本發(fā)明涉及電池組soc均衡控制，具體地涉及一種基于dc/dc的均衡電路及主動均衡方法。

背景技術(shù)：

1、dc/dc均衡電路能夠靈活實(shí)現(xiàn)單體電池的充放電，在主動均衡系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，然而，單體電池的充放電電流大小決定的均衡效率，其值需要隨著電池當(dāng)前的狀態(tài)變化而不斷調(diào)整。當(dāng)電池soc接近平均值時，均衡電流過大會導(dǎo)致電池soc反向偏離平均值，均衡電流過小則會增加均衡時間，因此各單體電池的均衡電流難以確定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種基于dc/dc的均衡電路及主動均衡方法，該基于dc/dc的均衡電路、均衡方法及存儲介質(zhì)具有高效進(jìn)行均衡的功能。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于dc/dc的均衡電路，所述均衡電路包括多個dc/dc變換器，每個所述dc/dc變換器與被均衡的單體電池一一對應(yīng)，每個所述dc/dc變換器的低壓側(cè)的正極相互連接，且與被均衡的電池組的正極連接，每個所述dc/dc變換器的低壓側(cè)的負(fù)極相互連接，且與被均衡的電池組的負(fù)極連接，每個所述dc/dc變換器的高壓側(cè)的兩端與對應(yīng)的所述單體電池的兩端連接。

3、另一方面，本發(fā)明提供一種主動均衡方法，用于控制如上述所述的均衡電路，所述主動均衡方法包括：

4、計(jì)算在一個控制周期內(nèi)每個所述單體電池的soc變換量；

5、根據(jù)所述soc變換量構(gòu)建代價函數(shù)；

6、根據(jù)所述代價函數(shù)獲取所述電池組的第一均衡電流矩陣；

7、獲取上一周期結(jié)束時的所述電池組的soc矩陣；

8、根據(jù)所述第一均衡電流矩陣和soc矩陣計(jì)算下一周期的soc矩陣，以作為預(yù)測soc矩陣；

9、根據(jù)所述預(yù)測soc矩陣計(jì)算對應(yīng)的平均soc矩陣；

10、根據(jù)所述預(yù)測soc矩陣和平均soc矩陣計(jì)算差值矩陣；

11、根據(jù)所述差值矩陣進(jìn)行主動均衡操作。

12、可選地，計(jì)算在一個控制周期內(nèi)每個所述單體電池的soc變換量包括：

13、根據(jù)公式(1)計(jì)算在一個控制周期內(nèi)每個所述單體電池的soc變換量，

14、

15、其中，δsoci為第i節(jié)所述單體電池在一個控制周期內(nèi)的soc變換量，δt為一個控制周期時間，ii為第i節(jié)所述單體電池的第一均衡電流，qi為第i節(jié)所述單體電池的容量。

16、可選地，根據(jù)所述soc變換量構(gòu)建代價函數(shù)包括：

17、根據(jù)公式(2)構(gòu)建所述代價函數(shù)，

18、

19、其中，j為所述代價函數(shù)，n為所述單體電池的數(shù)量，δsoci為所述soc變換量，ii為第i節(jié)所述單體電池的第一均衡電流，δt為一個控制周期時間。

20、可選地，根據(jù)所述代價函數(shù)獲取所述電池組的第一均衡電流矩陣包括：

21、根據(jù)公式(3)獲取所述第一均衡電流矩陣；

22、i＝[i1?i2?...?in]t，??(3)

23、其中，i為所述第一均衡電流矩陣，n為所述單體電池的數(shù)量，in為第n個單體電池的第一均衡電流。

24、可選地，獲取上一周期結(jié)束時的所述電池組的soc矩陣包括：

25、根據(jù)公式(4)獲取上一周期結(jié)束時的所述電池組的soc矩陣，

26、soc＝[soc1?soc2?...?socn]t，??(4)

27、其中，soc所述電池組的soc矩陣，n為所述單體電池的數(shù)量，socn為第n個所述單體的soc。

28、可選地，根據(jù)所述第一均衡電流矩陣和soc矩陣計(jì)算下一周期的soc矩陣，以作為預(yù)測soc矩陣包括：

29、根據(jù)公式(5)計(jì)算下一周期的soc矩陣；

30、socpre＝soc+iqδt，???(5)

