[发明专利]一种动力电池多变量均衡控制方法

权利要求书

1.一种动力电池多变量均衡控制方法，其特征在于：包括，

建立均衡电路拓扑结构，利用BMS采集电池组的电压电流；

基于UKF算法估算电池的SOC值；

根据所述SOC值计算各个电池单体的SOC差值并确定其与均衡启动阈值的关系；

若所述SOC差值大于所述均衡启动阈值，则计算所述SOC和电压的平均状态及差值并分别进行模糊控制，得到SOC均值和均衡电流值；

对所述SOC均值和均衡电流值进行自适应模糊控制，得到PWM占空比；

若所述占空比小于均衡启动阈值，则均衡控制结束；

所述SOC值包括，利用所述电池的SOC-OCV的函数关系进行拟合计算，则拟合表达式为：

OCV＝a₀+a₁*SOC+a₂*SOC²+a₃*SOC³+……+a_n*SOCⁿ

其中，a₀、a₁、a₂、a₃……a_n为待拟合的系数，OCV为电池开路电压；

所述模糊控制包括，

SOC模糊控制器和电压模糊控制器都包含两个输入量，一个输出量，输入量为相邻电池单体的所述SOC均值和SOC差值或电压平均值和电压差值，输出量为规则控制后的均衡电流的占空比；

所述模糊控制的规则包括，

所述SOC均值在0-0.9、SOC差值在0-0.2时，采用0-2A的均衡电流；

所述SOC均值在0.9-1、SOC差值在0.3-0.5时，采用1-3A的均衡电流；

所述SOC均值在0-0.9、SOC差值0.3-0.5时，采用1-3A的均衡电流；

所述SOC均值在0.9-1、SOC差值在0-0.2时，采用0-1A的均衡电流；

所述自适应模糊控制包括，

自适应模糊控制器包含有两个输入量和两个输出量，输入量为分别为相邻电池单体或小组的SOC均值和均衡电流值，输出量分别为SOC模糊控制器和电压模糊控制器输出的占空比权重系数ω₁和ω₂；

自适应模糊控制器根据规则进行权重分配，输出PWM占空比，PWM占空比用D表示，如下：

D＝ω₁D_SOC+ω₂D_V

其中，D_SOC为SOC模糊控制器输出的占空比，D_V为电压模糊控制器输出的占空比，ω₁和ω₂的数值不大于1；

自适应模糊控制的规则包括，

所述SOC均值在0-0.9或0.9-1、且均衡电流在3-6A时，采用0-0.2的ω₁和0.6-1的ω₂；

所述SOC均值在0.2-0.9、且均衡电流在3-6A时，采用0.6-1的ω₁和0-0.2的ω₂；

建立所述均衡电路拓扑结构包括，

将电池包内单体电池分为若干均衡小组，排列成金字塔结构进行分层均衡控制。

2.如权利要求1所述的动力电池多变量均衡控制方法，其特征在于：所述均衡启动阈值设置为0.01。

3.如权利要求2所述的动力电池多变量均衡控制方法，其特征在于：所述输出PWM占空比包括，若所述占空比大于均衡启动阈值，则重新计算SOC和电压的平均状态和差值。

4.如权利要求3所述的动力电池多变量均衡控制方法，其特征在于：所述SOC差值的论域为{0，0.1，0.2，0.3，0.5}，所述电压差值的论域为{0，0.2，0.4，0.6，1}，所述输出PWM占空比D的论域为{0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5}。