电池系统的均衡控制方法、电池管理系统和电池系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115765070A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211189512.8(22)申请日2022.09.28(71)申请人内蒙古优刻得信息科技有限责任公司地址012000内蒙古自治区乌兰察布市集宁区商务科技文化中心B座5号楼413办公室(72)发明人李燕(74)专利代理机构上海华诚知识产权代理有限公司31300专利代理师崔巍(51)Int.Cl.H02J7/00(2006.01)H01M10/42(2006.01)H01M50/502(2021.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称电池系统的均衡控制方法、电池管理系统和电池系统(57)摘要本发明涉及电池技术领域，特别涉及电池系统的均衡控制方法。方法包括：使用反激变换器拓扑结构的一级均衡电路，在所述电池系统的电池簇间进行能量均衡；使用分流电阻器拓扑结构的二级均衡电路，在所述电池簇的电池模块间进行能量均衡；使用双向cuk均衡电路拓扑结构的三级均衡电路，在所述电池模块的单体电池间进行能量均衡。本发明还涉及电池管理系统和电池系统。CN115765070ACN115765070A权利要求书1/2页1.一种电池系统的均衡控制方法，用于电池管理系统，其特征在于，所述方法包括：使用反激变换器拓扑结构的一级均衡电路，在所述电池系统的电池簇间进行能量均衡；使用分流电阻器拓扑结构的二级均衡电路，在所述电池簇的电池模块间进行能量均衡；使用双向cuk均衡电路拓扑结构的三级均衡电路，在所述电池模块的单体电池间进行能量均衡。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电池系统的电池簇间进行能量均衡包括：确定各所述电池簇的SOC值，所述电池簇的SOC值为所述电池簇中所有所述单体电池的SOC值的平均值；确定所述电池系统中最大的所述电池簇的SOC值与最小的所述电池簇的SOC值之间的第一差值；在所述第一差值大于等于第一预定阈值的情况下，在所述电池簇间进行能量均衡，直到所述第一差值小于所述第一预定阈值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一级均衡电路为高频变压器，所述高频变压器的原边为一个初级绕组，副边为多个对称的次级绕组，所述次级绕组接入所述电池簇两端；在所述电池簇间进行能量均衡包括：将SOC值最大的所述电池簇的能量向SOC值最小的所述电池簇转移。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述电池簇的电池模块间进行能量均衡包括：确定所述电池模块的SOC值，所述电池模块的SOC值为所述电池模块中所有所述单体电池的SOC值的平均值；确定所述电池模块的SOC值与所述电池模块所在的所述电池簇的SOC值之间的第二差值；在所述第二差值大于等于第二预定阈值的情况下，在所述电池模块间进行能量均衡，直到所述第二差值小于所述第二预定阈值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述二级均衡电路为串联在所述电池模块的开关管和电阻；在所述电池模块间进行能量均衡包括：控制所述开关管导通，使得相应的所述电池模块放电。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电池模块的单体电池间进行能量均衡包括：在任意两个所述单体电池之间的SOC值的第三差值大于等于第三预定阈值的情况下，在这两个所述单体电池间进行能量均衡，直到所述第三差值小于所述第三预定阈值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述电池模块的单体电池间进行能量均衡还包括：确定所述电池模块中所有所述单体电池的离散度；在所述离散度小于预定阈值的情况下，停止在所述电池模块的单体电池间进行能量均2CN115765070A权利要求书2/2页衡。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述离散度为总体标准差。9.一种电池管理系统，其特征在于，实施根据权利要求1‑8所述的电池系统的均衡控制方法。10.一种电池系统，其特征在于，包括根据权利要求9所述的电池管理系统。3CN115765070A说明书1/8页电池系统的均衡控制方法、电池管理系统和电池系统技术领域[0001]本发明涉及电池技术领域，特别涉及电池系统的均衡控制方法、电池管理系统和电池系统。背景技术[0002]锂电池具有能量密度高、自放电率低、污染小、循环寿命长等优点，被广泛应用于电化学储能。当前，磷酸铁锂电池由于其高温稳定性能好，在电力储能中应用较多。储能系统配置容量高，电压等级高，而磷酸铁锂单体电池额定电压为3.2V，需要将单体电池进行串并联，以满足储能容量和电压要求。由于电池的内阻等随着时间和充放电循环会发生变化，这与电池本身、温度、循环次数等等均有关系，特别是在运行中因故障等原因更换部分电池模块导致新旧电池混合使用，导致电池簇出现木桶效应，即整租电池性能由最差的电池决定，且最差的电池性能会越来越差，最终影