[发明专利]一种动力电池主动均衡充电电气控制系统及方法

权利要求书

1.一种动力电池主动均衡充电电气控制系统，其特征在于，包括：

多条充电支路；每条所述充电支路上对应设置有功率控制模块，用于控制对应充电支路上的充电功率；

多个与动力电池的电池组一一对应的均衡模块，用于控制对应电池组内各个单体电池之间的电量转移；

数据获取模块，用于获取待充电的动力电池中每个电池组内所有单体电池的状态参数数据；

SOC计算模块，用于根据每个单体电池的状态参数数据，计算出该单体电池对应的SOC值；

充电管理模块，用于根据每个电池组内各个单体电池的SOC值，并通过控制相应的所述功率控制模块，使该功率控制模块对应充电支路能够以最优充电功率对该电池组充电；

均衡管理模块，用于根据每个电池组内各个单体电池的SOC值，并通过控制相应的所述均衡模块，完成对应电池组内各个单体电池之间的均衡；

而且，所述充电管理模块包括匹配单元、运算单元和信号生成单元；其中，

所述匹配单元，用于根据每个单体电池的SOC值，匹配出该单体电池的最优充电功率；

所述运算单元，用于运行粒子群优化算法对每个电池组内各个单体电池的最优充电功率进行优化求解，计算出该电池组对应的最优充电功率；其中，运行所述粒子群优化算法，并以每个电池组的充电效率为适应度值，计算每个电池组充电效率最高时对应的充电功率；其中，所述粒子群优化算法的适应度函数预先通过最小二乘法拟合得到，且所述最小二乘法拟合采用的数据集将所述电池组的SOC值、温度数据、充电功率数据作为变量数据，将所述电池组的充电效率作为因变量数据；

所述信号生成单元，用于根据每个电池组对应的最优充电功率，生成相应的功率控制信号，以控制相应的所述功率控制模块。

2.如权利要求1所述的一种动力电池主动均衡充电电气控制系统，其特征在于，所述数据获取模块还用于获取动力电池中电池组的类型信息；而且，所述匹配单元，用于根据动力电池中电池组的类型信息，匹配该电池组对应的适应度函数，以作为所述运算单元运行的所述粒子群优化算法的适应度函数。

3.如权利要求1所述的一种动力电池主动均衡充电电气控制系统，其特征在于，所述均衡模块包括微控制器、开关阵列模块和多个双向DC/DC变换器。

4.如权利要求1~3任一项所述的一种动力电池主动均衡充电电气控制系统，其特征在于，还包括识别模块，用于识别每个所述电池组的充电接口ID信息；而且，所述充电管理模块，用于根据每个所述电池组的充电接口ID信息，确定其对各个所述功率控制模块的控制关系。

5.一种动力电池主动均衡充电电气控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待充电的动力电池中每个电池组内所有单体电池的状态参数数据；

根据每个单体电池的状态参数数据，计算出该单体电池对应的SOC值；

根据每个电池组内各个单体电池的SOC值，并控制相应的充电支路能够以最优充电功率对该电池组充电；其中，根据每个单体电池的SOC值，匹配出该单体电池的最优充电功率；运行粒子群优化算法对每个电池组内各个单体电池的最优充电功率，计算出该电池组对应的最优充电功率；而且所述粒子群优化算法以每个电池组的充电效率为适应度函数，计算每个电池组充电效率最高时对应的充电功率；

其中，所述粒子群优化算法的适应度函数预先通过最小二乘法拟合得到，且所述最小二乘法拟合采用的数据集将所述电池组的SOC值、温度数据、充电功率数据作为变量数据，将所述电池组的充电效率作为因变量数据；以及，根据每个电池组内各个单体电池的SOC值，并通过控制相应的均衡模块，完成对应电池组内各个单体电池之间的均衡；其中，所述均衡模块用于控制对应电池组内各个单体电池之间的电量转移。