[发明专利]锂电池SOC估算方法、主动均衡控制方法及系统

权利要求书

1.一种锂电池主动均衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对电池组内各电池SOC进行估算；

步骤2、针对多组串联电池组的充电过程，以步骤1所得的SOC估算值为均衡变量，控制各个串联电池组的充电电流；同时，针对串联电池组内充放电过程，采用考虑测量噪声的SOC-电压混合均衡控制方法控制串联电池组内各单体电池间的均衡电路的工作状态；

其中，步骤(2)所述的控制各个串联电池组的充电电流，包括以下步骤：

(21)确定第n组的初始充电电流Iⁿ₀：

式中，Iⁿ₀为第n组的初始充电电流，I¹₀为第1组初始充电电流，SOC_aim为充电预期，取值为0.85～0.95，为初始充电时第n组串联电池组中SOC估算值的中位数，初始值最小的串联电池组记为第1组，为初始充电时第1组串联电池组的SOC估算值的中位数；

(22)确定第n组在t时刻的协调充电电流Iⁿ_t：

式中，Iⁿ_t为第n组在t时刻的协调充电电流，为第n组电池SOC估算值在t时刻的中位数。

2.根据权利要求1所述的锂电池主动均衡控制方法，其特征在于：步骤(21)中所述的第1组初始充电电流I¹₀计算式为：

式中，α为充电接受比，η为充放电效率，C_N为电池标称容量。

3.根据权利要求1所述的锂电池主动均衡控制方法，其特征在于，步骤(2)所述的考虑测量噪声的SOC-电压混合均衡控制方法，包括以下步骤：

(31)根据电池组内SOC估算值的众数SOC_mode选择均衡模式；

(32)计算状态判断函数F；

(33)计算判断函数ρ，计算式为：

式中，ρ_i为第i次测量时判断函数值，用于控制均衡电路的开关，ρ_i+1为第i+1次测量时判断函数值；F_i为第i次测量时状态判断函数值；F_i+1为第i+1次测量时状态判断函数值；判断函数值ρ_i的下限为0，当计算值为负数时记为0；

(34)判断均衡电路开关：当判断函数值ρ_i增长到设定阈值时，均衡电路开启，判断函数值ρ_i重置为0，当均衡过程结束后返回步骤(31)重新计算。

4.根据权利要求3所述的锂电池主动均衡控制方法，其特征在于：步骤(31)中所述的根据电池组内SOC估算值的众数SOC_mode选择均衡模式，包括电压均衡模式和SOC均衡模式，选择条件为：

5.根据权利要求3所述的锂电池主动均衡控制方法，其特征在于：步骤(32)中所述的状态判断函数F，在电压均衡模式下，计算式为：

式中，F_i为第i次测量时的状态判断函数值，β_set为电压均衡使能阈值，其中V^max_i为第i次测量时电池组内单体电池最高电压，为第i次测量时电池组的平均电压值，β_i-1为第i-1次最高电压与第i-1次电压平均值之差；

在SOC均衡模式下，计算第i次测量时状态判断函数值F_i的计算式为：

式中，δ_set为SOC均衡使能阈值；δ_i为第i次测量时电池组SOC估算值方差，δ_i-1为第i-1次测量时电池组SOC估算值的方差。