【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及新能源車用及儲能電池，具體而言，涉及一種電池組均衡充電方法、裝置及計算機程序產(chǎn)品。
技術介紹
1、在新能源車用及儲能領域，高壓電池組是由成百上千節(jié)單體電芯串聯(lián)而構(gòu)成的核心部件。然而，制備工藝與實際使用中的細微差異，往往導致電芯間在電壓、荷電狀態(tài)(soc)以及衰減速度等方面呈現(xiàn)出顯著的不一致性，從而制約了電池組整體的可用容量。為了有效改善這一狀況，實施精準的電池均衡控制至關重要，它不僅能夠顯著提升電池的工作效能，還能有效延長電池的使用壽命。
2、目前，大多數(shù)的均衡控制策略主要依賴于計算soc的均值作為基準，并通過比較單體電芯的實際soc與這一均值來判定其失衡狀態(tài)。然而，傳統(tǒng)的均衡方法因電池單體既需要充電又需要放電，往往會引入滯回電壓，導致非線性效率難以精確量化，在電流換向階段會嚴重干擾soc的估計精度，進而影響整個均衡控制的準確性。
技術實現(xiàn)思路
1、本申請實施例的目的在于提供一種電池組均衡充電方法、裝置及計算機程序產(chǎn)品，用以解決傳統(tǒng)的均衡方法因電池單體既需要充電又需要放電，往往會引入滯回電壓，導致非線性效率難以精確量化，在電流換向階段會嚴重干擾soc的估計精度，進而影響整個均衡控制的準確性的問題。
2、本申請實施例提供的一種電池組均衡充電方法，包括：
3、在第一充電階段，利用持續(xù)方波充電電流對電池組進行充電，獲取等效電路模型及模型參數(shù)，以及電池組的各電池單體的狀態(tài)量；
4、在第二充電階段，利用多階段降流充電電流對電池組進行充
5、上述技術方案中，充電電流組成包括“脈沖方波激勵”和“多階段降流充電”兩個階段。在脈沖方波激勵階段，實現(xiàn)等效電路模型參數(shù)辨識、狀態(tài)量聯(lián)合估算，為后續(xù)均衡過程提供可靠的電池參數(shù)。在多階段降流充電階段，利用反激式變換器對各電池單體的均衡電流進行控制，均衡過程中單體電池一直處于充電狀態(tài)，有效控制了滯回電壓的影響。
6、在一些可選的實施方式中，根據(jù)等效電路模型、模型參數(shù)以及電池組的各電池單體的狀態(tài)量，利用反激式變換器對各電池單體的均衡電流進行控制，包括：
7、根據(jù)各電池單體的狀態(tài)量和失衡判斷條件，得到各電池單體的均衡容量需求；
8、根據(jù)各電池單體的均衡容量需求，得到各電池單體的平均均衡電流；
9、根據(jù)平均均衡電流，得到反激式變換器的mos管的控制周期；
10、根據(jù)控制周期以及等效電路模型和模型參數(shù)，得到電池單體的目標電壓；
11、通過調(diào)節(jié)控制周期，進行目標電壓追蹤，以控制均衡電流實現(xiàn)均衡充電。
12、上述技術方案中，使用平均均衡電流的概念，利用反激式變換器的特性對實際均衡電流進行間接控制，具體為通過目標電壓追蹤來控制均衡電流，基于平均均衡電流和實際均衡電流的關系，通過電池單體與電源之間的能量傳遞達到最終剩余可用容量的一致性目標。
13、在一些可選的實施方式中，在獲取電池組的各電池單體的狀態(tài)量之后，還包括：
14、根據(jù)各電池單體的狀態(tài)量，確定各電池單體中容量值最小的第一電池單體；
15、將第一電池單體的容量值作為基準值c0，第一電池單體的soc作為基準soc0；其余電池單體的容量值為cj，其余電池單體的soc為socj；
16、對socj進行歸一化得到socj’：
17、
18、在一些可選的實施方式中，失衡判斷條件為：在|δsocj|大于設定閾值ε的情況下啟動均衡；其中，δsocj＝socj′-soc0；
19、各電池單體的均衡容量需求δcj：
20、δcj＝δsocj×c0。
21、在一些可選的實施方式中，根據(jù)各電池單體的均衡容量需求，得到各電池單體的平均均衡電流，包括：
22、根據(jù)基準電芯充電電流與soc變化關系表，查詢基準電芯從soc0到充滿電的所需時間ts；
23、根據(jù)各電池單體的均衡容量需求與時間ts，得到各電池單體的平均均衡電流ij：
24、
25、在一些可選的實施方式中，反激式變換器包括變壓器、原邊mos管和副邊mos管；
26、變壓器原邊接入電池單體，副邊接入電源；
27、對于啟動均衡的電池單體，若δsocj大于0，則該電池單體為富電端，原邊mos管處于接通狀態(tài)，副邊mos管處于關斷狀態(tài)；若δsocj小于0，則該電池單體為虧電端，原邊mos管處于關斷狀態(tài)，副邊mos管處于接通狀態(tài)。
28、在一些可選的實施方式中，在電池單體為富電端的情況下，根據(jù)平均均衡電流，得到反激式變換器的mos管的控制周期，包括：
29、反激式變換器的電壓與電流關系為：
30、
31、其中，l1為原邊電感，ut為由bms測得的電池單體實時電壓值，i為原邊電流值；
32、在控制周期內(nèi)需滿足的剩余容量為：
33、
34、其中，ui為當前時刻電池單體的端電壓；d為原邊mos管的占空比；t為第一控制周期；l1為原邊電感；
35、第一控制周期t為：
36、
37、在一些可選的實施方式中，等效電路模型包括一階rc電路模型；
38、根據(jù)控制周期以及等效電路模型和模型參數(shù)，得到電池單體的目標電壓，包括：
39、根據(jù)一階rc電路模型及模型參數(shù)，得到目標電壓ud：
40、
41、其中，第一瞬時充電電流il＝it-δi；it為當前時刻下的干路充電電流；第一瞬時均衡電流ud為極化電壓；u’d為極化電壓的狀態(tài)方程的導數(shù)；cd為極化電容；rd為極化電阻；ri為歐姆內(nèi)阻；uoc為ocv端電壓。
