[发明专利]一种锂离子电池智能管理系统

摘要

本发明公开了一种锂离子电池智能管理系统，其特征在于包括微控制器模块、电压采样模块、温度采样模块、电流采样模块、充放电管理模块、温度检测模块、均衡管理模块、电池荷电状态估计模块。均衡控制方法包括根据采集的电池单体电压数据，计算所有电池单体的均方差，判断是否开启均衡控制；如果需要均衡控制，根据样本数据，利用粒子群算法，制定最优的均衡控制策略。电池荷电状态估计方法根据易测的电池端电压，运用模式识别的方法，精确预测电池荷电状态。本发明为锂离子电池集中控制系统，具有体积小、检测精度高、均衡效率高、成本低、预测精度高、可靠性强等特点。

主权项

一种锂离子电池智能管理系统，其特征在于：包括微控制器模块、电压采样模块、电流采样模块、充放电管理模块、温度检测模块、均衡管理模块、电池荷电状态估计模块；其中：微控制器模块，是指根据采样模块的数据信息估算电池荷电状态，并进行工况识别和粒子群最优算法控制电池均衡模块、数据检测模块、安全保护模块及通讯模块，最后将电池容量、荷电状态、均衡时间的信息发送给上位机，并存储为历史数据供分析；电压采样模块，是指锂离子电池智能管理系统通过AD7280集成电池管理采样芯片实时监测锂离子电池组单体电压值，通过判断单体电压值和设定值之间的关系，确定锂离子电池组的荷电状态以及健康状态；电流采样模块，是指锂离子电池智能管理系统通过采样芯片实时监测锂离子电池电流值，通过电流积分法校正由端电压法计算出的锂离子电池荷电状态，并通过工况识别控制电池组系统的智能充放电；充放电管理模块，是指对车辆未来的工况进行识别预测，并通过算法对电池进行实车实时智能充放电；温度检测模块，是指锂离子电池智能管理系统通过AD7280集成电池管理采样芯片实时监测锂离子电池温度值，通过温度参数校正由端电压法计算出的锂离子电池荷电状态，并通过控制策略对系统进行热管理；均衡管理模块，是指采用均衡控制方法制定最优的均衡控制策略；均衡控制方法包括：根据采集的电池单体电压数据，计算所有电池单体的均方差，判断是否开启均衡控制；如果需要均衡控制，根据样本数据，利用粒子群算法，制定最优的均衡控制策略；电池荷电状态估计模块，是指采用电池荷电状态估计方法精确预测电池荷电状态；电池荷电状态估计方法是根据易测的电池端电压，运用模式识别的方法，预测电池荷电状态；所述实车实时智能充放电的智能控制采用双闭环策略；外闭环采用功率前馈策略，根据智能交通系统、车载导航仪、GPS、车载雷达获得的信息，预测车辆未来的工况要求，根据此工况要求，运用双向DC/DC变换器对电池进行最优充放电；内闭环采用电压反馈策略，根据采样得到的双向DC/DC变换器输出电压，与参考值作差，控制调节输出电压的纹波。