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【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電池管理,尤其涉及一種電池管理方法及系統。
技術介紹
1、隨著全球范圍內能源危機的加重以及人類環保意識的提高,鋰電池儲能技術已經被廣泛應用于人們的生活之中,擁有巨大的發展前景。由于單體鋰電池往往不能滿足儲能系統的功率要求,通常將多個單體鋰電池串聯或并聯成一個電池組,從而提高儲能系統的輸出功率。
2、多個電池同時工作時會產生電池組的不一致性問題,這種不一致性問題源于電池設計、制造、存儲環節中的不可控因素,會導致電池組的能量損耗增加、產生的熱量增加、影響電池組的整體性能以及加速電池的衰老等問題。現有解決電池一致性問題的途徑主要集中在電池組被動均衡、電池組主動均衡以及可重構電池組均衡。其中,被動均衡主要是將一些電池容量較高的電池的電能消耗在串聯的電阻之上,以達到所有的電池容量相同,但這種方式存在均衡速度慢,效率低,以及能源浪費的問題。主動均衡通過將電能直接在電池之間進行傳遞以達到每個電池容量相同的效果,避免能源浪費問題,但現有的主動均衡電路受其拓撲結構的影響,只能在相鄰的電池之間進行均衡,導致了均衡時間變長以及均衡效率降低的問題。可重構電池組均衡電路和均衡方式通過開關將一些電池旁路掉,從而實現電池組充電時容量高的電池優先充電,電池組放電時容量低的電池優先放電的效果,最終實現電池組整體容量均衡,但這種均衡只能發生在電池組充放電時,在儲能系統不工作時無法達到電池組均衡的效果。
技術實現思路
1、為此,本申請的實施例提供了一種電池管理方法及系統,可以實現非相鄰電池在不工作
2、第一方面,本申請提供一種電池管理方法。
3、本申請是通過以下技術方案得以實現的:一種電池管理方法,應用于電池管理系統,所述電池管理系統包括:若干個電池組、若干個第一均衡結構、一個第二均衡結構和控制模塊;
4、每個電池組由若干個串聯連接的單體電池、若干個第一開關和若干個第二開關組成,每個單體電池串聯連接一個第一開關,每個單體電池和一個第一開關串聯后并聯連接一個第二開關;一個電池組的兩端并聯連接一個第一均衡結構,所述第一均衡結構由一個儲能電感和四個第三開關組成;第二均衡結構包括一個雙向反激變換器和若干個第四開關,雙向反激變換器通過第四開關與若干個電池組進行連接;控制模塊與所述電池組、所述第一均衡結構和所述第二均衡結構進行連接;
5、所述控制模塊用于執行如下的步驟:
6、獲取每個電池組內所有單體電池的soc值,確定電池組內soc最大值對應的若干個第一單體電池和soc最小值對應的若干個第二單體電池,在soc最大值和soc最小值的第一差值大于第一均衡閾值時,通過調控第一均衡結構、第一開關和第二開關,在第一單體電池和第二單體電池之間進行電量均衡,直至每個電池組內的單體電池的soc值都一致;
7、獲取每個電池組的平均soc值,確定平均soc最大值對應的若干個第一電池組和平均soc最小值對應的若干個第二電池組,在平均soc最大值和平均soc最小值的第二差值大于第二均衡閾值時,通過調控第二均衡結構,在第一電池組和第二電池組之間進行電量均衡,直至所有的電池組的soc均值一致。
8、在本申請一較佳的示例中可以進一步設置為,通過調控第一均衡結構、第一開關和第二開關,在第一單體電池和第二單體電池之間進行電量均衡,包括:
9、通過調控第一開關和第二開關的導通關系,將第一單體電池和第二單體電池接入電路中,將除第一單體電池和第二單體電池之外的單體電池旁路掉;
10、通過調控第一均衡結構中四個第三開關的導通關系和控制儲能電感的閉合,在第一單體電池和第二單體電池之間形成充放電回路,以使第一單體電池和第二單體電池通過儲能電感進行電量均衡。
11、在本申請一較佳的示例中可以進一步設置為,在第一單體電池和第二單體電池之間進行電量均衡時,包括:
12、確定第一差值所屬的差值區間,根據差值區間確定均衡電流的大小。
13、在本申請一較佳的示例中可以進一步設置為,還包括:
14、當第一差值屬于第一差值區間(x1,x2],則采用第一均衡電流i1;
15、當第一差值屬于第二差值區間(x2,x3],則采用第二均衡電流i2;
16、當第一差值屬于第三差值區間(x3,x4],則采用第三均衡電流i3;
17、其中x1<x2<x3,i1<i2<i3,x1,x2,x3∈(0,1),i1,i2,i3∈[0.3c,2c],c表示電池一小時完全放電時電流強度。
18、在本申請一較佳的示例中可以進一步設置為,
19、通過調控第二均衡結構,在第一電池組和第二電池組之間進行電量均衡,包括:
20、雙向反激變換器通過若干個第四開關與對應的若干個電池組的正極端和負極端連接;
21、控制第四開關的導通和斷開,將第一電池組和第二電池組接入到電路中,以使第一電池組和第二電池組通過雙向反激變換器進行電量均衡。