42、在一些可選的實施方式中，通過調(diào)節(jié)控制周期，進行目標電壓追蹤，以控制均衡電流實現(xiàn)均衡充電，包括：
43、將電池單體實時電壓值ut離散化，得到此時反激式變換器的狀態(tài)空間方程：
44、
45、其中，ut[k]為k時刻電池單體的電壓；ik為k時刻瞬時均衡電流；ts為仿真計算的時間步長；
46、控制目標的狀態(tài)方程表示為：
47、ud[k+1]＝adud[k]
48、其中，ud[k]在一個控制周期內(nèi)為一常數(shù)向量，ad為一單位矩陣；
49、通過調(diào)節(jié)k時刻的誤差值e[k]＝0來實現(xiàn)一個周期內(nèi)的目標電壓跟蹤；其中，e[k]＝ut[k]-ud[k]。
50、在一些可選的實施方式中，通過調(diào)節(jié)k時刻的誤差值e[k]＝0來實現(xiàn)一個周期內(nèi)的目標電壓跟蹤，包括：
51、將反激式變換器的狀態(tài)空間方程和控制目標的狀態(tài)方程合并成矩陣形式有：
52、
53、則新的擴展狀態(tài)空間方程為：
54、
55、其中，
<本文檔來自技高網(wǎng)...【技術保護點】
1.一種電池組均衡充電方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)等效電路模型、模型參數(shù)以及電池組的各電池單體的狀態(tài)量，利用反激式變換器對各電池單體的均衡電流進行控制，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在獲取電池組的各電池單體的狀態(tài)量之后，還包括：
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述失衡判斷條件為：在|ΔSOCj|大于設定閾值ε的情況下啟動均衡；其中，ΔSOCj＝SOCj′-SOC0；
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)各電池單體的均衡容量需求，得到各電池單體的平均均衡電流，包括：
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，反激式變換器包括變壓器、原邊MOS管和副邊MOS管；
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在電池單體為富電端的情況下，所述根據(jù)平均均衡電流，得到反激式變換器的MOS管的控制周期，包括：
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述等效電路模型包括一階RC電路模型；
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述通過調(diào)節(jié)k時刻的誤差值e[k]＝0來實現(xiàn)一個周期內(nèi)的目標電壓跟蹤，包括：
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在電池單體為虧電端的情況下，所述根據(jù)平均均衡電流，得到反激式變換器的MOS管的控制周期，包括：
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述等效電路模型包括一階RC電路模型；
13.一種電池組均衡充電裝置，其特征在于，包括：處理器、網(wǎng)絡接口、內(nèi)存以及計算機程序；所述計算機程序加載至所述內(nèi)存；所述計算機程序被所述處理器運行時執(zhí)行如權(quán)利要求1-12任一所述的方法。
14.一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序/指令，其特征在于，該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-12任一所述方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種電池組均衡充電方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)等效電路模型、模型參數(shù)以及電池組的各電池單體的狀態(tài)量，利用反激式變換器對各電池單體的均衡電流進行控制，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在獲取電池組的各電池單體的狀態(tài)量之后，還包括：
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述失衡判斷條件為：在|δsocj|大于設定閾值ε的情況下啟動均衡；其中，δsocj＝socj′-soc0；
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)各電池單體的均衡容量需求，得到各電池單體的平均均衡電流，包括：
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，反激式變換器包括變壓器、原邊mos管和副邊mos管；
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在電池單體為富電端的情況下，所述根據(jù)平均均衡電流，得到反激式變換器的mos管的控制周期，包括：
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：翟一明，谷文博，楊雪楓，于遠彬，黃騰飛，
申請(專利權(quán))人：中國第一汽車股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。