[发明专利]一种基于蓄电池组均衡拓扑结构的调节方法及装置

说明书

一种基于蓄电池组均衡拓扑结构的调节方法及装置，包括：实时监测所有蓄电池的电压和电流，计算蓄电池剩余电量和剩余电量平均值；将电量大于平均值的蓄电池按偏差值大小从大到小分组编号为A₁、A₂、……、A_k，作为高电量蓄电池组；将电量小于平均值的蓄电池按偏差值大小从大到小分组编号为B₁、B₂、……、B_E，作为低电量蓄电池组；通过蓄电池的剩余电量制定均衡调节策略，将电量大于平均值的蓄电池的电能向电量小于平均值的蓄电池转移，实现蓄电池组的自动均衡调节；其中，均衡调节以均衡调节时间T周期性进行，每次均衡调节均由高电量蓄电池组中电量最高的一个蓄电池向低电量蓄电池组中电量最低的一个蓄电池转移电能。

技术领域

本发明蓄电池组均衡调节领域，具体涉及一种基于蓄电池组均衡拓扑结构的调节方法及装置。

背景技术

大量研究结果表明，目前很多高能武器所使用的储能系统通常由蓄电池组和脉冲电容组成，在高能武器的使用过程中，能量的转移过程依次为“电能－化学能－电场储能－动能”，在蓄电池组短时间内对脉冲电容大倍率充电大过程中，由于蓄电池的内阻、温度等差异而导致蓄电池模组之间容量的不均衡。此外，由于蓄电池模组在使用过程中存在复用现象，部分蓄电池模组放电深度不同，也会导致蓄电池模组之间的容量不均衡。当蓄电池组长期工作在高充放电倍率下，会加剧蓄电池模组之间的容量不均衡，进而导致部分蓄电池模组工作在深度放电或者过度放电状态，降低蓄电池组的使用寿命，严重时甚至会损坏部分蓄电池模组，影响蓄电池组向电磁轨道炮、电磁线圈炮等高能武器的正常供电，进而会影响这些高能武器的作战使用。因此，有必要以高能武器用储能系统的蓄电池模组为研究对象，开展储能蓄电池模组自动均衡控制技术研究。

为此，如何优化设计蓄电池组的自动均衡控制方法，充分利用上述蓄电池组均衡拓扑结构以实现降低均衡控制系统的功率损耗和提高自动均衡控制的速度，这是本发明主要考虑解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于蓄电池组均衡拓扑结构的调节方法及装置，具体方案如下：

作为本发明的第一方面，提供一种基于蓄电池组均衡拓扑结构的调节方法，所述方法包括：

实时监测所有蓄电池的电压和电流，通过电压和电流计算出所有蓄电池的剩余电量，通过所有蓄电池的剩余电量计算蓄电池的平均剩余电量

计算蓄电池剩余电量与平均值的差值，作为该蓄电池的偏差值，将电量大于平均值的蓄电池按偏差值大小从大到小分组编号为A₁、A₂、……、 A_k，作为高电量蓄电池组；将电量小于平均值的蓄电池按偏差值大小从大到小分组编号为B₁、B₂、……、B_E，作为低电量蓄电池组；

通过蓄电池的剩余电量制定均衡调节策略，将电量大于平均值的蓄电池的电能向电量小于平均值的蓄电池转移，实现蓄电池组的自动均衡调节；

其中，均衡调节以均衡调节时间T周期性进行，每次均衡调节均由高电量蓄电池组中电量最高的一个蓄电池向低电量蓄电池组中电量最低的一个蓄电池转移电能，每次均衡调节均在该次均衡调节时间T内完成，完成一次均衡调节后，进行下一次均衡调节，再次计算蓄电池电量，并由高电量蓄电池组中电量最高的一个蓄电池向低电量蓄电池组中电量最低的一个蓄电池转移电能，依次进行，直至完成所有蓄电池的均衡调节。

进一步地，所述方法还包括：实时监测所有蓄电池剩余电量，通过所有蓄电池剩余电量、蓄电池剩余电量的平均值计算各蓄电池极差R和各蓄电池的标准差σ，通过各蓄电池极差R和各蓄电池的标准差σ计算蓄电池剩余电量的均衡指数F；各蓄电池极差R、各蓄电池的标准差σ以及蓄电池剩余电量的均衡指数F计算公式如下：