[发明专利]并联电池组的放电控制方法

说明书

并联电池组广义均流控制方法及基于该方法的放电控制方法，涉及并联电池组的放电控制技术，属于电池组控制技术领域。本发明解决了现有并联电池组放电方法无法根据并联的电池组的性能调整放电电流的问题。所述并联电池组广义均流控制方法是在放电过程中，采用多个电源分别对多个并联的串联电池组的放电电流进行控制，所述多个电源输出的放电电流是按照多个并联电池组的电池能量指数Kpower(j)的比例关系进行分配。所述并联电池组的放电控制方法是将放电过程分成多个单位放电控制周期，每个放电控制周期为0.1～2分钟，每个放电周期中采用上述广义均流控制方法调整并联的多个串联电池组的放电电流。本发明适用于对并联电池组的放电控制。

技术领域

本发明涉及蓄电池的充放电控制技术，属于蓄电池控制技术领域。

背景技术

蓄电池组作为一种电能存储装置，由于单体蓄电池提供电压都远小于负载设备对电源电压的要求，因此必须将其串联后以电池组的方式使用。如图1所示

由于蓄电池组中所有电池单体全部采用直接串联结构，因此串联电池单体的充放电电流完全相同，全部电池单体同时实现同一电流充电和放电。理想情况下，单体电池电压相等，因此电池组充放电电压为单体电池电压*单体电池数量；但实际使用环境中，由于电池单体制造的非一致性和使用环境的原因，单体电池电压、容量等特性并不一致，在正常的电池组充放电使用过程中，会导致部分单体电池出现过充或欠充现象。单体电池长期处于过充或欠充状态，一方面会加剧电池组中单体电池的非一致性，引起其他正常单体电池出现过充或欠充，另一方面会逐步出现电池劣化问题，并最终导致电池组中全部电池失去存储电能的能力。

因此在电池组实际使用中，要求用户必须按时更换全部电池以保证电池组的电能存储能力和应急供电能力，而且一旦发现有单体电池出现劣化或失效，如果无法对电池单体进行严格全面的检测和筛选出和没有出现劣化或失效的其他电池高一致性的可替换电池进行更换，就必须整组更换全部同组的单体电池，形成巨大的浪费。

为解决单体电池的非一致性导致的电池劣化问题，目前多采用所谓有源(无源)均衡技术,如图2所示，即通过在电池单体上并联放电负载或充放电装置在常规电池组充放电的基础上进行单体电池小容量的充放电，以调整电池组中单体电池电压或容量的一致性，起到对电池的维护效果。其特点是外部均衡装置以并联方式连接到电池单体，本身不改变电池组原有的单体串联接线方式。由于单体均衡装置成本可实现性考虑，均衡装置容量有限，只能进行小容量调整，因此实际效果及其有限，且对电池制造或电池劣化带来的不一致性几乎没有效果。

现有针对并联电池组的放电控制方法中，一般都是靠电池组回路等效电阻被动决定并联电池组中单组电池的放电电流，当两组电池组组内电池单体、不同组电池单体差异比较大时，负载电流的分配不能有效配合电池组有效能量的大小，进而导致并联的电池组出现过放或者不能够放空的情况，进而影响整个并联电池组的性能。

发明内容

本发明解决了现有并联电池组放电控制方法中，没有考虑并联的多个电池组的性能差异、也无法在放电过程中依据电池组的状态动态调整放电电流进而出现过放或者不能够放空的情况，以及现有放电方法采用均衡技术仍不能够有效解决由于电池劣化带来的不一致性的问题。

本发明所述的并联电池组广义均流控制方法是采用并联的多个电源对所述并联电池组进行放电，在放电过程中，多个电源分别对应控制并联电池组中的多个并联连接的串联电池组的放电电流，所述多个电源输出的放电电流按照对应的串联电池组剩余能量的比例分配。

上述多个电源输出的放电电流的分配比例可以为Kpower(1)：Kpower(2)：…：Kpower (m)，其中m为大于1的正整数，其中Kpower(j)为第j个电源对应的串联电池组的电池能量指数，j＝1,2,…,m；所述串联电池组的电池能量指数Kpower(j)是通过下述公式计算获得的：