[发明专利]一种并联电池组均衡充放电控制方法及其系统

说明书

一种并联电池组均衡充放电控制方法及其系统涉及电力电子技术领域，本发明由多组并联的电池控制模块和电池串组成；电池控制模块由电池管理单元和DC/DC单元组成；电池管理单元由数据采集模块、安时积分模块、参数配置模块、电池组间通信模块、电压给定模块、数据存储模块和DC/DC通信模块组成。本发明达到所有并联电池组同时完成充电或者同时完成放电的目的，通过调整统一的时间线来合理分配充电和放电时各个并联电池串的功率。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域。

背景技术

对退役电池的回收再利用，可以减少对环境造成的巨大污染，而污染的主要原因来自电池中正极材料、电解质等不能经过完善处理；对退役电池的回收再利用，也可以减少对大量稀缺金属的需求。如何适当延长退役电池寿命周期，提高能源利用率成为当下需要的技术手段。

现有技术中退役电池的梯次利用是通过一定的评价标准进行外结构拆解、电芯检测、筛选分类，然后再进行梯次再利用，然而进行外结构拆解、电芯检测的过程需要专业操作，操作复杂，作业成本高。

在现有技术中有专利申请号为2019108373525，发明名称为一种梯次利用电池并联系统及其控制方法的专利。一种梯次利用电池并联系统及其控制方法，包括电池模块和DC/DC电力变换模块；所述电池模块包括供电电池模块和电池管理模块，所述供电电池模块包括多组相互并联的电池组，每组并联的电池组分别由若干电池包串联组成；所述电池管理模块用于监测供电电池模块的充电或放电情况，所述终端控制模块根据接收到电池管理模块发送的数据判断电池并联系统的工作模式，并向DC/DC电力变换模块发送充电或放电指令；所述DC/DC电力变换模块根据终端控制模块的控制指令，对各并联电池组进行充电或放电操作；本公开所述的电池并联系统中电池包(组)无需拆解，降低了电池梯次利用的成本，同时提升了电池梯次利用的安全性。

发明专利2019108373525，发明名称为一种梯次利用电池并联系统及其控制方法的专利解决了退役电池并联使用的基本电路结构，该专利根据不同并联的电池组的电池SOC状况和剩余容量，设置具体并联电池组的充电或放电电流，并向DC/DC电力变换模块发送充电或放电指令；该专利可以保证退役电池组在并联的情况下达到一起工作的目的，但是不能解决退役电池组在并联的情况下协同工作的目的，无法达到所有电池组同时充电完成和所有电池组同时放电完成的目的，因此在解决退役电池组再利用的目的上只完成最简单的一步工作。而要达到所有并联电池组同时完成充电或者同时完成放电的目的，不能仅仅根据每组电池组的电池SOC状况和剩余容量，设置具体并联电池组的充电或放电电流，并向DC/DC电力变换模块发送充电或放电指令来实现。

现有技术说明

本发明用到了电池剩余容量的概念，本发明的电池容量的单位为安时，是直接用电流乘以时间表示的电池容量。

安时积分法：该方法是对电流进行对时间的积分来计算输入和输出电池的能量，通过与额定容量的比值确定soc的值。该方法的缺点是，初始soc值的确定必须准确，否则会有很大的误差，随着时间的延长，会有较大的累积误差，并且当电池使用较长时间后会出现老化，安时积分法的计算精度也会下降。

中国发明专利申请号：201410074003，专利名称：锂离子电池在充电过程中的SOC在线检测与修正方法，该专利通过测试不同放电倍率下的SOC-V曲线以及电压差值，得到3rd-SOC关系，在计算soc时通过电池电压对SOC进行修正。但是这种方法的不当之处：

(1)锂电池，特别是磷酸铁锂电池的放电曲线，线性度很差，电池容量在90％到20％之间的电压差只有200mV，这样对电压采样精度有较高要求，且容易造成计算误差；

(2)各个厂家的电池性能不一致性较大，且同一电池在长时间使用后的性能也会发生较大变化，这样就造成适应不同厂家的电池时的需要大量的测试工作，并且不能解决电池老化后soc计算精度降低的问题。