输入端2引脚及3引脚并联。

5.按照权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述的差分放大电路（3）中，隔离芯片（U1）的输出7引脚通过第五电阻（R5）和运算放大器芯片（U2A）的输入端5引脚相连，隔离芯片（U1）的输出6引脚通过第四电阻（R4）和运算放大器芯片（U2A）的输入端6引脚相连；第六电阻（R6）的一端和运算放大器芯片（U2A）的输入端5引脚相连，第六电阻（R6）的另一端和电源地相连；第五电容（C5）和第六电阻（R6）并联；第七电阻（R7）和连接运算放大器芯片（U2A）的输入端6引脚，以及输出端7引脚相连，第六电容（C6）和第七电阻（R7）并联；第八电阻（R8）的一端和运算放大器芯片（U2A）的输出端7引脚相连，第八电阻（R8）的另一端和第七电容（C7）、第一二极管（D1），以及第二二极管（D2）连接。

6.按照权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述的控制电路（4）控制继电器阵列电路（1）将单体电池的电压轮流接入隔离电路（2）和差分放大电路（3），同时接收经隔离电路（2）隔离和差分放大电路（3）差分放大后的电池电压；再将所有电池的电压进行排列和统计，计算出所有单体电池电压数据的最大值和最小值，然后依据众数原理将单体电池电压数据最大值和最小值之间的数据区间平均分成N等分数据空间，计算单体电池电压数据落在每个等分数据空间中的单体电池电压数据的个数，确定众数空间和非众数空间；之后确定电池“不一致程度”的量化数值以及待均衡电池的均衡目标值，确定待均衡电池。