[发明专利]一种用于电池簇间均衡的虚拟内阻控制方法

权利要求书

1.一种用于电池簇间均衡的虚拟内阻控制方法，其特征在于，包括均衡策略和调节装置（5）控制两部分，所述均衡策略包括如下步骤：

S1：通过电池管理模块BMS（9）配置各电池簇（2）初始输出电压和最大充、放电电流；

S2：依次启动单个调节装置（5），并投入到直流母线（1）；

S3：实时采样直流母线（1）的电压和各电池簇（2）的电压、输出电流，并计算所有已投入电池簇（2）的平均输出电流；

S4：对比已投入电池簇（2）的输出电流与平均输出电流的大小，选择是否运行均衡策略；

S5：通过电池管理模块BMS（9）统计各个电池簇（2）的荷电状态SOC，并计算所有SOC的平均值SOCa；

S6：通过判定用电设备的运行功率是否超过预设阈值，选择是否进行均衡处理；

S7：判定各个电池簇（2）的荷电状态SOC与SOCa的偏差超过预设阈值范围的状态，调整调节装置（5）输出电压；

S8：判定是否已经完成所有电池簇（2）的均衡处理，若未完成则重复步骤S5至步骤S8；否则退出本次均衡处理；

所述调节装置（5）控制包括如下步骤：

A：实时采样各电池簇（2）的调节装置（5）的输出电流、输出电压和输入电压；

B：电池管理模块BMS（9）通过通信的方式对调节装置（5）的输出电压给定和虚拟电阻进行配置；

C：输出电流与虚拟电阻的乘积得到下垂电压，输出电压给定与下垂电压作差得到输出电压参考；

D：输出电压参考与输出电压的偏差，经PI调节器后输出控制量，将该控制量限制于最大放电电流和最大充电电流之间，得到输出电流参考；

E：输出电流参考与输出电流的偏差偏差，经PI调节器后输出控制量，将该控制量限制于最大调节偏差和最小调节偏差之间，得到PWM调制度偏差；

F：输出电压与输入电压相除得到PWM调制度基值，PWM调制度偏差叠加上PWM调制度基值后得到PWM调制度，该PWM调制度与载波实时比较，调整输出脉宽驱动开关管工作，从而实现对调节装置（5）输出电压的调整。

2.如权利要求1所述的一种用于电池簇间均衡的虚拟内阻控制方法，其特征在于，步骤S4具体包括如下步骤：

S41：分别对比已投入电池簇（2）的输出电流与平均输出电流的大小，是否超出预设阈值，若超出阈值则表明该电池簇（2）与其他电池簇存在环流，则进行步骤S42；否则进行步骤S43；

S42：当电池簇（2）输出电流大于平均输出电流，则降低本电池簇（2）的输出电压；当电池簇（2）输出电流小于平均输出电流，则升高本电池簇（2）的输出电压，然后重复步骤S3和步骤S4；

S43：判断是否已经投入所有电池簇（2）的调节装置（5），如果已完全投入，则将所有调节装置（5）的最大充、放电电流配置为可运行的最大值，运行均衡策略；否则进行步骤S2。

3.如权利要求1所述的一种用于电池簇间均衡的虚拟内阻控制方法，其特征在于，步骤S6通过判定用电设备的运行功率是否超过预设阈值，若是则进行均衡处理；否则退出本次均衡。

4.如权利要求1所述的一种用于电池簇间均衡的虚拟内阻控制方法，其特征在于，步骤S7具体包括如下步骤：

S71：判定各个电池簇（2）的荷电状态SOC是否小于SOCa的预设阈值范围，若是则降低该电池簇（2）的调节装置（5）的输出电压；

S72：判定各个电池簇（2）的荷电状态SOC是否大于SOCa的预设阈值范围，若是则升高该电池簇（2）的调节装置（5）的输出电压；

S73：判定各个电池簇（2）的调节装置（5）的输出电压是否超过最高或最低限制，若是则将本电池簇（2）的调节装置（5）的输出电压限制于最高和最低限制范围内。

5.如权利要求1、2或4任意一项所述的一种用于电池簇间均衡的虚拟内阻控制方法，其特征在于，所述调制装置（5）包括旁路开关（6）和调压直流变换器（7）。

6.如权利要求1所述的一种用于电池簇间均衡的虚拟内阻控制方法，其特征在于，所述电池管理模块BMS（9）与调制装置（5）相连接。