[发明专利]梯次利用电池组的同步均衡电流控制方法

权利要求书

1.一种梯次利用电池组的同步均衡电流控制方法，其特征在于，所述方法利用电感式主动均衡电路实现梯次利用电池组中所有电池的SOC持续均衡，所述电感式主动均衡电路包括在首端电池对应的MOSFET开关管与末端电池对应的MOSFET开关管之间并联有一滤波电容，所述方法包括如下步骤：

步骤S110：计算每个电池单体的均衡电流给定值；

步骤S120：计算每个电池单体的均衡电流反馈值；

步骤S130：结合所述均衡电流给定值和所述均衡电流反馈值获取每个MOSFET开关管的占空比；

步骤S140：根据MOSFET开关管的占空比获取MOSFET开关管脉冲，对所有MOSFET开关管进行同步控制。

2.根据权利要求1所述的梯次利用电池组的同步均衡电流控制方法，其特征在于，所述步骤S110具体包括：

获取用于消除每个电池单体SOC差异的均衡电流

获取用于消除每个电池单体容量差异的均衡电流

将所述均衡电流和所述均衡电流叠加，得到所述均衡电流给定值。

3.根据权利要求2所述的梯次利用电池组的同步均衡电流控制方法，其特征在于，所述获取用于消除每个电池单体SOC差异的均衡电流包括：

定义每个电池单体的SOC用SOC_i(i＝1，2…N)表示，所有电池单体的SOC平均值为每个电池单体的SOC与的差值为ΔSOC_i；则：

其中，K₁表示SOC均衡控制比例系数，K₁取值大小可决定对SOC差异的均衡速度。

4.根据权利要求3所述的梯次利用电池组的同步均衡电流控制方法，其特征在于，所述获取用于消除每个电池单体容量差异的均衡电流包括：

定义每个电池单体的容量用Q_i(i＝1，2，...，N)表示，所有电池单体的容量平均值为每个电池单体的容量与的差值为ΔQ_i；则：

其中，I_M表示流过电池组的总充放电电流。

5.根据权利要求4所述的梯次利用电池组的同步均衡电流控制方法，其特征在于，所述步骤S120具体包括：

通过测量所有的电感电流反馈值，经如下公式计算得到每个电池单体的均衡电流的反馈值：

6.根据权利要求5所述的梯次利用电池组的同步均衡电流控制方法，其特征在于，所述步骤S130具体包括：

每个电池单体对应一个PI调节器，以每个电池单体的所述均衡电流给定值和所述均衡电流反馈值的差值作为输入量，以差值的比例和积分通过线性组合作为控制量，获取每个MOSFET开关管占空比。

7.根据权利要求6所述的梯次利用电池组的同步均衡电流控制方法，其特征在于，对于N个电池单体串联的同步均衡电路，当达到均衡稳态后，每个MOSFET开关管的占空比按照均衡电流由大到小排序，所对应的MOSFET开关管占空比依次为(N-1)/N、(N-2)/N…1/N、0。

8.根据权利要求7所述的梯次利用电池组的同步均衡电流控制方法，其特征在于，所述步骤S140具体包括：

以各MOSFET开关管的占空比作为调制波，以同一三角波作为载波，通过PWM控制得到各MOSFET开关管的脉冲。