31、其中，socpre為所述預(yù)測soc矩陣，soc所述電池組的soc矩陣，i為所述第一均衡電流矩陣，q為系數(shù)矩陣，δt為一個控制周期時間。

32、可選地，根據(jù)所述預(yù)測soc矩陣計(jì)算對應(yīng)的平均soc矩陣包括：

33、根據(jù)公式(6)構(gòu)建平均值矩陣，

34、

35、其中，socave為平均值矩陣，n為所述單體電池的數(shù)量。

36、可選地，根據(jù)所述預(yù)測soc矩陣和平均soc矩陣計(jì)算差值矩陣包括：

37、根據(jù)公式(7)計(jì)算所述差值矩陣，

38、δsoc＝socpre-socave，???(7)

39、其中，δsoc為所述差值矩陣，socpre為所述預(yù)測soc矩陣，socave為所述平均值矩陣。

40、再一方面，本發(fā)明提供一種機(jī)器可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有指令，所述指令用于被機(jī)器讀取以使得所述機(jī)器執(zhí)行如上述任一所述的主動均衡方法。

41、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供一種基于dc/dc的均衡電路及主動均衡方法，通過以電池單體soc等于所有電池soc平均值為控制目標(biāo)，構(gòu)建soc差值最小且均衡速度最快的代價函數(shù)，并預(yù)測單體電池的soc，再建立基于代價函數(shù)優(yōu)化均衡電流的閉環(huán)控制系統(tǒng)，在均衡過程中動態(tài)調(diào)整均衡電流，實(shí)現(xiàn)均衡的高效性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過構(gòu)建代價函數(shù)同時實(shí)現(xiàn)soc差值最小且均衡速度最快，提高了均衡效率，且在均衡過程中動態(tài)調(diào)整均衡電流，適用于電池的各種充放電工況。

42、本發(fā)明實(shí)施例的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種基于dc/dc的均衡電路，其特征在于，所述均衡電路包括多個dc/dc變換器，每個所述dc/dc變換器與被均衡的單體電池一一對應(yīng)，每個所述dc/dc變換器的低壓側(cè)的正極相互連接，且與被均衡的電池組的正極連接，每個所述dc/dc變換器的低壓側(cè)的負(fù)極相互連接，且與被均衡的電池組的負(fù)極連接，每個所述dc/dc變換器的高壓側(cè)的兩端與對應(yīng)的所述單體電池的兩端連接。

2.一種主動均衡方法，用于控制如權(quán)利要求1所述的均衡電路，其特征在于，所述主動均衡方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動均衡方法，其特征在于，計(jì)算在一個控制周期內(nèi)每個所述單體電池的soc變換量包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的主動均衡方法，其特征在于，根據(jù)所述soc變換量構(gòu)建代價函數(shù)包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的主動均衡方法，其特征在于，根據(jù)所述代價函數(shù)獲取所述電池組的第一均衡電流矩陣包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的主動均衡方法，其特征在于，獲取上一周期結(jié)束時的所述電池組的soc矩陣包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的主動均衡方法，其特征在于，根據(jù)所述第一均衡電流矩陣和soc矩陣計(jì)算下一周期的soc矩陣，以作為預(yù)測soc矩陣包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的主動均衡方法，其特征在于，根據(jù)所述預(yù)測soc矩陣計(jì)算對應(yīng)的平均soc矩陣包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的主動均衡方法，其特征在于，根據(jù)所述預(yù)測soc矩陣和平均soc矩陣計(jì)算差值矩陣包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有指令，所述指令用于被機(jī)器讀取以使得所述機(jī)器執(zhí)行如權(quán)利要求2-9任一所述的主動均衡方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于DC/DC的均衡電路及主動均衡方法，屬于電池組SOC均衡控制技術(shù)領(lǐng)域。所述均衡電路包括多個DC/DC變換器，每個所述DC/DC變換器與被均衡的單體電池一一對應(yīng)，每個所述DC/DC變換器的低壓側(cè)的正極相互連接，且與被均衡的電池組的正極連接，每個所述DC/DC變換器的低壓側(cè)的負(fù)極相互連接，且與被均衡的電池組的負(fù)極連接，每個所述DC/DC變換器的高壓側(cè)的兩端與對應(yīng)的所述單體電池的兩端連接。本發(fā)明通過構(gòu)建代價函數(shù)同時實(shí)現(xiàn)SOC差值最小且均衡速度最快，提高了均衡效率，且在均衡過程中動態(tài)調(diào)整均衡電流，適用于電池的各種充放電工況。

技術(shù)研發(fā)人員：吉祥,曾國建,楊彥輝,臧學(xué)囡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽銳能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21