[发明专利]电池组能量管理方法

说明书

本发明涉及一种电池组能量管理方法，属于电池控制领域。本发明在放电过程中，监测电池单元SOC，当任一电池单元投入时间大于等于设定时间T时，进行一次管理过程：首先估算电池组SOC，并且获取负载需求电流；然后根据电池组SOC和负载需求电流，得到投入数量N，并且更新投入数量N；所述投入数量N表示当前需要投入放电的电池单元数量；最后将SOC较大的前N个电池单元投入放电，其他电池单元不投入放电。本发明只有当任一电池单元投入时间大于等于设定时间T时，才重新对电池单元进行能量管理，避免了电池单元与其他电池单元的反复比较，提高了电池组管理控制效率。

技术领域

本发明涉及一种电池组能量管理方法，属于电池控制领域。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高，容量大的优点，备受人们关注，在电动汽车领域被认为是最主要的能源存储介质。为了满足电动汽车功率和续驶里程的要求，需要将小的锂电池单体并联和串联起来形成一个大的电池组。但是，因为单体电池之间内阻的差异，容量的不同和环境温度不一样，导致单体电池之间的剩余容量差异或者电压差异是不可避免的。如图1所示为一种现有使用过一段时间后的电池组示意图，经过长期的循环之后，有的电池容量(SOC)偏高，有的电池容量偏低，单体电池的容量以及当前SOC存在不一致性。而并联单体电池之间由于这些不一致的存在，就会产生不受控制的循环电流(如图2所示为并联单体电池之间产生循环电流的示意图，其中箭头方向为电流方向)，这样将进一步扩大电池之间的差异。而由于工作电流的不同，导致单体的温度也不一样，温度的差异，进一步增大了单体电池的容量差异，这些容量上的差异又会导致更大的循环电流的产生，加快单体电池老化的速度，进而减少电池组的使用寿命。

申请公布号为CN108382556A的中国发明专利申请公开了一种基于模糊控制理论的混合动力船舶电池组均衡管理方法，该方案基于模糊控制理论控制混合动力船舶并联电池组中的单个电池的充放电，对电池组进行均衡管理，当某个单体电池的SOC与其他单体电池相比过高或者过低时，通过控制信号对控制开关进行控制，实现该条支路的关断，从而避免单体电池间的SOC产生过大的差值，减少了并联电池间的循环电流，提高单体电池间的一致性。但该方案需要针对每一个单体电池SOC与其他单体电池SOC进行比较，整体计算量过大，控制管理过程过于繁琐，进而影响整个电池组的放电效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池组能量管理方法，以解决目前并联电池单元控制管理过程过于繁琐的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种电池组能量管理方法，该电池组包括若干串并联连接的电池单元，在放电过程中，监测电池单元SOC，当任一电池单元投入时间大于等于设定时间T时，进行一次管理过程：

(一)估算电池组SOC，并且获取负载需求电流；

(二)根据电池组SOC和负载需求电流，得到投入数量N，并且更新投入数量N；所述投入数量N表示当前需要投入放电的电池单元数量；

其中，得到投入数量N的规则为：电池组SOC越大，投入数量N的取值越小；电池组SOC越小，投入数量N的取值越大；负载需求电流越大，投入数量N的取值越大；负载需求电流越小，投入数量N的取值越小；

(三)将SOC较大的前N个电池单元投入放电，其他电池单元不投入放电。

本发明的有益效果是：

本发明根据电池组SOC以及负载需求电流的大小，依据合适的规则得到投入数量N，当任一电池单元投入时间大于等于设定时间T时，重新对电池单元进行能量管理，更新投入数量N，更换投入的电池单元。本发明将SOC较高的电池单元投入放电，而控制其他电池单元不投入放电，此时，较低SOC的电池单元和较高SOC的电池单元之间没有电气上的连接，它们之间也就没有循环电流，使各电池单元性能保持一致，实现了对电池组简单高效的能量管理。