[发明专利]智能电源系统及其应用方法

权利要求书

1.一种智能电源系统，其特征在于包括与电池模组连接的能源控制模块、智能模块；

其中，所述智能模块至少用于：

依据电池模组的实时数据及历史数据而给出电池模组的工作性能参数，所述电池模组的工作性能参数包括最大输出输入功率、剩余电量(SOC)、剩余寿命(SOH)、可用容量(ATC)和可输入电量(AIC)，以及控制能源控制模块的输入输出功率及电压；

所述能源控制模块至少用于根据智能模块给出的实时功率和电压要求对电池模组的输入输出功率进行调制。

2.根据权利要求1所述的智能电源系统，其特征在于，所述智能模块依据电池模组的实时数据及历史数据而计算出电池模组的工作性能参数的方式包括：

通过组成电池模组的单电池或电芯的不同荷电态下的允许的最大输入输出倍率乘以电池模组可用容量，然后再乘以电池模组的电压，得到电池模组的最大输出输入功率，其中电池模组可用容量以Ah计算；

通过电池模组的可用容量，加上或者减去经电流积分得到的累计放电或充电容量，同时在组成电池模组的单电池或电芯的不同荷电态处设置电压校正点，减少电流积分带来的累计误差，得到电池模组的剩余电量；

通过电池模组的标准寿命测试数据作为寿命按次数衰减的基准，加上实际可用容量在初始容量与额定容量80％之间做线性插入校准后得到的剩余循环寿命参数，得到电池模组的剩余寿命；

根据电池初始容量，减去电池模组标准寿命衰减中的按次数的衰减得到，并当组成电池模组的单电池或电芯出现相连的充电电压保护和放电电压保护时，根据前后充电保护和放电保护时的容量积分对可用容量进行校正，得到电池模组的可用容量；

以电池模组的可用容量乘以(1-SOC％)，得到电池模组的可输入电量。

3.根据权利要求1所述的智能电源系统，其特征在于：所述智能模块通过通信模块与服务器、智能终端及其他外部智能设备中的一者或多者连接；和/或，所述智能模块通过接收服务器、智能终端及其他外部智能设备中的至少一者的信息而控制所述能源控制模块的输入输出功率及电压；所述其他外部智能设备选自含通信和计算功能的设备。

4.根据权利要求1或2所述的智能电源系统，其特征在于：所述智能电源系统的工作模式包括输入模式、输出模式和自检模式；

其中，在所述输入模式下，所述智能模块根据电池模组的最大输入功率及电池模组AIC信息，调节所述能源控制模块的输入功率，并通过电流对时间的积分计算得到输入总电量，当输入总电量达到电池模组AIC时，关闭所述能源控制模块，停止输入；

在所述输出模式下，所述智能模块根据电池模组的最大输出功率、SOC以及外部的需求输出功率及输出电压要求，按照最大输出功率和需求输出功率取小原则，控制所述能源控制模块进行输出，并当输出总电量达到电池模组SOC时，关闭所述能源控制模块，停止输出，所述外部的需求输出功率及输出电压要求的来源包括与所述智能模块连接的服务器、智能终端及其它外部智能设备中的至少一者；

在所述自检模式下，所述智能模块根据电池模组的实时数据及历史数据，计算出组成电池模组的单电池、电芯或由多个单电池串联和/或并联形成的电池串的个体SOC值，然后对于个体SOC值高于平均值的单电池、电芯或电池串通过可控旁路电路进行可控电量释放，以使该单电池、电芯或电池串的SOC降至平均值。

5.根据权利要求4所述的智能电源系统，其特征在于：在所述自检模式下，所述智能模块执行一次或多次动作，直至使所述电池模组内的各电池串的SOC相同或接近。

6.根据权利要求4所述的智能电源系统，其特征在于：所述智能电源系统的工作模式还包括并联模式，在所述并联模式下，与多个智能电源系统中的智能模块连接的智能终端或服务器上将进行协同算法，包括：

根据负载的情况，按照各智能电源系统内电池模组的剩余电量的比例分配各智能电源系统的对外放电功率，并根据各电池模组的最大输出功率，对相应的各能源控制模块的输出功率进行微调；

根据充电功率大小，根据各智能电源系统中电源模组的可输入电量的反比分配各电池模组的实际输入功率，并根据各电池模组的最大可输入功率，对对相应的各能源控制模块的输入功率进行微调。