[发明专利]一种对电池系统进行全生命周期内的稳态管理和控制方法

权利要求书

1.一种对电池系统进行全生命周期内的稳态管理和控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：建立电压微分函数模型，完成电池有效寿命3000次的循环测试，得到3000组电压的微分值dV1……dV3000，对改数集按照3000次顺序进行分布排列，形成电压微分函数曲线；

步骤2：通过对电芯的多次循环，实现步骤1中的数据采集和数据分析；可获得电芯的全身命周期(举例：3000次寿命)下的VL值，根据电芯的自身衰减，VL值会逐步减小；实验采集得到以下f(VL)函数曲线，多次采集学习后，生成标准模型；

步骤3：电芯生命稳态管理，将步骤2中标准模型植入电芯管理模块中，通过对管理芯片构建二次编译代码；可根据任意循环次数进行电芯保护阀值的二次智能编译。

2.根据权利要求1所述的一种对电池系统进行全生命周期内的稳态管理和控制方法，其特征在于：所述步骤1中测试方法具体为：假定常温下，电芯标准工况下充电(恒流、0.5C),对电芯每次的充放电进行数据采集，采集对象：电芯电压；采集频率：10ms/次；实验中可观测到：恒流模式下，每单位时间，电压均会按照规律逐步升高；直到电芯饱和后；

假定：第Sn次采样，对应电压Vn；

第Sn-1次采样，对应电压Vn-1；

(Vn-Vn-1)为第Sn次采样对前一次采样值电压增量：为：ΔV/.ΔS.

以上：在电芯的工作范围内，每步进一个单位时间，电芯的电压变化曲线可微分，通过微分，电压的变化dV，

dV＝ΔV/.ΔS。

3.根据权利要求1所述的一种对电池系统进行全生命周期内的稳态管理和控制方法，其特征在于：通过soh生命预测算法以及电芯生命稳态管理算法，实现对单体电芯的全生命周期的SOH动态预测以及最优稳态管理，进而实现电芯安全性的倍增，利用率最大化等特点；有效解决电池组系统中因单体电芯问题造成的木桶短板、容量跳水等各种问题，最大化的实现电池组系统的利用率，安全性，延长单芯和整组电池的寿命，实现经济价值最大化。

4.根据权利要求1所述的一种对电池系统进行全生命周期内的稳态管理和控制方法，其特征在于：电气系统由三部分组成，其中结合芯片SH367309和单片机组成整个采集控制单元，电芯旁路集成电路组成电芯旁路单元，接触器、预充接触器等组成功率开关单元。

5.根据权利要求4所述的一种对电池系统进行全生命周期内的稳态管理和控制方法，其特征在于：采集控制单元为控制核心，通过采集电芯旁路单元上每个电芯的电压、温度，采集功率开关单元中分流器上的电流信息，得到此时电芯的状态，并将实时采集的所有信息代入系统，根据机器学习算法生成的SOH模型以及稳态控制算法模型，实现对任意状态下的电芯的SOH的预测并生成最优稳态控制策略，进一步实现系统对任意单体电芯的实时管理和控制。

6.根据权利要求4所述的一种对电池系统进行全生命周期内的稳态管理和控制方法，其特征在于：采集控制单元由单片机、电池管理芯片辅助电源组成，电池管理芯片选用中颖的SH367309芯片，单片机选用兆易创新的GD32F303RET6型号ARM。电池管理芯片主要负责采集电芯实时电压、充放电实时电流、温度等信息，并将采集信息实时上传至单片机。

7.根据权利要求4所述的一种对电池系统进行全生命周期内的稳态管理和控制方法，其特征在于：单片机通过读取电池管理芯片的采集信息进行处理，通过内部机器学习算法模型，生成实时的电芯SOH状态，通过和算法模型中的标准SOH模型计算，智能生成电芯最优稳态控制策略。通过逻辑算法运算，采用I/O扩展芯片驱动单体电芯的控制模块，实现对单体电芯的动作策略。

8.根据权利要求4所述的一种对电池系统进行全生命周期内的稳态管理和控制方法，其特征在于：辅助电源主要是由电池电压转换一个稳定12V电源，给继电器、接触器供电。