[发明专利]一种动力锂电池均衡方法及装置

摘要

本发明公开一种动力锂电池均衡方法及装置，包括动力锂电池单体阵列、功率交叉连接双向开关DC/DC矩阵和MCU模块。上述功率交叉连接双向开关DC/DC矩阵包括由m×n开关矩阵、同步数据采集模块和PWM控制模块等组成。本发明采用随机耦合网络同步方法，提高系统同步速度，能使含锂电池单体数量较多的动力锂电池单体阵列快速达到均衡状态。同时，采用功率交叉连接双向开关DC/DC矩阵的均衡手段，解决能量逐层传递方法的局限性，锂电池单体均衡效率得到进一步提高，使本发明在动力锂电池单体均衡方法中更具优势。

主权项

一种动力锂电池均衡方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1，同步数据采集模块以周期T对动力锂电池单体阵列中各锂电池单体输出电压和输出电流进行A/D采样，得到各锂电池单体输出电压序列和输出电流序列，并将相关数据传输到MCU模块；步骤2，MCU模块基于相同的动力学模型，对每个锂电池单体的充电电路建模，并得到每个锂电池单体的充电电路模型；步骤3，MCU模块将每个锂电池单体作为一个网络结点，把由N个具有相同动力学模型的充电电路模型构成的动力网络系统进行线性耦合网络建模，并得到动力锂电池单体阵列的网络模型；其中N是动力锂电池单体阵列包含的锂电池单体的个数；步骤4，MCU模块以一个随机重连概率p对网络连接矩阵进行随机重连，构建一个环形网络，生成锂电池单体阵列的随机耦合矩阵；步骤5，MCU模块把每个锂电池单体及其对应充电电路当作一个结点，生成锂电池单体阵列的随机耦合网络，通过步骤4所得的随机耦合矩阵来决定2个结点间是否存在耦合关系；步骤6、MCU模块按照耦合关系，将状态变量送到PWM控制模块，以控制对应电池结点的功率流动，使能量从该对锂电池单体中能量较高的锂电池单体转移到能量较低的锂电池单体，直至2个锂电池单体状态同步。