[发明专利]基于能量转移的电池均衡控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种基于能量转移的电池均衡控制方法。

背景技术

在电动汽车运行，需要由电池单体以串并联方式进行连接后形成一个电池组以满足车辆运行过程中动力的需求。电池组在整车运行过程中的充放电电流、使用的SOC状态、环境温度、电池电池单体处于电池组内部位置以及电池自放电等因素会影响电池衰减差异，使得电池单体在电池组内的SOC状态不一致，导致电池组的压差增大。

电池组整体均衡控制的方式包括电子开关控制、基于电感的电池均衡方案等，其中基于电感的电池均衡方案具有结构简单、易于控制的优点。根据能量传递路径，其可分为单体-单体能量转移和单体-电池组能量转移两种均衡方案。其中，单体-电池组能量转移均衡方案能够通过电感的充放电来实现电池单体与电池组之间的能量传递，均衡速度快，但控制策略较为复杂，且不同的拓扑对应的控制方案不同，电路可移植性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于能量转移的电池均衡控制方法，以提高基于能量转移的电池均衡控制电路的可移植性。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：提供一种基于能量转移的电池均衡控制方法，包括：

S1、获取两电池单体电d压值U₁、U₂并计算两电压值之间的差值△U＝U₁-U₂；

S2、判断电压差△U是否大于上限值ε_max，若是则执行步骤S3，若否则执行步骤S4；

S3、判断△U是否大于0，若是则d₂＝d_max、d₁＝0，若否则d₁＝d_max、d₂＝0，其中d₁、d₂分别是S₁、S₂的驱动信号，d_max为驱动信号上限；

S4、判断电压差△U是否大于下限值ε_min，若是则执行步骤S5，若否则执行步骤S6；

S5、执行闭环控制策略；

S6、关闭S₁、S₂。

其中，步骤S4，具体包括：

电压误差控制器的输出-K△U与三角载波进行比较生成PWM驱动信号，其中一路三角载波为负，另一路三角载波为正；

若△U是大于0，-K△U<0，将正三角载波对应的开关处于关闭状态；

若△U小于0，则U₂在闭环控制下进行放电。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明在原有的ICE控制策略的基础上，如果电压差△U大于上限ε_max，相应的开关在最大占空比情况下工作。如果该电压差小于下限ε_min，则两个开关全部关断。传统的ICE控制策略，ε_min看做充电阈值，ε_max看做放电阈值，其值均较小，虽然均衡速度略有提高，但容易导致电池的过充或过放电，均衡效果并不理想。而本发明在电压差△U大于下限时采用闭环控制策略，关闭S₁、S₂，适用于所有基于电感能量转移的均衡拓扑且可移植性高。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：

图1是本发明中一种基于能量转移的电池均衡控制方法的流程示意图；

图2是本发明中闭环控制策略示意图；

图3是本发明中三角载波与调制波的示意图；

图4是本发明中传统ICE控制策略的示意图。

具体实施方式

为了更进一步说明本发明的特征，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本发明的保护范围加以限制。

如图1所示，本实施例公开了一种基于能量转移的电池均衡控制方法，包括：

S1、获取两电池单体电d压值U₁、U₂并计算两电压值之间的差值△U＝U₁-U₂；

S2、判断电压差△U是否大于上限值ε_max，若是则执行步骤S3，若否则执行步骤S4；