[发明专利]一种基于可重构电池模组的电压温度均衡控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于可重构电池模组的电压温度均衡控制方法及装置，该方法包括：获取电池温度和电池电压，基于电池温度和电池电压构建电压温度均衡目标函数；采集可重构电池模组的多个工作温度与多个工作电压；分别将可重构电池模组的多个工作温度与多个工作电压输入电压温度均衡目标函数中，生成多个电池均衡数值；将电池均衡数值进行排序，选取最小电池均衡数值对应的工作温度作为均衡温度，选取最小电池均衡数值对应的工作电压作为均衡电压；基于均衡温度与均衡电压生成电池重构策略，根据电池重构策略控制可重构电池模组的电压温度。本方法使得当前机箱内的电池电压温度达到均衡，缩小了电池之间的差异，延长了电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电压温度控制技术领域，具体涉及一种基于可重构电池模组的电压温度均衡控制方法及装置。

背景技术

为提高电池储能系统能量密度和节约成本，电池组封装往往采用紧凑布局，这给散热和风道设计提出很大的挑战，尤其是热梯度使电池组中温度高电池过度消耗，加速老化，造成进一步不均衡，造成安全隐患。

比如，在串联链中，容量降低的弱电池将在链中的其他电池之前达到完全充电，并在充电器试图将整个电池链充电至其标称电压时变得过度充电，这些因素反过来会导致内部压力升高，导致应力过大，并可能损坏电池，每一次充放电循环都会重复这一过程，导致电池承受更大的压力，从而变得更弱，直到最终失效。

在放电周期中，对较弱的损害也会持续；当以串联配置放电时，链中最薄弱单元的容量将先于其他单元耗尽，导致这些相互作用的初始标准差范围可能比较低，但随着时间的推移，随着每次充放电循环损伤的增加，标准差会逐渐扩大，直到弱电池最终失效。

电池热量产生的两个独立部分对温度和电压有不同的影响，其中一部分遵循Arrhenius定律(阿伦尼乌斯定律)，即电池的内阻随着温度的升高而降低，从而平衡了热量的产生；另一部分来自可逆熵热。

在紧凑的电池阵列机箱中，当DoD(放电深度)超过一定值(一般65％左右)时，电池之间的差异迅速增加。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中紧凑机箱内电池系统的电压温度不均衡，导致电池之间的差异较大的缺陷，从而提供一种基于可重构电池模组的电压温度均衡控制方法及装置。

本发明实施例提供了一种基于可重构电池模组的电压温度均衡控制方法，包括：

获取电池温度和电池电压，基于电池温度和电池电压构建电压温度均衡目标函数；

采集可重构电池模组的多个工作温度与多个工作电压；

分别将可重构电池模组的多个工作温度与多个工作电压输入电压温度均衡目标函数中，生成多个电池均衡数值；

将电池均衡数值进行排序，选取最小电池均衡数值对应的工作温度作为均衡温度，选取最小电池均衡数值对应的工作电压作为均衡电压；

基于均衡温度与均衡电压生成电池重构策略，根据电池重构策略控制可重构电池模组的电压温度。

本发明提供的一种基于可重构电池模组的电压温度均衡控制方法，利用电压温度均衡目标函数计算均衡温度与均衡电压，并利用均衡温度与均衡电压生成电池重构策略，进而根据电池重构策略控制可重构电池模组的电压温度，使得当前机箱内的电池电压温度达到均衡，缩小了电池之间的差异，延长了电池的使用寿命。

可选地，基于电池温度和电池电压构建电压温度均衡目标函数，包括：

采集开路电压，基于电池温度、电池电压和开路电压确定可逆熵系数；

根据电池温度、电池电压和可逆熵系数构建电压温度均衡目标函数。

可选地，根据电池温度、电池电压和可逆熵系数构建电压温度均衡目标函数，电压温度均衡目标函数的计算公式如下所示：