22、在本申請一較佳的示例中可以進一步設置為,在第一電池組和第二電池組之間進行電量均衡時,包括:
23、確定所述第二差值所屬的差值區間,根據差值區間確定均衡電流的大小。
24、在本申請一較佳的示例中可以進一步設置為,還包括:
25、當第二差值屬于第一差值區間(x1,x2],則采用第一均衡電流i1;
26、當第二差值屬于第二差值區間(x2,x3],則采用第二均衡電流i2;
27、當第二差值屬于第三差值區間(x3,x4],則采用第三均衡電流i3;
28、其中x1<x2<x3,i1<i2<i3,x1,x2,x3∈(0,1),i1,i2,i3∈[0.3c,2c],c表示電池一小時完全放電時電流強度。
29、第二方面,本申請提供一種基于雙層均衡的電池管理系統。
30、本申請是通過以下技術方案得以實現的:一種基于雙層均衡的電池管理系統,包括若干個電池組、若干個第一均衡結構、一個第二均衡結構和控制模塊;
31、每個電池組由若干個串聯連接的單體電池、若干個第一開關和若干個第二開關組成,每個單體電池的正極或負極串聯連接一個第一開關,每個單體電池和一個第一開關并聯連接一個第二開關,第一開關和第二開關為互補導通關系;
32、每個第一均衡結構包括一個儲能電感和四個第三開關,儲能電感通過四個第三開關與一個電池組進行連接,第一均衡結構用于在單體電池之間進行電量均衡;
33、第二均衡結構包括一個雙向反激變換器和若干個第四開關,雙向反激變換器通過一個第四開關與一個電池組的正極端連接,通過一個第四開關與一個電池組的負極端連接;第二均衡結構用于在電池組之間進行電量均衡;
34、控制模塊與所述電池組、所述第一均衡結構和所述第二均衡結構進行連接,用于獲取單體電池的性能參數,對電池組的結構改變進行控制以及對第一均衡結構和第二均衡結本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電池管理方法,其特征在于,應用于電池管理系統,所述電池管理系統包括:若干個電池組、若干個第一均衡結構、一個第二均衡結構和控制模塊;
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,通過調控第一均衡結構、第一開關和第二開關,在第一單體電池和第二單體電池之間進行電量均衡,包括:
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,在第一單體電池和第二單體電池之間進行電量均衡時,包括:
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,還包括:
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,通過調控第二均衡結構,在第一電池組和第二電池組之間進行電量均衡,包括:
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,在第一電池組和第二電池組之間進行電量均衡時,包括:
7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,還包括:
8.一種電池管理系統,其特征在于,包括:
9.根據權利要求8所述的系統,其特征在于,第一開關為導通開關,用于將對應串聯的單體電池接入電路中;第二開關為旁路開關,用于將對應并聯的單體電池從電路中斷開。
...【技術特征摘要】
1.一種電池管理方法,其特征在于,應用于電池管理系統,所述電池管理系統包括:若干個電池組、若干個第一均衡結構、一個第二均衡結構和控制模塊;
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,通過調控第一均衡結構、第一開關和第二開關,在第一單體電池和第二單體電池之間進行電量均衡,包括:
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,在第一單體電池和第二單體電池之間進行電量均衡時,包括:
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,還包括:
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,通過調控第二均衡結構,在第一電池...
【專利技術屬性】
技術研發人員:陳東,吳一覽,夏曉春,張益軍,杜猛俊,金建華,史宇超,吳兆順,沈堅,閔垚,寧妍,沈城永,婁迪,湯葉鋒,夏愛軍,吳晨,朱敏敏,王強強,劉卿,樓志鴻,王櫻霓,徐昊,
申請(專利權)人:杭州市電力設計院有限公司,
類型:發明
國別省市:
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